射流式液动冲击器优化设计研究

传统的射流式液动冲击器活塞缸体大多采用单、双道侧壁密封方式,易出现活塞缸体局部变形、密封失效和钻具刺漏等问题.鉴于此,应用有限元分析模块SolidWorks Simulation对活塞缸体受力情况进行静力学模拟分析.分析结果表明,活塞缸体局部发生了径向变形,且其上端的轴向和径向变形十分明显.因此,在结构上对活塞缸体侧壁密封方式进行优化设计,即采用新型侧壁密封方式代替传统的单、双道密封圈侧壁密封方式.经有限元分析验证,优化设计后的结构可抑制活塞缸体的径向变形,从而防止侧壁密封失效现象.在相同的试验情况下,改进后的射流式液动冲击器比传统的射流冲击器机械钻速提高约52％,单只钻头进尺提高72％,纯钻时间延长14％,钻头磨损较小.因此优化设计后的液动锤工作寿命更长,工作更稳定,钻井效率更高.