脈沖器平衡活塞總成及具有其的脈沖器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種脈沖器平衡活塞總成及具有其的脈沖器，脈沖器平衡活塞總成，包括：殼體部，具有容納通道；密封部，設置于容納通道內并與容納通道的內壁形成容納腔；平衡部，可滑動地設置于容納腔內以將容納腔分隔成泥漿室和油液室，平衡部在容納腔內滑動以使泥漿室和油液室之間的壓力平衡。本實用新型有效避免了泥漿進入脈沖器平衡活塞總成的內部，有效的提高了脈沖器平衡活塞總成的穩定性，延長了脈沖器平衡活塞總成在高溫時的穩定工作時間。
【專利說明】
脈沖器平衡活塞總成及具有其的脈沖器
技術領域
[0001]本實用新型涉及脈沖器技術領域，具體而言，涉及一種脈沖器平衡活塞總成及具有其的脈沖器。
【背景技術】
[0002]現有技術中，脈沖發生器按其與外界壓力平衡的方式可以分為膠杯式和活塞式，其中活塞式為膠杯式的改進型。
[0003]兩類脈沖器相比，膠杯式采用的是全密封結構，工作時間較長，工作穩定。但由于受膠杯使用材料的限制，該類脈沖器的工作溫度小于150°C，使該類脈沖器在某些高溫環境的工作受到限制。現有技術中的活塞式脈沖器有兩種，兩種都采用了頂部設置平衡活塞的設計方法。該類脈沖器提高了脈沖器的耐高溫特性，但也存在潤滑油泄露、泥漿容易進入內部、工作時間短等問題，從而造成作業中工作時長不夠，使得在施工過程中需要頻繁起鉆，增加了鉆井成本。如圖1所示，圖中，70’為脈沖信號輸出部，80’為脈沖驅動部，90’為走線部。即現有技術存在以下缺點:
[0004]1、增加鉆井成本；
[0005]2、脈沖器的運動部件(蘑菇頭)罩在頂部外殼(平衡活塞放置在其內部)，當蘑菇頭運動時，會對活塞密封部產生一個脈沖器的壓力，加大了脈沖器的泄露危險；
[0006]3、脈沖器實際工作時豎直放置，該設計方案將活塞設置在脈沖器的頂部，造成了進入脈沖器的泥漿微粒由于重力的原因，容易進入脈沖器的工作區。而且頂部的活動部件較多，也容易把污染物帶入油路中，并在脈沖器的油路內積聚，造成脈沖器損壞；
[0007]4、現有技術的密封方式為類O型圈式密封，所以并不能完全杜絕油的泄漏。很多情況下脈沖器停止工作的原因是內部液壓油泄漏到了脈沖器無法正常工作的程度。所有脈沖器的存油量便成了限制脈沖器工作時長的主要因素。而由于受到頂部空間的限制，存油量不大，限制了脈沖器的單次正常工作時間；
[0008]5、平衡活塞的密封面有內外兩處，增加了脈沖器泄漏的危險。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的主要目的在于提供一種脈沖器平衡活塞總成及具有其的脈沖器，以解決現有技術中泥漿容易進入脈沖器內部的問題。
[0010]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種脈沖器平衡活塞總成，包括:殼體部，具有容納通道;密封部，設置于容納通道內并與容納通道的內壁形成容納腔;平衡部，可滑動地設置于容納腔內以將容納腔分隔成泥漿室和油液室，平衡部在容納腔內滑動以使泥漿室和油液室之間的壓力平衡。
[0011]進一步地，殼體部上開設有泥漿通道，泥漿通道設置于殼體部上靠近密封部的一端，且泥漿通道與泥漿室相連通。
[0012]進一步地，殼體部上還開設有走線孔，走線孔沿殼體部的軸向方向延伸并位于容納通道的一側。
[0013]進一步地，殼體部上還開設有進油孔，進油孔位于走線孔的相對側，進油孔與油液室相連通。
[0014]進一步地，平衡部包括平衡活塞，平衡活塞的外周面上設置至少一個O形密封圈。
[0015]進一步地，密封部包括密封堵頭，密封堵頭上設置有密封件，密封堵頭背離泥漿室的一側與容納通道的內壁形成容納空間。
[0016]進一步地，密封堵頭與容納通道的內壁螺紋連接。
[0017]進一步地，脈沖器平衡活塞總成還包括:過油通道，設置于殼體部上，過油通道的一端與油液室相連通，過油通道的側壁上設置有進油孔;連接塊，具有中心孔，連接塊設置于靠近油液室的殼體部的端部上，中心孔與過油通道的另一端相連通。
[0018]根據本實用新型的另一方面，提供了一種脈沖器，包括脈沖器平衡活塞總成，脈沖器平衡活塞總成為上述的脈沖器平衡活塞總成。
[0019]進一步地，脈沖器還包括:脈沖信號輸出部;脈沖驅動部，脈沖驅動部的一端與脈沖信號輸出部相連接;脈沖器平衡活塞總成，脈沖器平衡活塞總成的一端與脈沖驅動部的另一端相連接;接線部，設置于脈沖器平衡活塞總成的另一端上。
[0020]應用本實用新型的技術方案，直接在具有容納通道的殼體部內設置密封部和平衡部。密封部與容納通道的內壁形成容納腔。平衡部可滑動地設置于容納腔內以將容納腔分隔成泥漿室和油液室，平衡部在容納腔內滑動以使泥漿室和油液室之間的壓力平衡。這樣設置避免了泥漿進入脈沖器平衡活塞總成的內部，有效的提高了脈沖器平衡活塞總成的穩定性，延長了脈沖器平衡活塞總成在高溫時的穩定工作時間。
【附圖說明】
[0021]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1示出了現有技術中的脈沖器的結構示意圖；
[0023]圖2示出了根據本實用新型的脈沖器平衡活塞總成的實施例的結構示意圖；以及
[0024]圖3示出了根據本實用新型的脈沖器平衡活塞總成的實施例的裝配結構示意圖。
[0025]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0026]70’、脈沖信號輸出部;80’、脈沖驅動部;90’、走線部;100’、接線部；
[0027]10、殼體部；11、容納通道；12、容納腔；121、泥漿室；122、油液室；13、走線孔；131、導線；14、容納空間；15、進油孔;20、密封部;21、0形密封圈；30、平衡部;31、0形密封圈；40、泥漿通道;50、過油通道;60、連接塊;61、中心孔;70、脈沖驅動部;80、接線部。
【具體實施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0029]如圖2所示，根據本實用新型的一個實施例，提供了一種脈沖器平衡活塞總成。該脈沖器平衡活塞總成包括殼體部10、密封部20和平衡部30。殼體部10具有容納通道U。密封部20設置于容納通道11內并與容納通道11的內壁形成容納腔12。平衡部30可滑動地設置于容納腔12內以將容納腔12分隔成泥漿室121和油液室122，平衡部30在容納腔12內滑動以使泥漿室121和油液室122之間的壓力平衡。
[0030]在本實施例中，直接在具有容納通道11的殼體部10內設置密封部20和平衡部30。密封部20與容納通道11的內壁形成容納腔12。平衡部30可滑動地設置于容納腔內以將容納腔12分隔成泥漿室121和油液室122，平衡部30在容納腔12內滑動以使泥漿室121和油液室122之間的壓力平衡。這樣設置避免了泥漿進入脈沖器平衡活塞總成的內部，有效的提高了脈沖器平衡活塞總成的穩定性，延長了脈沖器平衡活塞總成在高溫時的穩定工作時間。
[0031]其中，殼體部10上開設有泥漿通道40，泥漿通道40設置于殼體部10上靠近密封部20的一端，且泥漿通道40與泥漿室121相連通。當油液室122內的壓力足夠大時，油液室122內的油體在壓力的作用下推動平衡部30朝向泥漿室121的一側移動，由于泥漿室121的側壁上開設有與外界相連接通的泥漿通道40，所以此時由外界進入到泥漿室121內部的泥漿隨著平衡部30的移動而被擠壓出，直至油液室122內的壓力與泥漿室121的壓力即外界壓力相平衡時平衡部30停止移動。反之，當油液室122內的壓力小于泥漿室121的壓力時，外界的泥漿通過泥漿通道40進入泥漿室121內使得平衡部30朝向油液室122的一側移動從而使得油液室122的空間變小，壓力增大，直至油液室122的壓力與泥漿室121的壓力相平衡時泥漿停止進入，平衡部30停止移動。即通過平衡部30在容納腔12內位置的改變而實現油液室122與泥漿室121之間的壓力平衡，這樣可以保證平衡部30始終處于壓力平衡狀態，降低了脈沖器平衡活塞總成泄漏的風險。
[0032]進一步地，殼體部10上還開設有走線孔13，走線孔13沿殼體部10的軸向方向延伸并位于容納通道11的一側。這樣設置有效的增加了油液室122的儲油空間，增大了作業時所需的油量，因而提高了單次作業時的使用時長。殼體部10上還開設有進油孔15，進油孔15位于走線孔13的相對側，進油孔15與油液室122相連通。這樣設置能夠保證進油孔15與走線孔13相互隔離，增加了脈沖器平衡活塞總成的密封性能。
[0033]平衡部30包括平衡活塞，平衡活塞的外周面上設置至少一個O形密封圈31。優選地，如圖1所示，平衡活塞的外周面上設置有兩個O形密封圈31。這樣設置能夠進一步的增加脈沖器平衡活塞總成的密封性能。
[0034]如圖1所示，密封部20包括密封堵頭，密封堵頭上設置有密封件，其中，密封件可以是O形密封圈21。密封堵頭背離泥漿室121的一側與容納通道11的內壁形成容納空間14。這樣設置的優點是保護其下部容納空間14密封的同時保證壓力平衡活塞不會從尾部滑出。優選地，密封堵頭與容納通道11的內壁螺紋連接。這樣設置即增加了泥漿室121的密封性能，又能夠有效的防止泥漿進入容納空間14內，從而增加了脈沖器平衡活塞總成的密封性能。
[0035]脈沖器平衡活塞總成還包括過油通道50和連接塊60。過油通道50設置于殼體部10上，過油通道50的一端與油液室122相連通，過油通道50的側壁上設置有進油孔15。連接塊60具有中心孔61，連接塊60設置于靠近油液室122的殼體部10的端部上，中心孔61與過油通道50的另一端相連通。這樣設置能使得脈沖器平衡活塞總成在與其他部件相連接時具有更好的密封性能。連接塊60通過螺栓固定在脈沖器平衡活塞總成的頂端，在不影響脈沖器平衡活塞總成與其他部分配合的情況下，滿足了脈沖器平衡活塞總成外殼的密封件對空間的要求。
[0036]上述實施例中的脈沖器平衡活塞總成還可以用在脈沖器技術領域，即本實用新型提供了一種脈沖器，包括脈沖器平衡活塞總成，脈沖器平衡活塞總成為上述實施例中的脈沖器平衡活塞總成。如圖2所示，其具體包括脈沖信號輸出部、脈沖驅動部70、脈沖器平衡活塞總成以及接線部80。脈沖驅動部70的一端與脈沖信號輸出部相連接。脈沖器平衡活塞總成的一端與脈沖驅動部70的另一端相連接。接線部80設置于脈沖器平衡活塞總成的另一端上，其中，接線部80與導線131相連接。即本實用新型是在確保原脈沖器的尾部大頭功能不變的前提下，將位于脈沖器尾部的脈沖器大頭更改為脈沖器的平衡活塞放置位，原來的大頭走線孔重新設置。這樣設置的脈沖器具有以下優點:
[0037]1、可以保證平衡活塞兩側區域始終處于壓力平衡狀態，降低了脈沖器泄漏的風險，為脈沖器內部提供了一種壓力穩定的工作環境，并有效避免了泥漿進入脈沖器平衡活塞總成的內部；
[0038]2、處于脈沖器的尾部的脈沖器平衡活塞總成的儲油區不存在活動器件，且處于脈沖器的最下方相對封閉的區域，所以當有泥漿微粒進入脈沖器平衡活塞總成后，也會堆積在脈沖器平衡活塞總成的儲油區即油液室122，不會進入脈沖器的關鍵工作區域。
[0039]3、將儲油區設置于脈沖器的尾部的脈沖器，脈沖器平衡活塞總成的設置比現有技術中將活塞設置于頂部具有更大的存油空間，更能保證脈沖器正常工作所需的油量，因而提高脈沖器的單次使用時長。
[0040]4、將脈沖器平衡活塞總成的設置位置放在脈沖器尾部，減少了平衡活塞的需要進行密封的面積，在頂桿提升桿部分由于沒有設置平衡活塞，使其具有更多的密封空間進行密封，從而增加了整個脈沖器具有更可靠的密封性，從而提高了脈沖器的穩定性，延長脈沖器在高溫時的穩定工作時間。
[0041]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，包括: 殼體部(10)，具有容納通道(11); 密封部(20)，設置于所述容納通道(11)內并與所述容納通道(11)的內壁形成容納腔(12)； 平衡部(30)，可滑動地設置于所述容納腔(12)內以將所述容納腔(12)分隔成泥漿室(121)和油液室(I22)，所述平衡部(30)在所述容納腔(I2)內滑動以使所述泥漿室(121)和所述油液室(122)之間的壓力平衡。2.根據權利要求1所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述殼體部(10)上開設有泥漿通道(40)，所述泥漿通道(40)設置于所述殼體部(10)上靠近所述密封部(20)的一端，且所述泥漿通道(40)與所述泥漿室(121)相連通。3.根據權利要求2所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述殼體部(10)上還開設有走線孔(13)，所述走線孔(13)沿所述殼體部(10)的軸向方向延伸并位于所述容納通道(11)的一側。4.根據權利要求3所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述殼體部(10)上還開設有進油孔(15)，所述進油孔(15)位于所述走線孔(13)的相對側，所述進油孔(15)與所述油液室(I 22)相連通。5.根據權利要求1所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述平衡部(30)包括平衡活塞，所述平衡活塞的外周面上設置至少一個O形密封圈(31)。6.根據權利要求1所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述密封部(20)包括密封堵頭，所述密封堵頭上設置有密封件，所述密封堵頭背離所述泥漿室(121)的一側與所述容納通道(11)的內壁形成容納空間(14)。7.根據權利要求6所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述密封堵頭與所述容納通道(11)的內壁螺紋連接。8.根據權利要求1所述的脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述脈沖器平衡活塞總成還包括: 過油通道(50)，設置于所述殼體部(10)上，所述過油通道(50)的一端與所述油液室(122)相連通，所述過油通道(50)的側壁上設置有進油孔(15); 連接塊(60)，具有中心孔(61)，所述連接塊(60)設置于靠近所述油液室(122)的所述殼體部(10)的端部上，所述中心孔(61)與所述過油通道(50)的另一端相連通。9.一種脈沖器，包括脈沖器平衡活塞總成，其特征在于，所述脈沖器平衡活塞總成為權利要求I至8中任一項所述的脈沖器平衡活塞總成。10.根據權利要求9所述的脈沖器，其特征在于，所述脈沖器還包括: 脈沖信號輸出部； 脈沖驅動部(70)，所述脈沖驅動部(70)的一端與所述脈沖信號輸出部相連接； 脈沖器平衡活塞總成，所述脈沖器平衡活塞總成的一端與所述脈沖驅動部(70)的另一端相連接； 接線部(80)，設置于所述脈沖器平衡活塞總成的另一端上。
【文檔編號】E21B47/18GK205445600SQ201521108753
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】李虎輝, 宋巖, 陳樂 , 姜建新
【申請人】北京市普利門機電高技術公司, 北京市普利門電子科技有限公司