[发明专利]一种螺杆钻具

说明书

技术领域

本发明涉及弯螺杆钻具，尤其是弯螺杆钻具的结构形式。

背景技术

目前公知的一种金属螺杆钻具，包括马达总成、传动轴总成和中间联接部件。马达总成为多螺杆液压马达总成，多螺杆液压马达总成由多个螺杆与壳体组成，多个螺杆顺次放置在壳体的平行内孔中，相邻螺杆旋向相反。

所述的中间联接部件为内啮合齿轮总成，内啮合齿轮总成中与内齿轮啮合的外齿轮安设在螺杆的输出端上，内齿轮与传动轴相联，多螺杆液压马达通过内啮合齿轮总成将扭矩传递给传动轴总成。

内、外齿轮均为直齿轮；所有螺杆的轴向力均由传动轴总成上端的水帽来承受。

该螺杆钻具的缺点是：螺杆钻具没有弯角，不适合于定向井。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种带有弯角的螺杆钻具，适合于定向井的钻进。

本发明为解决以上技术问题所采取的技术方案为：

在马达总成和传动轴总成之间增加一个带有弯角的壳体，内齿轮的下端装有上花瓣，传动轴的上端装有下花瓣，内齿轮与传动轴之间的扭矩靠上、下花瓣之间的齿啮合来传递，上、下花瓣间可以摆动角度。由于内齿轮没有固定，所以在内齿轮的下端安装推力轴承来承受螺杆的轴向力，在内齿轮的外圆柱面安装径向轴承承受外齿轮的径向力。

如果上、下花瓣的齿均为直齿(齿的工作面为经过或者平行轴线的平面)的话，因为上、下花瓣不同轴，则在传递扭矩时所有的齿不能同时接触，并且会产生冲击载荷而加剧磨损。为了避免这一现象，上、下花瓣形成的每对啮合面中，最少有一个啮合面的形状为两个相交的平面，这两个相交的平面的相交线位于经过弯点且垂直于轴线的平面内。两个相交平面中任何一个平面与它对应的啮合面也是一个平面，当上、下花瓣同轴时，两个相交平面中任何一个平面与它对应的啮合面(也是一个平面)的相交线位于经过弯点且垂直于轴线的平面内，其夹角等于螺杆钻具的弯角(或者略等于弯角)。这样上、下花瓣间传递扭矩就能保证所有齿均能同时接触，不会产生冲击载荷而长时间平稳地工作。

本发明的有益效果是：

1、螺杆钻具带有弯角，适合于定向井的钻进。

2、上、下花瓣间传动平衡，可承受大扭矩。

附图说明

图1是目前公知的全金属螺杆钻具。

图2是本发明全金属弯螺杆钻具的示意图。

图3是本发明上花瓣(或下花瓣)的结构示意图。

图4是本发明上、下花瓣同轴时的示意图。

图5是本发明上、下花瓣的装配示意图。

图6是本发明上、下花瓣的防掉示意图。

具体实施方式

如图2所示，在马达壳体2的下端装有弯壳体20，弯壳体20下端和传动轴壳体35相连，内齿轮10的下端装有上花瓣17，下花瓣19和传动轴34相连，内齿轮10与传动轴34之间的扭矩靠上花瓣17和下花瓣19之间的齿30进行啮合来传递。由于上花瓣17与马达壳体2同轴，下花瓣19与传动轴壳体35同轴，因此上、下花瓣间的夹角36(如图5所示)等于马达壳体和传动轴壳体间的夹角27。

由于内齿轮10没有固定，所以在内齿轮10的下端安装推力轴承21，在内齿轮的外圆柱面安装径向轴承24来承受外齿轮4所产生的径向力，内齿轮10和上花瓣17通过定位销22连接在一起。输出轴3(也是一根螺杆)和输出轴以外的螺杆8所产生的轴向力传递给上花瓣17的上端面，最后传递给推力轴承21。

如图3所示，上、下花瓣齿30形成的每对啮合面中，最少有一个啮合面的形状为两个相交的平面31，这两个相交的平面31的相交线32位于经过弯点26且垂直于轴线的平面内。两个相交平面中任何一个平面31与它对应的啮合面也是一个平面，当上、下花瓣同轴(如图4所示)时，两个相交平面中任何一个平面31与它对应的啮合面(也是一个平面)的相交线位于经过弯点且垂直于轴线的平面内，其夹角33等于螺杆钻具的弯角27(或者略等于弯角)。这样上、下花瓣间传递扭矩就能保证所有齿均能同时接触，不会产生冲击载荷而长时间平稳地工作。

上、下花瓣除啮合面以外，其它面均不能接触，否则会在工作时发生干涉。

如图6所示，为了视图清楚，上、下花瓣各画出了一对齿，在上花瓣齿30的下端和下花瓣齿30的上端各装有一根防掉杆18，能保证螺杆钻具壳体断裂时上、下花瓣之间不会脱开，起到防掉作用。