[发明专利]一种容积式直线马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种容积式直线马达，更具体的说，尤其涉及一种离心式圆周运动为往复直线运动的容积式直线马达。

背景技术

螺杆转具是一种依靠容积式液压马达进行钻井作业的工具，通过将液体压力驱使马达转子进行偏心转动，马达转子输出的动力依次经万向轴、传动轴传递给钻头，最终通过钻头实现钻井作业。如专利号为ZL200610021439.8、发明名称为“一种金属转子螺杆转具”的专利文件，就具体公开了一种转子采用金属材质的螺杆转具。

容积式马达由马达定子、马达转子组成，如图1所示，给出了现有容积式马达转子的运动轨迹图，由此可见，现有的容积式马达在运行的过程中，转子在自身旋转的同时，还绕马达定子的中心做离心式圆周运动。然而在很多应用场合，转子的这种离心式的圆周运动称为一种弊端，使其应用范围受到很大的局限性；如果能将转子的离心式圆周运动变换为直线往复运动，将会扩大容积式马达的应用范围。

采用液力加压器的钻具，则无需使用容积式液压马达，而是将压力钻井液直接通入至液力加压器中，由液力加压器将液体压力转化为头部的钻具，通过钻具的震动来实现钻井作业。如专利号为ZL201110182865.0、发明名称为“一种液力加压器”的专利文件，就具体公开了一种常用的液力加压器装置。钻井液的压力是决定钻井效率、质量的关键所在，在一定范围内增加钻井液的压力，有利于提高钻井效率。然而，通常情况下钻井的压力是相对恒定的，如果能在液力加压器的前端增设相应的机械结构，能在通入的钻井液的压力相对不变的情况下，通过“憋压”的形式增加通往液力加压器液体的压力，将会有效地提高钻井效率。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种容积式直线马达。

本发明的容积式直线马达，直线马达由马达定子和位于马达定子中的马达转子组成，其特别之处在于：所述马达定子的一端固定有下接头，所述下接头中设置有转子接头和上套，转子接头与马达转子相固定，上套固定于下接头中，上套上开设有对转子接头进行限位的长形开口；转子接头在马达转子的带动下在长形开口内做往复直线运动。

本发明的容积式直线马达，所述转子接头上固定有两个轴承，所述两个轴承分别位于上套的两侧，轴承的外径大于长形开口的宽度。

本发明的容积式直线马达，所述转子接头的末端设置有对两个轴承进行限位的螺母。

本发明的容积式直线马达，所述马达定子的另一端设置有上接头，上接头的内部为便于钻井液流经的进液通道；马达转子上固定有穿过进液通道的加长轴，加长轴的末端固定有防掉螺母。

本发明的容积式直线马达，所述马达定子的头数为2，马达转子的头数为1；马达定子的导程为马达转子导程的2倍。

本发明的容积式直线马达，包括与直线马达相配合的液力加压器，所述液力加压器由缸体、多个活塞和芯轴组成，多个活塞位于缸体中，缸体的中央为便于钻井液流过的通腔，芯轴固定于缸体的末端，用于安装钻具；缸体固定于下接头上，以实现液力加压器与直线马达的固定连接；下接头中设置有下套，下套的外壁与下接头的内壁通过键连接，下套上开设有用于连通液力加压器的通腔与直线马达的输出腔的进液口。

本发明的有益效果是：本发明的容积式直线马达，通过在马达定子的一端设置下接头，下接头中设置于上套和与马达转子相固定的转子接头，使得马达接头的离心式圆周运动变为上下的往复运动，形成了具有“直线”输出形式的容积式马达，扩展了直线马达的应用范围，结构简单合理，制作成本低，有益效果显著，便于应用推广。

进一步地，通过设置与直线马达固定连接的液力加压器，并在下接头中设置开设有进液口的下套，使得液力加压器与直线马达只能通过进液口相连通；在转子接头随马达转子转动的过程中，可使进液口在完全密封与完全打开状态之间进行转化，相对于对管路中的钻井液进行了间歇性“憋压”，提高了通入液力加压器中的液体压力，提高了钻井效率。

附图说明

图1为现有容积式马达中马达转子的运动轨迹示意图；

图2为本发明的容积式直线马达的结构示意图；

图3为图2中A-A截面的剖视图；

图4为图2中C区域的局部放大图；

图5为本发明的容积式直线马达与液力加压器相配合的结构示意图；

图6为图5中B-B截面的剖视图。