本發(fā)明涉及一種鉆柱多級減震裝置，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鉆柱是鉆頭以上、水龍頭以下的鋼管柱的總稱。鉆柱主要包含方鉆桿，鉆桿，鉆鋌等鉆井用具。在實(shí)際深井的鉆井過程當(dāng)中，井下環(huán)境非常惡劣，導(dǎo)致鉆柱的受力情況十分復(fù)雜，鉆柱總是承受著壓力、拉力、彎曲、扭力等載荷。在這些載荷的作用下，鉆柱在向下鉆進(jìn)的過程中經(jīng)常會伴隨著不穩(wěn)定的振動狀態(tài)。鉆柱振動形式主要有以下三種：縱向振動、橫向振動、扭轉(zhuǎn)振動。而對直井而言，鉆柱疲勞破壞主要是由鉆柱縱向振動引起的。鉆柱縱向振動是沿軸線方向進(jìn)行的。它的振動形態(tài)就像是在彈簧下端懸掛著重物在上下振動。鉆柱的縱向振動是直井鉆井中鉆柱振動最嚴(yán)重的一種振動形式。

鉆柱的縱向振動會使加在鉆頭上的鉆壓不均勻，鉆頭因?yàn)殂@柱的劇烈振動而跳離井底，沖擊力就會使鉆頭加速磨損，這樣鉆頭的使用壽命將變短，也導(dǎo)致了鉆頭的總進(jìn)尺和機(jī)械鉆速大幅度下降。當(dāng)鉆柱振動過于激烈時，會引起鉆機(jī)和井架的劇烈振動，因而對地面設(shè)備也有一定的破化性。鉆柱劇烈振動的同時也會導(dǎo)致鉆柱與鉆柱之間的連接接頭發(fā)生破損，通常是鉆鋌斷裂與鉆桿斷裂。鉆頭所產(chǎn)生的縱向振動頻率與鉆柱自身縱向振動頻率接近時，鉆柱將會發(fā)生縱向共振。當(dāng)鉆柱縱向劇烈共振時，鉆柱所受的力會非常大，鉆柱的振動振幅也會很大，這就導(dǎo)致了鉆柱的斷裂或粘扣現(xiàn)象的發(fā)生。

所以為了降低鉆井成本，提高鉆井效率以及發(fā)展鉆井技術(shù)，需要設(shè)計(jì)鉆柱減震裝置，目前的鉆柱減震裝置一般采用一級減震結(jié)構(gòu)，比如采用單一的液壓彈簧式減震器、空氣機(jī)械式減震器和全液壓式減震器，這些減震器在一定程度上降低了鉆柱的沖擊載荷，但是，在4500-6000m范圍內(nèi)的深井以及6000-9000m超深井鉆探中，這種單一的減震器已經(jīng)難以滿足減震需要，鉆柱仍然容易出現(xiàn)斷裂或粘扣現(xiàn)象，因此，需設(shè)計(jì)一種新型的多級減震裝置，以便滿足深井鉆探的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種鉆柱多級減震裝置，目的是滿足深井鉆探的需要，擬解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種鉆柱多級減震裝置，其包括鉆柱連接桿、減震筒一、空氣機(jī)械式減震器、彈性減震筒、減震筒二、花鍵軸、液壓彈簧式減震器、減震套筒三和花鍵，其特征在于，所述的鉆柱連接桿與所述的減震套筒一固定連接，所述的減震套筒一與所述的減震套筒二之間設(shè)置有所述的空氣機(jī)械式減震器，所述的減震套筒二內(nèi)設(shè)置有所述的彈性減震筒，所述的減震筒二與所述的減震套筒三連接，且所述的減震筒三內(nèi)設(shè)置有液壓彈簧式減震器，所述的花鍵軸設(shè)置在所述的減震套筒一、減震套筒二和減震套筒三內(nèi)，所述的花鍵軸的外端設(shè)置有花鍵。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述減震筒一遠(yuǎn)離所述的鉆柱連接桿的一端為階梯孔，且減震筒一內(nèi)定位設(shè)置有連接塊，所述的花鍵軸的遠(yuǎn)離花鍵端設(shè)置有定位凸起，所述的定位凸起與所述的連接塊之間設(shè)置有空氣機(jī)械式減震器，所述的減震套筒二套設(shè)在所述的減震套筒一內(nèi)，且減震套筒一與減震套筒二之間可伸縮設(shè)置，所述的花鍵軸上位于減震套筒二內(nèi)的位置還固定設(shè)置有螺母，所述的螺母靠近花鍵的端設(shè)置有彈性減震筒，所述的彈性減震筒套設(shè)在彈性減震桿上，所述的彈性減震桿套設(shè)在連接筒上，且所述的連接筒套設(shè)在所述的花鍵軸上，所述的花鍵軸的徑向上設(shè)置有銷孔，所述的銷孔內(nèi)設(shè)置有連接銷，所述的連接銷穿設(shè)在所述的連接筒與花鍵軸上，以便將連接筒固定于所述的花鍵軸上，所述的花鍵軸上位于減震套筒三內(nèi)的位置設(shè)置有凸起，所述的凸起上定位設(shè)置有液壓彈簧式減震器，減震套筒二與減震套筒三之間可伸縮設(shè)置。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述花鍵軸為兩段，且兩端花鍵軸之間采用減震連接塊連接設(shè)置，且減震連接塊內(nèi)設(shè)置有減震彈簧，減震彈簧位于兩段花鍵軸之間。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述鉆柱連接桿與所述的減震筒一之間采用螺紋連接。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的調(diào)節(jié)套筒二內(nèi)設(shè)置有限位凸起，所述的限位凸起用于擋住所述的螺母。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述減震彈簧為碟簧。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過設(shè)置空氣機(jī)械式減震器和液壓彈簧式減震器相結(jié)合的形式，并輔助以采用連接銷連接的彈性減震筒和彈性減震桿，實(shí)現(xiàn)了多級減震的效果，可以很好的滿足深井甚至超深井的鉆探要求，有效的提高了鉆柱的使用壽命，降低鉆柱的振動，此外，本發(fā)明還設(shè)置了減震彈簧，進(jìn)一步提高了其減震效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種鉆柱多級減震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、鉆柱連接桿，2、減震筒一，3、連接塊，4、空氣機(jī)械式減震器，5、定位凸起，6、螺母，7、彈性減震筒，8、彈性減震桿，9、連接銷，10、減震筒二，11、花鍵軸，12、減震彈簧，13、減震連接塊，14、液壓彈簧式減震器，15、減震套筒三，16、花鍵，17、連接筒，18、限位凸起。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種鉆柱多級減震裝置，其包括鉆柱連接桿1、減震筒一2、空氣機(jī)械式減震器4、彈性減震筒7、減震筒二10、花鍵軸11、液壓彈簧式減震器14、減震套筒三15和花鍵16，其特征在于，所述的鉆柱連接桿1與所述的減震套筒一2固定連接，所述的減震套筒一2與所述的減震套筒二10之間設(shè)置有所述的空氣機(jī)械式減震器4，所述的減震套筒二10內(nèi)設(shè)置有所述的彈性減震筒7，所述的減震筒二10與所述的減震套筒三15連接，且所述的減震筒三15內(nèi)設(shè)置有液壓彈簧式減震器14，所述的花鍵軸設(shè)置在所述的減震套筒一、減震套筒二和減震套筒三內(nèi)，所述的花鍵軸的外端設(shè)置有花鍵16。

在本實(shí)施例中，所述減震筒一2遠(yuǎn)離所述的鉆柱連接桿1的一端為階梯孔，且減震筒一2內(nèi)定位設(shè)置有連接塊3，所述的花鍵軸11的遠(yuǎn)離花鍵端設(shè)置有定位凸起5，所述的定位凸起5與所述的連接塊3之間設(shè)置有空氣機(jī)械式減震器4，所述的減震套筒二10套設(shè)在所述的減震套筒一2內(nèi)，且減震套筒一2與減震套筒二10之間可伸縮設(shè)置，所述的花鍵軸11上位于減震套筒二內(nèi)的位置還固定設(shè)置有螺母6，所述的螺母6靠近花鍵的端設(shè)置有彈性減震筒7，所述的彈性減震筒套7設(shè)在彈性減震桿8上，所述的彈性減震桿8套設(shè)在連接筒17上，且所述的連接筒17套設(shè)在所述的花鍵軸上，所述的花鍵軸的徑向上設(shè)置有銷孔，所述的銷孔內(nèi)設(shè)置有連接銷9，所述的連接銷9穿設(shè)在所述的連接筒與花鍵軸上，以便將連接筒固定于所述的花鍵軸上，所述的花鍵軸11上位于減震套筒三內(nèi)的位置設(shè)置有凸起，所述的凸起上定位設(shè)置有液壓彈簧式減震器14。所述鉆柱連接桿與所述的減震筒一之間采用螺紋連接。所述的調(diào)節(jié)套筒二內(nèi)設(shè)置有限位凸起18，所述的限位凸起18用于擋住所述的螺母。所述減震彈簧為碟簧，減震套筒二與減震套筒三之間可伸縮設(shè)置。

其中，作為一種優(yōu)選的實(shí)施例，所述花鍵軸為兩段，且兩端花鍵軸之間采用減震連接塊連接設(shè)置，且減震連接塊內(nèi)設(shè)置有減震彈簧12，減震彈簧12位于兩段花鍵軸之間。

當(dāng)鉆柱出現(xiàn)縱向振動時，鉆柱連接桿1推動減震套筒一縱向移動，減震筒一2對空氣機(jī)械式減震器施加力，空氣機(jī)械式減震器對減震套筒一進(jìn)行減震作用，減震套筒一與減震套筒二之間伸縮減震，如果二者之間的減震力小于振動力，則減震套筒二內(nèi)的花鍵軸的螺母壓縮彈性減震筒和彈性減震桿，進(jìn)一步進(jìn)行減震，如果振動力仍不能消除，則螺母對減震套筒二施加力，減震彈簧起到減震效果，如果振動力仍不能消除，則減震套筒二對減震套筒三施加力，利用液壓彈簧式減震器進(jìn)一步減震，以便適應(yīng)較大振動的需要，滿足了深井甚至超深井的鉆探需求。

本發(fā)明通過設(shè)置空氣機(jī)械式減震器和液壓彈簧式減震器相結(jié)合的形式，并結(jié)合于減震彈簧，實(shí)現(xiàn)了多級減震的效果，可以很好的滿足深井甚至超深井的鉆探要求，有效的提高了鉆柱的使用壽命，降低鉆柱的振動。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。