CN105041202A - 一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，由主体，悬挂、阻尼装置和锤击装置组成，其利用外部阻力而产生的次动力，与钻机产生的主动力相互干涉，利用深沟球轴承的结构和工作原理(内转外不转、或外传内不转)，使得主体和悬挂、阻尼装置异步，在外阻力和自身钻进旋转动能的异步作用下，悬挂、阻尼装置的卡爪卡住地层的孔壁不动，主轴在钻机的驱动下，迫使设置在内部的击锤在击锤弹簧的配合下，随主轴转动并沿着所设置机构由旋转运动转化为直线运动；从而简单地利用机械方式完成冲击、振动。由于它的次动力源是纯机械式，并利用无动力的外部阻力来实现工作的，所以不需要额外增加附属设备及动力，通用性强，造价低，结构简单。

Description

一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器

技术领域

本发明涉及一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，尤其是一种利用外部阻力而产生次动力源，阻挡独立悬挂在主轴上的阻尼装置，继而产生横向阻力，迫使与主轴连接并安置在回转冲击器内的击锤装置产生冲击、振动；以达到在冲击、振动和同时回转钻进的工作效果。

背景技术

具有振动、冲击或同时回转冲击的多功能冲击器，满足软、硬不同土层的工作需求，是一种高效率的地质钻探工具，同时它具有处理钻探孔内事故的能力，无需增加额外设施，通用性、互换性强，这是现有市场所没有的。市场类似的冲击器主要有风动、液动潜孔锤以及超声波振动等设备，其缺点是：它们没有处理事故的能力、通用性差且体积庞大，设备造价昂贵；同时加压设备要求风量大或油压压力高，其对风压及油压适应性差，压缩空气或油在流动通道沿程中压力损失大等缺点，随着孔深度的增加其压力减弱，冲击力和振动频率大为减弱，工作效率大打折扣，甚至无法正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，该冲击器由悬挂、阻尼装置与主体及击锤装置部分组成，其利用外在阻力和自身主机钻进时的旋转动能，两者异步，悬挂、阻尼装置在外阻力及弹卡装置的协助下静止不动，并产生横向阻力，同时，第一主轴带动内置的击锤装置，用机械方式产生冲击、振动，其结构简单，通用性强，无需增加额外设备；不用气压和油压；体积小、造价低；安全可靠，振动频率高、冲击力大且恒定，并且可转换不同的冲击方式，即边回转边冲击、振动或只冲击、振动不回转，以满足软、硬土层的工作需要，同时它具有处理钻探孔内事故的能力(作击锤使用)，工作效率高。

本发明是这样实现的：一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，所述装置包括主体，悬挂、阻尼装置以及锤击装置；所述主体包括第一主轴、第一轴挡卡圈、第二轴挡卡圈、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、泄压块、第一砧座和第二砧座、第一牙嵌离合器、第二牙嵌离合器、主轴支撑簧、平键以及钻具接头组件；所述悬挂、阻尼装置包括悬挂支座组件和弹卡弹出组件；所述悬挂支座组件包括卡爪下滑动支座、第一弹簧、悬挂支座、下挡块以及外壳；所述弹卡弹出组件垫圈、第二弹簧、定位销、第三弹簧、悬挂外筒、卡爪上滑动支座、顶杆、卡爪、平面轴承、卡爪座、保险块以及销钉；所述锤击装置包括第一击锤弹簧、击锤滑筒、第一击锤和第二击锤、回转外筒、第三牙嵌离合器、第三深沟球轴承、第二主轴、对中环、滑动导管、铜套、第二击锤弹簧、击锤导管以及堵头；

所述第一主轴开设有两条轴挡卡圈槽，所述主轴的轴中心处开设有一通孔，所述第一轴挡卡圈、第二轴挡卡圈一起固定在第一主轴的轴挡卡圈槽上；所述第一砧座和第二砧座分别固定在第一牙嵌离合器和钻具接头上，所述第一砧座的上端平面上加工有两个对称凸台；所述第一深沟球轴承固定在泄压块上并与第一轴挡卡圈一起设置在第一主轴上，所述钻具接头固定在回转外筒上，所述回转外筒通过平键将第二牙嵌离合器与第一主轴连在一起，在主轴支撑簧的作用下一起动作；

所述顶杆设置在悬挂支座内；所述卡爪下滑动支座设置在悬挂支座中心的键槽孔内；所述第一弹簧设置在悬挂支座上端面上的若干小孔内；所述下挡块固定在悬挂支座的下端；所述外壳通过第二深沟球轴承连接在第一主轴上并悬挂在悬挂支座的下方；所述垫圈套在第一主轴上并垫在泄压块的下方；所述第二弹簧设置在垫圈与保险块之间，所述定位销固定在悬挂外筒上对保险块起定位作用；所述第三弹簧设置在保险块与卡爪上滑动支座之间起到对卡爪弹力支撑作用；所述悬挂外筒是弹卡弹出组件的本体，用于安装弹卡弹出组件的所有部件，并独立悬挂在悬挂支座上；所述卡爪上滑动支座安装在悬挂外筒开设的若干个长方槽里；所述卡爪分有上下两个爪片，两个爪片中间通过轴销铆接在一起，分别固定在卡爪上滑动支座和卡爪座上，所述平面轴承固定在第一主轴上，所述卡爪座固定在卡爪下滑动支座上并与悬挂支座连接，形成独立的悬挂***；所述保险块通过定位销固定在悬挂外筒上；所述销钉用于固定悬挂外筒和卡爪座，使之成为一体；

所述第一击锤弹簧设置在第一主轴与击锤滑筒之间，放置在第一击锤的上端；所述第一击锤通过其自身的键槽在击锤滑筒的键上做上下直线运动；所述击锤滑筒固定在外壳上，与悬挂、阻尼装置成为一体；所述第一击锤放置在击锤滑筒内的第一击锤弹簧的下端、第一砧座的上方；所述第三牙嵌离合器放置在回转外筒内的第二牙嵌离合器的下端，主轴支撑弹簧的上方；通过第三深沟球轴承与第二主轴连接并固定在回转外筒上；所述第二主轴固定在第三深沟球轴承里，第二主轴下端有一对称凸缘，该凸缘套在滑动导管的开口槽里；所述对中环设置在第一主轴和第二主轴之间，起着对中的作用；所述滑动导管与第二击锤连接，滑动导管两侧的开口槽在第二主轴的突缘上作上下运动；所述铜套设置在滑动导管与回转外筒之间；所述第二击锤弹簧放置在第二击锤与第二主轴之间；所述第二击锤有一凸缘，第二击锤的凸缘放置在击锤导管的螺纹线里并沿螺纹线作上行轨迹运动；所述击锤导管固定在回转外筒上并与之同步；所述堵头固定在击锤导管的内螺纹直槽上末端的一侧。

进一步地，所述第一砧座的上端平面上有两个对称凸台，凸台顶端与第一击锤的下端锯齿面接触，第一主轴转动时，通过平键连接第一主轴带动第二牙嵌离合器，在主轴支撑簧的作用下，使固定在第一砧座凸台上端面沿着第一击锤下端面开设的锯齿状斜坡凸台由低向高运动，在回转外筒内键的作用下，第一砧座凸台从最高处落入第一击锤所设的凹槽，置放在第一击锤上方被压缩的第一击锤弹簧弹力释放，使第一击锤冲击在第一砧座上，完成跳步冲击动作。

进一步地，在钻工作过程中回转外筒卡钻堵转时，回转冲击器主机加压顶开主轴支撑簧迫使第二牙嵌离合器下行并与第三牙嵌离合器结合，第二击锤的凸缘在第一主轴和第二主轴通过第二牙嵌离合器和第三牙嵌离合器旋转带动下，沿击锤导管的螺纹线作反向上升运动，同时迫使置于其上方的第二击锤弹簧压缩，当第二击锤到达螺旋的顶部，碰到直槽边上的堵头时，第二击锤弹簧弹力释放，迫使第二击锤沿直槽向下运动，完成冲击动作。

进一步地，所述悬挂、阻尼装置是由能使悬挂、阻尼装置与钻探工具的主动力轴空转的旋转体连接在一体。

进一步地，所述悬挂、阻尼式多功能回转冲击器的次动力源来自钻探工具主动力源外的干涉阻力。

进一步地，第一击锤上设有若干个锯齿状斜坡凸台和回落凹槽；第一击锤圆柱面上开有一个键槽并与悬挂、阻尼装置同步工作。

进一步地，所述第一主轴和第二主轴，在第一牙嵌离合器、第二牙嵌离合器、第三牙嵌离合器的配合下，可转换两种不同的工作状态。

进一步地，所述卡爪座与悬挂支座是由花键连接，卡爪座与悬挂支座之间可做上下运动。

进一步地，所述击锤导管内加工有与第二主轴运动方向相反的内螺纹线，在内螺纹上下交叉处加工有一直槽，在直槽的一侧有一堵头。

进一步地，所述滑动导管有一开口槽，第二主轴上有一对称凸缘并在滑动导管开口槽里上下运动。

本发明具有如下优点：本发明提供一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，主要由主体，悬挂、阻尼装置和锤击装置组成，其优点在于，其利用外部阻力而产生的次动力，与钻机产生的主动力相互干涉，利用深沟球轴承的结构和工作原理(内转外不转、或外传内不转)，使得主体和悬挂、阻尼装置异步，在外阻力和自身钻进旋转动能的异步作用下，悬挂、阻尼装置的弹卡弹出装置的卡爪卡住地层的孔壁不动，第一主轴在钻机的驱动下，迫使设置在内部的击锤在击锤弹簧的配合下，随第一主轴转动并沿着所设置机构由旋转运动转化为直线运动；从而简单地利用机械方式完成冲击、振动，从而提高钻机钻进的工作效率。由于它的次动力源是纯机械式，并利用无动力的外部阻力来实现工作，所以不需要额外增加附属设备及动力，通用性强，造价低，结构简单，易于维修、保养，同时不受孔深度增加的影响，始终保持冲击力恒定，并随第一主轴的不同转速的变化而调整不同的振动频率，同时它还可转换不同的冲击方式(即边回转边振动冲击或只振动冲击不回转)，在钻具发生卡钻的时候，可作为岩心钻探孔内事故的处理工具(即击锤)使用，且低碳、环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面图。

图3为本发明的主体和悬挂、阻尼装置的结构示意图。

图4为本发明的主体和悬挂、阻尼装置的剖面图。

具体实施方式

请参阅图1至图4所示，本发明的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，包括主体I，悬挂、阻尼装置II，锤击装置III，所述主体I、悬挂、阻尼II、锤击装置III、通过深沟球轴承连接在主体I的第一主轴1上：所述主体I包括第一主轴1、第一轴挡卡圈2、第二轴挡卡圈43、螺母3、第一深沟球轴承4、泄压块5、第二深沟球轴承20、第一砧座25、第二砧座37、第一牙嵌离合器26、第二牙嵌离合器28、主轴支撑簧29、平键42、钻具接头38组件，所述悬挂、阻尼装置II包括悬挂支座组件和弹卡弹出组件，所述悬挂支座组件包括卡爪下滑动支座16、第一弹簧17、悬挂支座18、下挡块19以及外壳21；所述弹卡弹出组件包括垫圈6、第二弹簧7、定位销8、第三弹簧9、悬挂外筒10、卡爪上滑动支座11、顶杆12、卡爪13、平面轴承14、卡爪座15、销钉44、保险块45；所述锤击装置包括第一击锤弹簧22、第一击锤24和第二击锤35、击锤滑筒23、回转外筒27、第三牙嵌离合器30、第三深沟球轴承31、第二主轴32、滑动导管33、第二击锤弹簧34、击锤导管36、堵头39、铜套40、对中环41：所述第一主轴1与主机即主动力源连接，第一主轴1圆柱表面上车有两条轴挡卡圈槽，第一轴挡卡圈2,和第二轴挡卡圈43分别固定在两个槽里，防止轴的上下窜动；所述第一主轴1的轴中心处加工有一通孔(未图示)，该通孔作为钻探钻进时的冷却水通道，以保证在钻进过程中钻具的冷却和排渣；所述第一砧座25和第二砧座37分别置放在第一主轴1和第二主轴32上，并分别通过螺纹固定在第一牙嵌离合器26和钻具接头38上；所述第一砧座25的上端平面上有两个对称凸台，该凸台顶端与第一击锤24的下端锯齿面接触，第一主轴1转动时，通过平键42连接第一主轴1带动第二牙嵌离合器26，在主轴支撑簧29的作用下，使固定在第一砧座25凸台上端面沿着第一击锤24下端面开设的锯齿状斜坡凸台由低向高运动，在回转外筒27内键的作用下，第一砧座25凸台从最高处落入第一击锤24所设的凹槽，置放在第一击锤24上方被压缩的第一击锤弹簧22弹力释放，使第一击锤24冲击在第一砧座25上，完成跳步冲击动作；所述第一深沟球轴承4固定在泄压块5上，第一深沟球轴承4内孔与第一主轴1滑动配合，所述钻具接头38通过螺纹固定在回转外筒27上并与之同步动作，所述回转外筒27通过螺纹固定在第一牙嵌离合器26上，并与之同步动作；所述第二牙嵌离合器28通过平键42与第一主轴连在一起，主轴支撑簧29在满足钻机钻进工作压力需求的条件下，使之与第一主轴1同步，上述组件一同设置或固定在第一主轴上，并与之同步工作。

所述垫圈6套在第一主轴1上并垫在泄压块5的下方，用于支撑弹簧；所述第二弹簧7设置在垫圈6与保险块45之间，起保险作用，所述定位销8固定在悬挂外筒10上，对保险块45起定位作用；所述卡爪下滑动支座16设置在悬挂支座18中心的键槽孔内，通过螺纹将卡爪座15连接在一起，并沿着第一主轴1作上下直线运动；同时在键槽空的作用下与悬挂、阻尼装置同步工作；所述第一弹簧17设置在悬挂支座18上端面上的若干小孔内，起作下支撑卡爪座15的作用，使其所支撑的人字形卡爪13产生足够外张力；所述下挡块19固定在悬挂支座18的下端；所述外壳21通过第二深沟球轴承20连接在第一主轴1上，并通过螺纹固定在悬挂支座18的下方，同时与悬挂支座18同步动作；所述第三弹簧9设置在保险块45与卡爪上滑动支座11之间，起作卡爪13上支撑作用，使人字形卡爪13产生外张力；所述悬挂外筒10是弹卡弹出组件的本体，悬挂外筒10与销钉44一起固定在卡爪座15上，同时在悬挂外筒10圆柱侧面上开设有若干个等分长方孔，在长方孔的上方加工有与长方孔相同数量的不通孔的长方槽，所述卡爪上滑动支座11安装在悬挂外筒10所设置的若干个长方槽里；所述顶杆12设置在悬挂支座18内，顶在下挡块19上，在提钻的过程中，当冲击器受到外部异物的阻挡，卡爪13因外张力过大无法顺利提升时，在泄压块5的作用下，顶杆12顶开保险块45，使之弹力泄压，保证冲击器顺利提出；所述卡爪13分有上下两个爪片，其连接处由轴销铆接并使之伸缩自如，同时分别固定在上滑动支座11和卡爪座15上；所述平面轴承固定在第一主轴1上，起作卡爪上滑动支座11的限位作用，保证其只做单向活动；所述卡爪座15通过螺纹固定在卡爪下滑动支座16上并与悬挂支座18连接；形成独立的悬挂***；所述保险块45通过定位销8固定在悬挂外筒上，起作保险块的定位作用；所述销钉44用于固定悬挂外筒10和卡爪座15，使之成为一体；所述第一击锤弹簧22设置在第一主轴1与击锤滑筒23之间，放置在第一击锤24的上端；所述第一击锤24放置在击锤滑筒23内的第一击锤弹簧22的下端、第一砧座25的上方，开设在其圆柱外表面的键槽，在外阻力的作用下迫使其在击锤滑筒23的键上做上下直线运动；所述击锤滑筒23通过螺纹固定在外壳21上，与之成为一体并作同步动作；所述第三牙嵌离合器30放置在回转外筒27内的第三牙嵌离合器28的下端；通过第三深沟球轴承31与第二主轴32连接并固定在回转外筒27内；所述第二主轴32通过螺纹固定在第三牙嵌离合器30里，其下端有一对称凸缘，该凸缘在外阻力的作用下沿着滑动导管33的开口槽里上下运动；所述对中环41设置在第一主轴1和第二主轴32之间，起着对中的作用；所述第二击锤35通过螺纹固定在滑动导管33，所述滑动导管33其两侧的开口槽在第二主轴32的突缘上作上下运动；所述铜套设置在滑动导管33与回转外筒27之间，起作定位、导向的作用；所述第二击锤弹簧34放置在第二击锤35与第二主轴32之间；所述第二击锤35有一凸缘，该凸缘设置在击锤导管36的螺纹线内，所述击锤导管36通过螺纹固定在回转外筒27上；所述击锤导管36加工有一与主轴反向的螺纹，同时在螺旋线头尾交界处开有直槽，所述堵头39固定在击锤导管36内螺纹直槽上末端的一侧，在钻进过程中回转外筒27意外卡钻堵转的时候，主机加压顶开主轴支撑簧29迫使第二牙嵌离合器28下行并与第三牙嵌离合器30结合，第二击锤32的凸缘在第一主轴1和第二主轴32通过第二牙嵌离合器28和第三牙嵌离合器30旋转带动下，沿击锤导管36的螺纹线作反向上升运动，同时迫使置于其上方的第二击锤弹簧34压缩，当第二击锤32到达螺旋的顶部，碰到直槽边上的堵头39时，第二击锤弹簧34弹力释放，迫使第二击锤32沿直槽向下运动，完成冲击动作。

本发明的工作原理如下：

本发明主要由主体I、悬挂、阻尼装置II和锤击装置III组成，主体I在主机(主动力源)带动运转的时候，随即带动设置在其中的锤击装置III同步运转，此时，通过深沟球轴承连接在第一主轴上的悬挂、阻尼装置II处在无外在阻力(次动力源)状态下，悬挂、阻尼装置II，在惯性和装置间摩擦阻尼的作用下，将随主体I作空转动作，当悬挂、阻尼装置II的卡爪进入钻好的孔洞，在卡爪外张力的作用下，悬挂、阻尼装置II受到(次动力源)外界的阻力阻挡，产生横向阻力，此时，主动力源与次动力源产生动作干涉，设置在主体I内的锤击装置III与悬挂、阻尼装置II产生异步，在主体I的带动下，改变锤击装置III的动作方向，迫使锤击装置沿着机构所设定的路线，改旋转为直线运动，在相关弹簧的辅助下，产生冲击、跳步，从而达到回转冲击的效果。在钻进时，悬挂、阻尼装置II进入钻好的地层孔壁，装置内的弹卡弹出组件卡爪13的人字形联动爪片，推动装置在悬挂外筒10的卡爪上滑动支座11、和装置在悬挂支座18上的卡爪座15，此时设置在卡爪上滑动支座11内的第三弹簧9压缩并顶住保险块45，在定位销8和第二弹簧7的共同作用下，施以向下足够的弹力；与此同时，设置在悬挂支座18并通过中心处键槽孔内的卡爪下滑行支座16；并连接的卡爪座15之间的第一弹簧17向上施以足够弹力，在它们之间的花键的作用下，弹出组件的卡爪13产生外张力向外卡住孔壁，因而产生横向阻力，由于悬挂、阻尼装置II是通过第二深沟球轴承9和第三深沟球轴承31与第一主轴1、第二主轴32连接，轴承的结构与工作原理，使得其在旋转的过程中两者间产生极小的摩擦力，当卡爪13的对外张力足以克服主轴旋转产生的摩擦阻尼力，以及锤击装置III的第一砧座25推动弹簧压缩时产生的扭转摩擦力、键槽间的滑动摩擦阻力时，弹卡弹出组件不转，此时固定在悬挂支座18上的外壳21、击锤滑筒23，在卡爪下滑行支座16的花键槽联动作用下，整个悬挂、阻尼装置II静止不动，因此与主轴产生动作异步。在钻进的过程中，主机的压力大与弹卡弹出组件卡爪13的对外张力，加之卡爪片一侧加工的弧面减少了上、下行的滑行阻力，迫使悬挂、阻尼装置II在不作横向转动的状态下，会沿着孔壁向下滑行，此时旋转钻进中的第一主轴1带动通过平键42连第二牙嵌离合器28，并在主轴支撑弹簧29满足钻机钻进压力需求的条件下，迫使第二牙嵌离合器28与第一牙嵌离合器26结合，使的固定在第一牙嵌离合器26上的第一砧座25上端面的凸台与第一击锤24下端面上锯齿面接触，由于固定在已受阻尼悬挂、阻尼装置II上的击锤滑筒23不动，第一砧座25上端面的凸台在第一主轴1的带动下，沿着第一击锤24下端面上锯齿面上的斜坡由低向高运动，此时设置在第一击锤24圆柱面上的键槽，套在静止不动的悬挂、阻尼装置II上的击锤滑筒23键里，第一砧座25上端面的凸台旋转顶起时，迫使第一击锤24沿击锤滑筒23的键做直线上行运动，同时，在其上行运动的时候，设置在第一击锤24上端的第一击锤弹簧22压缩，当第一砧座25上端面上的凸台从高处落入第一击锤24的低处凹槽时，被压缩的第一击锤弹簧22弹力释放，产生冲击动作，在第一主轴1快速转动下，第一击锤弹簧22周而复始地压缩、释放，形成冲击、振动。在提钻的过程中，当冲击器受到外部异物的阻挡，卡爪13因外张力过大无法顺利提升时，泄压块5在外力作用下被迫下行，当行至预留的压缩空间的尽头时，泄压块5抵住保险块45，钻顶杆继续提拉，此时整个弹卡弹出组件就会同步下行，由于顶杆12设置在悬挂支座18下方的下挡块19上，独立在弹卡弹出组件外，第一弹簧17压缩，利用顶杆12与弹卡弹出组件的保险块45间的位差，顶开保险块45，使之脱离定位销8，第三弹簧9弹力泄压，卡爪13的外张力减弱，使得冲击器可顺利提出；此时固定在第一牙嵌离合器26上的回转外筒27随之同步转动，由于第三牙嵌离合器30是通过第三深沟球轴承31固定在回转外筒27上，同时第三牙嵌离合器30在主轴支撑弹簧29的作用下，处于离合状态，在第三深沟球轴承31作用下，固定在第三牙嵌离合器上的第二主轴32冲击装置空转，当钻具接头38连接的钻具被外部碎石或异物挤压堵塞卡转时，第一主轴1和回转外筒27不转，钻进工作无法进行，此时，主机可加大压力，迫使主轴支撑弹簧29压缩，并驱动第二牙嵌离合器28通过对中环41与第三牙嵌离合器30结合，第一主轴带动第二主轴32开始工作，悬挂、阻尼装置及击锤装置停止工作，第二主轴32下端的一对称凸缘，带动上端开有开口槽的滑动导管33旋转，固定在滑动导管33上的第二击锤35随即同时工作，由于回转外筒27受外里的影响不转，与之相固定的击锤导管36也静止不动，设置在击锤导管36反向螺纹里的第二击锤35的凸缘，被迫随螺纹作上行运动，放置在第二主轴和第二击锤35间的第二击锤弹簧被压缩，在此过程中，滑动导管33开口槽也沿着旋转中的第二击锤35的凸缘作上行动作，当第二击锤35的凸缘上升到设置在击锤导管36上下螺纹交界处的直槽时，第二击锤35的凸缘碰到固定在直槽一侧的堵头39，在第二击锤弹簧35的压迫下，第二击锤35的凸缘沿直槽下行，完成冲击动作。

总之，本发明提供了一种其利用外部阻力而产生的次动力源，与主机产生的主动力源相互动干涉，使得和悬挂、阻尼装置动作相异，弹卡弹出装置的卡爪卡住地层的孔壁，所产生的横向阻力和自身钻进旋转动能的异步作用，迫使设置主体在内部的击锤装置沿着所设置的机构，从旋转变为直线上下运动；从而简单地用机械方式完成冲击、振动，从而提高钻机的工作效率，它是純机械利用外部阻力来实现工作的，不需要额外增加附属设备及动力，造价低，结构简单，易于维修、保养，同时不受孔深度增加的影响始终保持冲击力恒定，并可根据主轴的转速变化调整振动频率，同时它可转换不同的冲击方式(即边回转边振动冲击或只振动冲击不回转)，在钻具发生卡钻的时候，可作为岩心钻探孔内事故的处理工具(即击锤)使用且低碳、环保。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述装置包括主体，悬挂、阻尼装置以及锤击装置；所述主体包括第一主轴、第一轴挡卡圈、第二轴挡卡圈、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、泄压块、第一砧座和第二砧座、第一牙嵌离合器、第二牙嵌离合器、主轴支撑簧、平键以及钻具接头组件；所述悬挂、阻尼装置包括悬挂支座组件和弹卡弹出组件；所述悬挂支座组件包括卡爪下滑动支座、第一弹簧、悬挂支座、下挡块以及外壳；所述弹卡弹出组件垫圈、第二弹簧、定位销、第三弹簧、悬挂外筒、卡爪上滑动支座、顶杆、卡爪、平面轴承、卡爪座、保险块以及销钉；所述锤击装置包括第一击锤弹簧、击锤滑筒、第一击锤和第二击锤、回转外筒、第三牙嵌离合器、第三深沟球轴承、第二主轴、对中环、滑动导管、铜套、第二击锤弹簧、击锤导管以及堵头；

所述第一主轴开设有两条轴挡卡圈槽，所述主轴的轴中心处开设有一通孔，所述第一轴挡卡圈、第二轴挡卡圈一起固定在第一主轴的轴挡卡圈槽上；所述第一砧座和第二砧座分别固定在第一牙嵌离合器和钻具接头上，所述第一砧座的上端平面上加工有两个对称凸台；所述第一深沟球轴承固定在泄压块上并与第一轴挡卡圈一起设置在第一主轴上，所述钻具接头固定在回转外筒上，所述回转外筒通过平键将第二牙嵌离合器与第一主轴连在一起，在主轴支撑簧的作用下一起动作；

所述顶杆设置在悬挂支座内；所述卡爪下滑动支座设置在悬挂支座中心的键槽孔内；所述第一弹簧设置在悬挂支座上端面上的若干小孔内；所述下挡块固定在悬挂支座的下端；所述外壳通过第二深沟球轴承连接在第一主轴上并悬挂在悬挂支座的下方；所述垫圈套在第一主轴上并垫在泄压块的下方；所述第二弹簧设置在垫圈与保险块之间，所述定位销固定在悬挂外筒上对保险块起定位作用；所述第三弹簧设置在保险块与卡爪上滑动支座之间起到对卡爪弹力支撑作用；所述悬挂外筒是弹卡弹出组件的本体，用于安装弹卡弹出组件的所有部件，并独立悬挂在悬挂支座上；所述卡爪上滑动支座安装在悬挂外筒开设的若干个长方槽里；所述卡爪分有上下两个爪片，两个爪片中间通过轴销铆接在一起，分别固定在卡爪上滑动支座和卡爪座上，所述平面轴承固定在第一主轴上，所述卡爪座固定在卡爪下滑动支座上并与悬挂支座连接，形成独立的悬挂***；所述保险块通过定位销固定在悬挂外筒上；所述销钉用于固定悬挂外筒和卡爪座，使之成为一体；

所述第一击锤弹簧设置在第一主轴与击锤滑筒之间，放置在第一击锤的上端；所述第一击锤通过其自身的键槽在击锤滑筒的键上做上下直线运动；所述击锤滑筒固定在外壳上，与悬挂、阻尼装置成为一体；所述第一击锤放置在击锤滑筒内的第一击锤弹簧的下端、第一砧座的上方；所述第三牙嵌离合器放置在回转外筒内的第二牙嵌离合器的下端，主轴支撑弹簧的上方；通过第三深沟球轴承与第二主轴连接并固定在回转外筒上；所述第二主轴固定在第三深沟球轴承里，第二主轴下端有一对称凸缘，该凸缘套在滑动导管的开口槽里；所述对中环设置在第一主轴和第二主轴之间，起着对中的作用；所述滑动导管与第二击锤连接，滑动导管两侧的开口槽在第二主轴的突缘上作上下运动；所述铜套设置在滑动导管与回转外筒之间；所述第二击锤弹簧放置在第二击锤与第二主轴之间；所述第二击锤有一凸缘，第二击锤的凸缘放置在击锤导管的螺纹线里并沿螺纹线作上行轨迹运动；所述击锤导管固定在回转外筒上并与之同步；所述堵头固定在击锤导管的内螺纹直槽上末端的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述第一砧座的上端平面上有两个对称凸台，凸台顶端与第一击锤的下端锯齿面接触，第一主轴转动时，通过平键连接第一主轴带动第二牙嵌离合器，在主轴支撑簧的作用下，使固定在第一砧座凸台上端面沿着第一击锤下端面开设的锯齿状斜坡凸台由低向高运动，在回转外筒内键的作用下，第一砧座凸台从最高处落入第一击锤所设的凹槽，置放在第一击锤上方被压缩的第一击锤弹簧弹力释放，使第一击锤冲击在第一砧座上，完成跳步冲击动作。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：在钻工作过程中回转外筒卡钻堵转时，回转冲击器主机加压顶开主轴支撑簧迫使第二牙嵌离合器下行并与第三牙嵌离合器结合，第二击锤的凸缘在第一主轴和第二主轴通过第二牙嵌离合器和第三牙嵌离合器旋转带动下，沿击锤导管的螺纹线作反向上升运动，同时迫使置于其上方的第二击锤弹簧压缩，当第二击锤到达螺旋的顶部，碰到直槽边上的堵头时，第二击锤弹簧弹力释放，迫使第二击锤沿直槽向下运动，完成冲击动作。

4.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述悬挂、阻尼装置是由能使悬挂、阻尼装置与钻探工具的主动力轴空转的旋转体连接在一体。

5.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述悬挂、阻尼式多功能回转冲击器的次动力源来自钻探工具主动力源外的干涉阻力。

6.根据权利要求2所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：第一击锤上设有若干个锯齿状斜坡凸台和回落凹槽；第一击锤圆柱面上开有一个键槽并与悬挂、阻尼装置同步工作。

7.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述第一主轴和第二主轴，在第一牙嵌离合器、第二牙嵌离合器、第三牙嵌离合器的配合下，可转换两种不同的工作状态。

8.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述卡爪座与悬挂支座是由花键连接，卡爪座与悬挂支座之间可做上下运动。

9.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述击锤导管内加工有与第二主轴运动方向相反的内螺纹线，在内螺纹上下交叉处加工有一直槽，在直槽的一侧有所述的堵头。

10.根据权利要求1所述的一种悬挂、阻尼式多功能回转冲击器，其特征在于：所述滑动导管有一开口槽，第二主轴上有一对称凸缘并在滑动导管开口槽里上下运动。