本發明屬于減震阻尼器，尤其涉及一種石油鉆井用減震阻尼器。

背景技術：

1、石油鉆井用減震阻尼器是一種用于減少鉆井過程中振動和沖擊的裝置，多安裝于鉆桿上，能夠延長鉆頭、鉆桿等關鍵部件的使用壽命，降低維修頻率，是鉆井設備中不可或缺的一部分。

2、公開號為cn117552727a的文獻公開了一種新型鉆井減震器裝置與減震方法，當鉆頭上移時帶動鋼桿上的工作浮塞向上運動擠壓管內氣體，浮動活塞給工作活塞一個反作用力使工作活塞復位以減少縱向震動，同時，推動物塊擠壓彈簧使其變形，彈簧吸收一部分能量從而減少震動；法蘭盤隨鉆柱運動方向轉動，上部質量塊與下部擋板給法蘭盤的運動方向上一個反向的反作用力以減少震動，扶正裝置在鉆柱偏移時通過鋼球擠壓彈簧，彈簧將機械能轉化為彈性勢能，從而將能量儲存起來，當外力消失時，彈簧壓縮后復原，給小球一個反作用力將小球推回原位，小球復位同時帶動鉆桿復位，從而對裝置起到扶正作用，在實際的運用的過程中，若鉆頭轉速過快，會使得吃刀量突然變小，導致鉆頭打滑，從而影響鉆井效果，因此需要進行改進。

技術實現思路

1、本發明的目的在于：為了解決鉆頭轉速過快，會使得吃刀量突然變小，導致鉆頭打滑的問題，而提出的一種石油鉆井用減震阻尼器。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

3、一種石油鉆井用減震阻尼器，包括外殼體，所述外殼體內部連接有外部鉆桿，所述外部鉆桿底部通過傳動軸轉動連接有外部鉆頭，所述外殼體內部設置有防晃動組件，所述外殼體一側設置有降速組件，所述降速組件內部設置有緩速組件，所述外殼體外表面連接有多個呈圓周陣列的防護件；

4、所述降速組件包括固定箱，所述固定箱一側設置有安裝盤，所述固定箱內滑動連接有多個傳動桿，且多個傳動桿一端延伸至安裝盤內部并連接有同一個擠壓環，所述擠壓環一側設置有膜片彈簧，所述膜片彈簧連接于安裝盤內，所述安裝盤內滑動連接有傳動板，所述傳動板一側連接有多個呈圓周陣列分布的摩擦襯片，所述外殼體一側連接有減速板，摩擦襯片與減速板相正對，傳動板受到膜片彈簧的壓力后帶動摩擦襯片與減速板相互貼合，兩者產生摩擦力對外部鉆頭進行減速。

5、作為上述技術方案的進一步描述：

6、所述傳動桿遠離擠壓環的一端連接有擠壓輪，所述傳動桿外表面套設有第二彈簧，所述第二彈簧兩端分別與擠壓輪一側和固定箱內壁頂部連接，所述擠壓輪遠離傳動桿的一端貼合有移動配重塊，所述移動配重塊底部一側與固定箱內壁底部貼合，所述移動配重塊遠離固定箱內壁一側連接有擠壓塊，所述擠壓塊一側與擠壓輪相貼合，所述擠壓塊一側為斜面設置。

7、作為上述技術方案的進一步描述：

8、所述安裝盤外周側開設有多個呈圓周陣列分布的安裝槽，所述安裝槽內連接有連接彈片，多個連接彈片靠近安裝盤軸心位置的一端與傳動板一側連接。

9、作為上述技術方案的進一步描述：

10、所述固定箱與傳動軸外表面連接，所述安裝盤與外部鉆桿外表面轉動連接，所述固定箱、安裝盤、擠壓環、膜片彈簧、傳動板與減速板軸心均位于同一軸線上。

11、作為上述技術方案的進一步描述：

12、所述移動配重塊一側連接有固定伸縮桿，所述固定伸縮桿另一端與固定箱內壁一側連接，多個固定伸縮桿沿固定箱軸心位置呈圓周陣列分布，且固定伸縮桿外表面套設有第一彈簧，所述第一彈簧兩端分別與移動配重塊一側和固定箱內壁一側連接。

13、作為上述技術方案的進一步描述：

14、所述緩速組件包括多個呈圓周陣列分布的活塞筒，所述活塞筒與固定箱內壁一側連接，所述活塞筒內滑動連接有移動活塞，所述移動活塞一側連接有移動桿，所述移動桿遠離移動活塞的一端延伸至活塞筒外部，且位于活塞筒外部的移動桿一端與移動配重塊一側連接。

15、作為上述技術方案的進一步描述：

16、所述活塞筒內存儲有液壓油，所述移動活塞一側開設有多個呈圓周陣列分布的流通孔，流通孔用于液壓油的流通通過。

17、作為上述技術方案的進一步描述：

18、所述防晃動組件包括兩個對稱設置的連接架，兩個連接架之間連接有多個呈圓周陣列分布的安裝環，所述安裝環內連接有配重空心球，所述配重空心球內設置有配重流沙，所述外部鉆桿外表面連接有兩個固定架，所述固定架與連接架橫截面形狀均為環形，所述固定架與連接架之間連接設置有多個用于吸能的緩沖彈簧，多個緩沖彈簧沿固定架軸心位置呈等角度圓周陣列分布，所述緩沖彈簧兩端分別與固定架外周側和連接架內周側連接。

19、作為上述技術方案的進一步描述：

20、兩個所述連接架均套設于外部鉆桿外表面，且連接架內壁與外部鉆桿內壁之間存在間隙。

21、作為上述技術方案的進一步描述：

22、所述外殼體內壁底部轉動連接有多個呈圓周陣列分布的轉動座，所述轉動座一側鉸接有緩振伸縮桿，所述緩振伸縮桿遠離轉動座的一端鉸接有鉸接座，鉸接座遠離緩振伸縮桿的一端與連接架一側轉動連接，所述外殼體內壁頂部連接有多個呈圓周陣列分布的限位繩，所述限位繩遠離外殼體內壁的一端與另一個連接架一側連接。

23、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

24、1、本發明中，通過設置降速組件，當鉆頭轉速過快時，轉動箱產生的離心力增大，使得移動配重塊向轉動箱的外周側移動，移動配重塊通過擠壓塊、擠壓輪、第二彈簧、傳動桿、擠壓環、膜片彈簧和傳動板帶動摩擦襯片向一側移動，使得摩擦襯片與減速板相互貼合作用，通過兩者之間的產生的摩擦力使得固定箱減速，固定箱通過傳動軸降低外部鉆頭的轉速，實現對鉆頭自適應的減速調控，避免鉆頭過速，從而減小其跳鉆的可能性，避免出現吃刀量突然變小導致鉆頭打滑的情況，從而保證了鉆頭與地下巖層之間有足夠的摩擦動力，提高鉆進的平穩性與對突發情況的應對性。

25、2、本發明中，通過設置防晃動組件，當外部鉆桿發生晃動時，配重空心球與配重流沙受自身慣性影響，配合緩振伸縮桿與緩沖彈簧能夠對外部鉆桿受到的晃動進行吸能與耗能，從而減少外殼體與外部鉆桿晃動幅度，并加速外殼體與外部鉆桿的恢復速度，從而使得外部鉆桿能夠較為穩定的在地表下進行鉆探，減少鉆頭在地層中的動能損耗，提高鉆探的穩定性。

26、3、本發明中，通過設置緩速組件，在移動配重塊的移動過程中，移動活塞與流通孔在移動過程中需要克服液壓油的阻力，從而能夠減緩移動桿的移動或復位速度，保持移動配重塊在移動與復位過程中的速度穩定，并減少后續移動配重塊受第一彈簧的彈力的擾動而產生的往復搖擺，從而提高該裝置整體平穩性。

技術特征：

1.一種石油鉆井用減震阻尼器，包括外殼體（3），所述外殼體（3）內部連接有外部鉆桿（2），所述外部鉆桿（2）底部通過傳動軸轉動連接有外部鉆頭（1），其特征在于，所述外殼體（3）內部設置有防晃動組件（6），所述外殼體（3）一側設置有降速組件（4），所述降速組件（4）內部設置有緩速組件（7），所述外殼體（3）外表面連接有多個呈圓周陣列的防護件（5）；

2.根據權利要求1所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述傳動桿（408）遠離擠壓環（406）的一端連接有擠壓輪（414），所述傳動桿（408）外表面套設有第二彈簧（413），所述第二彈簧（413）兩端分別與擠壓輪（414）一側和固定箱（407）內壁頂部連接，所述擠壓輪（414）遠離傳動桿（408）的一端貼合有移動配重塊（409），所述移動配重塊（409）底部一側與固定箱（407）內壁底部貼合，所述移動配重塊（409）遠離固定箱（407）內壁一側連接有擠壓塊（412），所述擠壓塊（412）一側與擠壓輪（414）相貼合，所述擠壓塊（412）一側為斜面設置。

3.根據權利要求1所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述安裝盤（405）外周側開設有多個呈圓周陣列分布的安裝槽（416），所述安裝槽（416）內連接有連接彈片（415），多個連接彈片（415）靠近安裝盤（405）軸心位置的一端與傳動板（403）一側連接。

4.根據權利要求1所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述固定箱（407）與傳動軸外表面連接，所述安裝盤（405）與外部鉆桿（2）外表面轉動連接，所述固定箱（407）、安裝盤（405）、擠壓環（406）、膜片彈簧（404）、傳動板（403）與減速板（401）軸心均位于同一軸線上。

5.根據權利要求2所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述移動配重塊（409）一側連接有固定伸縮桿（411），所述固定伸縮桿（411）另一端與固定箱（407）內壁一側連接，多個固定伸縮桿（411）沿固定箱（407）軸心位置呈圓周陣列分布，且固定伸縮桿（411）外表面套設有第一彈簧（410），所述第一彈簧（410）兩端分別與移動配重塊（409）一側和固定箱（407）內壁一側連接。

6.根據權利要求2所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述緩速組件（7）包括多個呈圓周陣列分布的活塞筒（702），所述活塞筒（702）與固定箱（407）內壁一側連接，所述活塞筒（702）內滑動連接有移動活塞（703），所述移動活塞（703）一側連接有移動桿（701），所述移動桿（701）遠離移動活塞（703）的一端延伸至活塞筒（702）外部，且位于活塞筒（702）外部的移動桿（701）一端與移動配重塊（409）一側連接。

7.根據權利要求6所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述活塞筒（702）內存儲有液壓油，所述移動活塞（703）一側開設有多個呈圓周陣列分布的流通孔（704），流通孔（704）用于液壓油的流通通過。

8.根據權利要求1所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述防晃動組件（6）包括兩個對稱設置的連接架（606），兩個連接架（606）之間連接有多個呈圓周陣列分布的安裝環（604），所述安裝環（604）內連接有配重空心球（603），所述配重空心球（603）內設置有配重流沙，所述外部鉆桿（2）外表面連接有兩個固定架（607），所述固定架（607）與連接架（606）橫截面形狀均為環形，所述固定架（607）與連接架（606）之間連接設置有多個用于吸能的緩沖彈簧（608），多個緩沖彈簧（608）沿固定架（607）軸心位置呈等角度圓周陣列分布，所述緩沖彈簧（608）兩端分別與固定架（607）外周側和連接架（606）內周側連接。

9.根據權利要求8所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，兩個所述連接架（606）均套設于外部鉆桿（2）外表面，且連接架（606）內壁與外部鉆桿（2）內壁之間存在間隙。

10.根據權利要求8所述的一種石油鉆井用減震阻尼器，其特征在于，所述外殼體（3）內壁底部轉動連接有多個呈圓周陣列分布的轉動座（601），所述轉動座（601）一側鉸接有緩振伸縮桿（602），所述緩振伸縮桿（602）遠離轉動座（601）的一端鉸接有鉸接座，鉸接座遠離緩振伸縮桿（602）的一端與連接架（606）一側轉動連接，所述外殼體（3）內壁頂部連接有多個呈圓周陣列分布的限位繩（605），所述限位繩（605）遠離外殼體（3）內壁的一端與另一個連接架（606）一側連接。

技術總結
本發明公開了一種石油鉆井用減震阻尼器，屬于減震阻尼器技術領域，包括外殼體，所述外殼體內部連接有外部鉆桿，所述外部鉆桿底部通過傳動軸轉動連接有外部鉆頭。本發明中，通過設置降速組件，移動配重塊通過擠壓塊、擠壓輪、第二彈簧、傳動桿、擠壓環、膜片彈簧和傳動板帶動摩擦襯片向一側移動，使得摩擦襯片與減速板相互貼合作用，通過兩者之間的產生的摩擦力使得固定箱減速，固定箱通過傳動軸降低外部鉆頭的轉速，實現對鉆頭自適應的減速調控，避免鉆頭過速，從而減小其跳鉆的可能性，避免出現吃刀量突然變小導致鉆頭打滑的情況，從而保證了鉆頭與地下巖層之間有足夠的摩擦動力，提高鉆進的平穩性與對突發情況的應對性。

技術研發人員：李虹霖,蔡琦,王相銜
受保護的技術使用者：四川天源宏創科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28