[发明专利]具有带静态凸轮环的液压马达的井下驱动单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于插入井中的井下驱动单元，该井下驱动单元包括：驱动单元壳体；液压马达，其包括液压马达壳体，该液压马达包括凸轮环；轮组件，其包括静止部分和旋转部分，静止部分与驱动单元壳体连接并与旋转部分可旋转地连接。本发明还涉及一种包括驱动单元的井下系统和这种驱动单元的用途。

背景技术

当在井下井中操作时，用于操作的工具可能无法自行下潜。一些工具在盘管的前部定位并通过在井中进一步向下推动管而被向前驱动。其它工具借助线缆降下到井中，并且重力因此将确保该工具下潜。因此，并非所有工具都能够在井中移动并因此需要通过另外的工具在井中向前移动。特别地，在井的水平部分中就是这种情况，因为重力不可能有助于移动。

已出于该目的开发了若干工具，尤其是在履带上运行的工具。然而，该工具具有它无法始终将其基脚保持在井的更加不平坦的部分上的缺点，并在一些情况下这种工具不可能通过两个井管相遇但未抵接因此留下间隙的位置。另一种工具具有借助滚子链条驱动并且全部由一个马达驱动的轮。然而，如果马达不能驱动所有轮，则工具不能再自行驱动。井具有障碍物并且一个轮无法被驱动跨越该障碍物就可能是这种情况。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的以上劣势和缺点。更具体地，一个目的是提供一种用于使操作工具在井的全部部分中而且还在具有诸如21/8英寸的小内径的井中向前移动的改进的井下工具。

将从以下描述变得显而易见的上述目的以及众多其它的目的、优势和特征由一种用于插入井中的井下驱动单元通过根据本发明的方案来实现，所述井下驱动单元包括：

-驱动单元壳体，

-液压马达，其包括液压马达壳体，该液压马达包括凸轮环，以及

-轮组件，包括静止部分和旋转部分，静止部分与驱动单元壳体连接并与旋转部分可旋转地连接，静止部分和旋转部分构成液压马达壳体，液压马达包括与旋转部分连接的可旋转区段，凸轮环与轮组件的静止部分连接或形成其一部分，旋转部分包括轮环，

其中，在凸轮环与轮环之间布置有轴承。

通过将轴承布置在凸轮环与轮环之间并因此布置在凸轮环与轮环之间的轮组件的旋转部分和静止部分之间的过渡部中，提供了更加无摩擦的过渡。此外，提供了更加流体紧密的液压马达壳体。

在一个实施例中，液压马达可为径向活塞马达。

而且，布置在凸轮环与轮环之间的轴承可为滚珠轴承。

在另一实施例中，轮组件可被悬挂在驱动单元壳体中。

根据本发明的井下驱动单元还可包括可相对于驱动单元壳体在缩回位置与突出位置之间移动的臂组件，其中该臂组件与轮组件的静止部分连接或者形成其一部分。

另外，根据本发明的井下驱动单元还可包括布置在驱动单元壳体中以使臂组件在缩回位置与突出位置之间移动的臂启动组件。

在一个实施例中，轴承可为滚珠轴承或滚针轴承。

而且，轴承可为四点接触式滚珠轴承、双排滚珠轴承、双排角接触式滚珠轴承或单排角接触式滚珠轴承。

轮环可具有面对井的内壁的曲面并且该曲面的最外部圆周可限定穿透轴承的平面。

在一个实施例中，该平面可穿透轴承。

在另一实施例中，该平面可在轴承的中心穿透轴承。

在又一实施例中，该平面可偏心地穿透轴承。

此外，在凸轮环与轮环之间可布置有若干轴承。

所述若干轴承可相对于所述平面对称地布置。

此外，轮组件还可包括行星齿轮系统。

所述行星齿轮系统可被容纳在液压马达壳体中。

此外，液压马达的可旋转区段可与行星齿轮系统的恒星齿轮连接。

所述行星齿轮系统可被容纳在液压马达壳体中。

行星齿轮系统的恒星齿轮可驱动经托架部件连接以驱动行星齿轮系统的齿圈的多个行星齿轮。

此外，轮环可包括使行星齿轮能够接合并驱动轮环的齿圈。

在一个实施例中，旋转部分可包括在一端由封闭部件封闭的轮环。

在另一实施例中，行星齿轮系统可包括由轮环或封闭部件构成的齿圈。

此外，可旋转区段可包括行星齿轮系统的第一恒星齿轮，该第一恒星齿轮驱动经与轮环连接或被包括在轮环中的托架部件连接的多个行星齿轮，静止部分可包括行星齿轮系统的齿圈，并且齿圈可接合行星齿轮。

而且，行星齿轮系统可包括由轮环或封闭部件构成的齿圈。