机械式随钻震击器的原理和使用共30页
机械式随钻震击器的原理和使用培训
一、机械式随钻震击器的介绍
机械式随钻震击器是全机械式随钻震击、 机械式随钻震击器是全机械式随钻震击、解卡工 它集上、下震击作用为一体， 具。它集上、下震击作用为一体，可解除钻进作业中 井下遇阻、遇卡等钻井事故， 井下遇阻、遇卡等钻井事故，另外在修井过程中也得 到了广泛的应用。它在不需要震击时， 到了广泛的应用。它在不需要震击时，是钻柱的一部 需要震击时，随时可以作业， 分，需要震击时，随时可以作业，因而震击器的出现 大大提高了海上作业的工作效率。 大大提高了海上作业的工作效率。
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二、机械式随钻震击器的结构
1、外部结构 （以8”anadrill机械式随钻震击器为例） 8”anadrill机械式随钻震击器为例） 机械式随钻震击器为例
下部控制套 Lower control housing 花键轴 Spline mandrel
顶部接头 上部控制 套 Top sub Upper control housing
缓冲环
反向锁紧螺母
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内部部件
锁紧螺母 活塞 上调节套 上部弹簧组
卡簧
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磨擦衬套
隔离衬套
下部调节套
弹簧组 扶正块 运行套 扶正块
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三、机械式随钻震击器的组装
先点我
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四、机械式随钻震击器的工作原理
上击工作原理
如图所示为装配调试合格的位置， 如图所示为装配调试合格的位置，即准备出发 解锁）状态。图二为局部放大图。 （解锁）状态。图二为局部放大图。左图为准备 击发位置。运行轴与运行套的内齿对应啮合， 击发位置。运行轴与运行套的内齿对应啮合，运 行套外部齿与摩擦衬套内部齿是齿顶对齿顶的摩 擦状态。当钻柱上提，通过上接头,上控制套， 擦状态。当钻柱上提，通过上接头,上控制套， 中部套筒，下控制套，下调节套，压缩弹簧管， 中部套筒，下控制套，下调节套，压缩弹簧管， 使运行套相对摩擦衬套下移。 使运行套相对摩擦衬套下移。当运行套的外齿齿 顶与摩擦衬套的齿间相对应时， 顶与摩擦衬套的齿间相对应时，运行衬套在运行 轴的作用下涨开，运行轴的齿从运行套内齿滑出， 轴的作用下涨开，运行轴的齿从运行套内齿滑出， 如图二右图。此时钻柱储备的能量释放， 如图二右图。此时钻柱储备的能量释放，向上震 下放钻柱，整个工具又恢复图二上部的状态， 击。下放钻柱，整个工具又恢复图二上部的状态， 即准备击发状态。重复上述操作， 即准备击发状态。重复上述操作，就可使钻具解 卡。
随钻震击器使用说明书
文字说明1 概述2 结构与工作原理3 使用与操作4 维修5 地面实验附图图一 BZ随钻震击器外形图及主要尺寸图二运行位置示意图图三新装间隔衬套修理尺寸图四调节震击力方向示意图产品总图随钻震击器使用说明书1．概述机械式随钻震击器是全机械式随钻震击、解卡工具。
它集上、下震击作用于一体，可接触钻进作业中遇阻、遇卡等钻井事故。
它在不需要震击时，是钻柱的一部分，需震击时，随时可作业，因而提高了工作效率。
2．结构与工作原理。
结构外形及主要尺寸如图一。
内部结构如本说明书后附产品总图（图中未画出曲屈接头）。
本震击器是同类产品中结构最新式、最简化、操作最方便的。
上击工作原理图一所示为装配调试合格的位置，即准备出发（解锁）状态。
图二为局部放大图。
上图为准备击发位置。
运行轴与运行套的内齿对应啮合，运行套外部齿与摩擦衬套内部齿是齿顶对齿顶的摩擦状态。
当钻柱上提，通过上接头1，上控制套3，中部套筒28，下控制套37，下调节套29，压缩弹簧管25，26，27使运行套21相对摩擦衬套下移。
当运行套的外齿齿顶与摩擦衬套的齿间相对应时，运行衬套在运行轴的作用下涨开，运行轴的齿从运行套内齿滑出，如图二中图。
此时钻柱储备的能量释放，向上震击。
下放钻柱，整个工具又恢复图二上部的状态，即准备击发状态。
重复上述操作，就可使钻具解卡。
下击工作原理在运行套的上部，还有一组三件与26，27，28完全相同的弹簧管。
当下压钻柱时，通过上接头1，上控制套3，上调节套18，压缩上面一组弹簧管。
运行套相对于摩擦衬套上行，钻柱储能。
当达到预定的吨位，运行套的齿顶与摩擦衬套的顶间相对应，运行衬套涨开，运行轴齿从运行套内的齿中滑出，产生下击，与上击方向相反如图二下图所示。
3．使用与操作下井前的准备震击器下井前应该经台架试验合格，见本说明书第5节。
下井前震击器处于准备击发位置。
钻具配置应使震击器处于钻柱系列中平衡点以上的张力部分，并承受最少5吨的张力。
BZ型震击器最好是在张力状态下工作，但也可在压力状态下工作，可把震击器接入张力压力平衡点以下，承受5吨的压力。
整体机械式随钻震击器研制及应用
作者简介 ： 丰 俊 （ ９３） 男 ， 东 临 清 人 ， 程 师 ， 事 钻 升 没备 和工 具 的 研 发 与 管 卿 工 作 。 １６ ， … 工 从
石 油 矿 场 机 械
ห้องสมุดไป่ตู้
２１ ０ ０年 １ 月
能 转 变 为 动 能 迅 速 释 放 ， 拉 伸 或 压 缩 的 钻 具 收 缩 被
上击 释放 力 。
或伸 长 ， 花键 简体上 端 面打 击 背母 下 端 面或 下 简 体 内台肩 打击连 接螺母 上端 面 ， 生上或 下击力 ， 产 并通 过花键 心轴 和下部 钻 具 ， 以应 力 波 的形式 传 递 到 卡 点 使钻具 解 卡 。
３ 技 术 参 数
型 号
１９ ５ Ａ
ｏ５ ｍ ７ｍ
水 眼直 径 标 定上 击释 放力
上简体
上 调节 螺母
６ ０ ３ Ｎ ０ ± Ｏｋ
理 程序 复杂 ； 击 器 适 用 的 阻 卡类 型 多 ， 作 简 单 。 震 操 由于钻 进 和起下 钻 都 可 能 发 生 阻 卡 ， 钻 遇 阻 或 钻 下 头在 井底 卡钻应 上击 ， 钻遇 阻则 下 击 ， 起 而无 论是 地 面 震击 器 还 是 打 捞震 击 器均 为 单 向震 击 。， 因此 不
开 ， 瓦 外 侧 沟 槽 进 入 卡 瓦 套 内 侧 沟 槽 内 ， 瓦 心 轴 卡 卡
能满 足各 类 解 卡 要 求 。液 压 式 、 液 式 双 向 随 钻 机
震 击 器 的 密 封 材 料 受 介 质 腐 蚀 、 底 高 温 的影 响 ， 井 技
术性 能不 稳 定 ， 用 寿 命 低 。研 制 的整 体 机 械 式 使 随钻 震 击 器 由卡 瓦 和卡 瓦 心 轴 组 成 锁 紧机 构 ， 由
机械式随钻震击器的原理和使用共31页文档
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
05--液压-机械式随钻震击器
五、液压－机械式随钻震击器一、概述本节只介绍加拿大Wenzel “文策”公司的液压—机械一体式随钻震击器。
“文策”随钻震击器集上、下震击作用于一体，具有稳定的工作性能和强大的上、下震击力，可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等事故，是定向井、深井钻进作业中优选推荐的震击工具。
二、型号表示方法规格系列及性能参数见表5－1，现有型号：8〞(7 3/4〞) 、6 1/4〞、4 3/4〞。
表5－1 规格系列及性能参数三、结构、工作原理 1、结构“文策”随钻震击器是机械—液压结构，上击机构为液缸、阻力阀，位于随钻下部；下击机构为卡瓦、碟簧，位于随钻上部 (如图5－1) 。
图5－1 “文策”随钻震击器2、工作原理上击下放钻柱使震击器完全关闭（处于锁紧位置），按从小到大吨位顺序上提钻柱，迫使碟簧、液缸储能、延时，当心轴上行到解除阻力状态，钻柱中贮存的弹性势能转换成向上的动能，产生上击。
重复上述过程，可使工具再次上击。
下击上下活动钻柱使震击器完全关闭（处于锁紧位置），下放钻柱，使碟簧压缩贮能，当震击器所受压力大于震击器预定下击解锁力时，卡瓦从心轴上滑出，解除锁紧状态，产生下击。
重复上述过程，可使工具再次下击。
四、使用与操作1、下井前的检查随钻震击器下井前，应对照《工具跟踪卡》进行检查，确认合格后方可进行下步工作。
2、连接随钻震击器在钻柱中连接位置的确定（1）随钻震击器应连接在钻柱中和点附近，推荐的钻柱组合如下：2根钻铤（外径不小于震击器外径）+“文策”随钻震击器（心轴端向上）+加长短节+2根钻铤（外径不大于震击器外径）。
（2）在容易出现压差卡钻的地层，震击器应安装在井下钻柱组合相对靠上的位置，以防止震击器以上钻具发生卡钻。
（3）在容易出现机械卡钻的区域，震击器在井底钻柱组合中的安装位置可以相对靠下，以提高震击器的工作能力。
（4）震击器不能直接连接在扶正器上，至少在扶正器上有两根钻铤。
震击器的连接应该避开钻柱中的变扣接头，应位于变扣接头上、下至少两个单根。
JZ型机械式随钻震击器
JZ型机械式随钻震击器1. 概述次上击。
2.3 下击工作原理使震击器处于锁紧位置，下压钻柱，受上面一组弹性套作用，迫使钻柱储能、延时。
当卡瓦上行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，卡瓦中轴滑出，产生下击。
重复上述过程，可使工具再次下击。
3. 使用与操作3.1 下井前的准备3.1.1 经重新装配后的产品，各联接螺纹应紧扣。
内腔注满L—HM32抗磨液压油，震击吨位可根据某口井具体要求调定，并经地面试验合格。
3.1.2 下井前震击器处于锁紧状态。
3.1.3 钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受拉位置。
为增加钻具的挠性，减小工具的弯曲应力，震击器下部必须联接屈性长轴。
3.1.4 推荐的钻具组合下钻铤(外径不得小于震击器外径)+屈性长轴+JZ型震击器+加重钻杆(外径不得大于震击器外径上3.1.5 当震击器接入立柱后，取下卡箍，保存好待起钻时用。
3.2 操作方法3.2.1下钻时应先开泵循环，再缓慢下放，切忌直通井底造成“人为下击”。
若在下钻过程中发生遇卡，可启动震击器实施上击解卡。
3.2.2 在正常钻进过程中，震击器应处于打开位置，在受拉状态下工作，但当下部钻柱重量不大于震击器上击锁紧力的一半时可在锁紧状态下工作。
3.2.3 发生卡钻事故需上击时，按以下步骤进行：①下放钻具直到指重表读数小于震击器以上钻具悬重3～5吨(即压到震击器心轴上的力)，震击器回到“锁紧”位置。
进行本步骤操作时，可在井口钻杆上划一刻线，下放一个上击行程可确认震击器回到“锁紧”位置。
②上提钻具产生震击（符号含义同随钻震击器）上提力=G1-G2+G3+G4+G5+G6-G73.2.4 发生卡钻事故需下击时，按以下步骤进行：①下放钻具直到指重表读数小于震击器以上钻具悬重3～5吨(即压到震击器心轴上的力)，震击器回到“锁紧”位置。
②下压钻具产生震击下压力=地面调定的下击吨位+泥浆阻力+摩擦阻力+指重表误差3.3 现场保养使用时间短或中等程度震击，且震击次数少的情况下，可在钻台现场进行：在井场钻台上起出井口后，冲洗震击器外表面、水眼的泥浆，冲洗油堵部位。
震击器工作原理
震击器工作原理
震击器是一种用于产生震动或振动的设备。
它的工作原理基于电磁感应现象和动力学原理。
震击器的主要组成部分包括导线线圈、磁铁、震动杆和电源。
当电源通电时，通过线圈中的电流产生磁场，磁场将作用于附近的磁铁。
根据动力学原理，当磁铁和线圈之间有恒定的电流通过时，它们之间会产生一个相对稳定的吸引力。
这种吸引力将导致磁铁被拉向线圈，同时也会带动连接在磁铁上的震动杆一起运动。
随着电流方向的变化，磁铁和线圈之间的相对位置也会发生变化，从而实现震动杆的来回振动。
因此，震击器通过不断改变电流的方向，产生磁场的吸引力和排斥力，从而使震动杆不断振动。
振动的频率和幅度可通过改变电流的频率和幅度来调节。
总的来说，震击器的工作原理是利用电流通过线圈时产生的磁场作用于磁铁，从而带动震动杆产生振动。
这种振动可以应用于各种领域，如声音产生、震动试验等。
QJ178A随钻震击器使用说明书
QJ178A随钻震击器使用说明书北京石油机械厂2002年10月目 录 １概述...........................................................................................................１ ２型号说明.................................................................................................１ ３技术参数.................................................................................................１ ４工作原理.................................................................................................３ ５随钻震击器在钻具组合中的配置...............................................４ ６摩擦力和开泵力的计算方法.........................................................４ ６．１钻柱摩擦力............................................................................................４ ６．２开泵力......................................................................................................４ ７操作方法.................................................................................................５ ７．１向上震击.................................................................................................５ ７．２向下震击.................................................................................................５ ７．３释放力调节方法..................................................................................５ ８维修...........................................................................................................５ ８．１准备...........................................................................................................５ ８．２拆卸步骤.................................................................................................６ ８．３装配步骤.................................................................................................６ ９试验与充油............................................................................................７ ９．１释放力试验............................................................................................７９．２充油...........................................................................................................８ ９．３密封试验.................................................................................................８ １０故障及排除............................................................................................８ １１订货须知.................................................................................................９ １ 概述 QJ178A型随钻震击器是一种新型可调全机械整体式随钻震击器，它具有两个特点：一是上、下击一体，整机长度短，结构简单，安全可靠；二是上、下击的释放力大小可以分别调节，且调节简便易行、准确、稳定。
Griffith 震击器
Griffith 液压/机械随钻震击器使用手册1.1概述随钻震击器是连接在井下钻具组合中的一种工具，在钻井卡钻事故中能立即被用来对钻柱中的卡住部分产生震击作用，以达到解卡的目的。
随钻震击器一般分两种：一种是机械式；一种是液压式。
它们各有优缺点。
机械式随钻震击器的优点是：●在不需要震击时总是处在锁定位置；●在井下钻具组合的位置所受的限制较少；●在起下钻作业时不会发生意外震击；●起下钻作业时无特殊步骤要求；●钻台上不需要“安全卡瓦”和特殊处理步骤；●在正常钻进作业期间的磨损最小。
机械式随钻震击器的缺点为：●震击器在井下的震击力不可以变化；●当震击器锁定设置值被克服后会即刻震击，这种震击器有可能损坏提升设备（Hoisting Equipment）；●旋转类型受扭矩影响（Rofary type affected by torque）。
液压震击器的优点是；●在井下的震击力可通过改变超载拉力（amcunt of overpull）来改变；●因有时间延迟，从而有时间在钻台带上刹车，以保护提升设备；液压震击器的缺点为：●起下钻作业或单独吊震击器时有可能意外震击；●在BHA钻具组合中的位置受限制，必须在钻具组合中总是处于张力状态；●在起下钻作业时有特殊步骤要求；●在钻台上操作时需要安全卡瓦（Safety collar）；●在钻进时有轴向活动，这样加快了磨损速度；●在连续震击后，有容易出故障的名声。
1.2 Griffith 液压/机械随钻震击器的特点Griffith 液压/机械随钻震击器的开发，结合了液压和机械震击器的特点，克服了这两种震击器的固有缺点。
它的独特设计把液压延迟释放与机械锁定机理混合在一个相对较短的双作用随钻震击器上，使这种井下工具可提供几种相对传统液压或机械震击器的优点：●液压延迟时间允许操作者可施加不同的超载拉力（overpull），同时可应用刹车系统（draw-works drum brake）。
机械随钻震击器
（一）、Z SJ型随钻震击器X1. 概述J型随钻震击器是连接在钻具中，随钻具进行钻井作业的井下工具。
若在正常钻井Z SX过程中因种种原因井下发生遇阻、遇卡或卡钻时，可以启动震击器进行上击或下击，及时解除井下卡钻事故。
随钻上击器和随钻下击器是配套使用的，也可因井下作业需要，单独下井使用。
它是打定向井、深井必不可少的工具。
使用随钻震击器具有如下优点：1.1 随钻密封性能好，随钻具使用周期500小时左右，超过了一支钻头的使用时间，所以不会因随钻本身不能使用的原因而起钻影响纯钻时间。
1.2 可以随震击需要产生上击或下击。
1.3 解除井下卡钻事故迅速及时，而且震击效果好，这就给正常钻井作业带来了无比的优越性，不仅减少了事故，而且减少了因事故而带来的无法估计的经济损失。
1.4 使用时操作简单方便，而且便于记忆，上提即产生上击力，下放就产生下击力，因而司钻操作时不会搞错。
2. ZSJ型随钻上击器结构随钻上击器，由外筒部分、心轴部分、活塞部分和各部位的密封件组成。
外筒部分：刮子体、心轴体(左旋螺纹)、花键体、压力体、冲管体。
心轴部分：心轴、延长心轴、冲管。
活塞部分(锥体组件)：锥体、旁通体、密封体、密封体油封。
3. ZSJ型随钻上击器工作原理3.1 上击器的回位随钻上击器采用液压工作原理实现上击，机构为锥形活塞结构，它是由锥体，旁通体，密封体和油封四件组成。
在钻井中，心轴呈拉开状态。
震击时，需先下放钻柱使心轴向下移动，此时锥体处上、下油腔的通道启开，油流畅通，上击器处于回位状态(上击器回位之力不得超过下击器下击吨位)，直到心轴台肩碰到刮子体为止，产品完全关闭。
3.2 贮能过程上击器心轴向上运动时(即司钻上提钻具)，密封体上端面与锥体下端面贴合，上、下油腔关闭，此时液压油只能从锥体底面的泄油槽通过，形成阻力，液压油受压，钻柱受拉伸产生弹性伸长，同时钻具贮存了能量，钻具继续伸长，储能相应增加。
3.3 释放震击过程当锥体活塞到达压力体的卸荷腔的瞬时，受压的液压油以极高速度沿锥体外表面向下腔流动，高压油腔突然减压，受拉的钻柱在弹性作用下以极高的速度向上运动，直到延长心轴上端面碰击到花键体花键下台肩面上，这就产生了猛烈的向上震击。
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4）当发生卡钻事故需下击时下压钻具产生震击： 下压力的计算 下压力=地面调定的下击吨位+泥浆阻力+摩擦阻力+指重表误差
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交流探讨
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单位（lbs） 1000lbs=0.453t
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二、机械式随钻震击器的结构
1、外部结构 （以8”anadrill机械式随钻震击器为例）
下部控制套
花键轴
Lower control housing Spline mandrel
顶部接头 上部控制
Top sub
套 Upper
control
housing
中部套筒 Middle housing
2）下井前震击器处于锁紧状态。 3）钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受拉位置。 为增加钻具的挠性，减小工具的弯曲应力，震击器下部必须联接 屈性长轴。 4）推荐的钻具组合：下钻铤（外径不得小于震击器外径）+ 屈性长轴+震击器+加重钻杆（外径不得大于震击器外径）
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2、操作方法
1）下钻时应先开泵循环，再缓慢下放，切忌直通井底造成 “人为下击”。若在下钻过程中发生遇卡，可启动震击器实施 上击解卡。
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车间震击器 主要规格
4 ¾” 最大上击解锁力 110000 最大下击解锁力60000 6 ¼”最大上击解锁力 140000 最大下击解锁力80000 6 ½”最大上击解锁力140000 最大下击解锁力80000 7 ¾”最大上击解锁力180000 最大下击解锁力100000
注：
8” 最大上击解锁力180000 最大下击解锁力100000
机械式随钻震击器的结 构原理及应用
主要内容
机械式随钻震击器的介绍 机械式随钻震击器的结构 机械式随钻震击器的组装 机械式随钻震击器的工作原理 机械式随钻震击器的使用与操作 交流反馈
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震击器
机械
安那基（尔 Anadrill） 高峰 双佳
液压 库克（cougar）
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一、机械式随钻震击器的介绍
机械式随钻震击器是全机械式随钻震击、解卡工 具。它集上、下震击作用为一体，可解除钻进作业中 井下遇阻、遇卡等钻井事故，另外在修井过程中也得 到了广泛的应用。它在不需要震击时，是钻柱的一部 分，需要震击时，随时可以作业，因而震击器的出现 大大提高了海上作业的工作效率。
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2.5 20.5 120
扣型： 8” 6 5/8” REGB(630) X 6 5/8”REGP(631) 6 ½” 4 ½” IFB(410) X 4 ½”IFP(411) 4 ¾” 3 ½” IFB(310) X 3 ½”IFP(311)
7
2、主要内部结构 心轴+花键轴+内部部件
8
心轴
运行心轴
花键套
Spline housing
压紧螺母 Packing
nut
屈曲接头 Flex joint
6
外部结构的尺寸数据（单位：英寸）
总长
准备击发
外径 内径 扣型 位置
A
B
C
D
E
6 5/8"
8
3 REG
408.9
28 49.6 76.8 46.5 35
G
上击 准备击发 下击
F 位置 位置
位置
I
J
5 15.5
2）上提钻具产生震击
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上提力的计算
上提力＝G1-G2+G3+G4+G5+G6。 G1---原悬重（井内钻具重量）； G2---震击器以下钻柱重量 G3---震击器所需的震击力； G4---泥浆阻力，约为上拉力的5%； G5---摩擦阻力，与井斜影响较大，约为上提力的 5~20%； G6---指重表误差（指重表本身精度决定）
延长运行心轴
心轴连接器 缓冲环
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花键轴
花键轴
反向锁紧螺母
缓冲环
10
内部部件
锁紧螺母
活塞 卡簧
上调节套
上部弹簧组
11
磨擦衬套
隔离衬套
下部调节套
扶正块
运行套
扶正块
弹簧组
12
三、机械式随钻震击器的组装
先点我
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四、机械式随钻震击器的工作原理
上击工作原理
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磨擦
磨擦 衬套
衬套 准
备 击
运行发Βιβλιοθήκη 运行 心轴上 击位
心轴
位
置
置
运行套 运行套
磨擦衬 磨擦 套 衬套 运行 运行 心轴 心轴
运行套 运行套
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下击原理
磨擦 衬套
准 备 击 发 位
运行
心轴
下
击
位
置
置
运行套
磨擦 衬套 运行 心轴
运行套
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机械式随钻震击器上击过程
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五、机械式随钻震击器的使用
1、下井前的准备
1）经重新装配后的震击器，各联接螺纹应紧扣，内腔注满LHM32抗磨液压油，震击吨位可根据井的具体要求调定，并经地面 试验合格。