[发明专利]一种自锁型多轨道双作用凸轮

权利要求书

1.一种自锁型多轨道双作用凸轮主要由基轮(1)、耳板(2)和凸轮轨道(3)组成，其中，凸轮轨道(3)内侧壁设计加工有微台肩；

基轮(1)为中孔结构圆轮，厚度较薄，圆轮外径不大于机械变径稳定器中外筒泄流槽内径；附图中基轮(1)中孔为四直边扁圆柱孔，具体应用中，中孔可设计加工成单直边扁圆柱孔，或两直边扁圆柱孔，或多直边扁圆柱孔，或花键状圆柱孔，或其他形状圆柱孔，中孔形状和技术参数与机械变径稳定器中传动轴相匹配；

耳板(2)为基轮外沿凸起部位，属整体结构；耳板(2)顶部呈圆弧柱面，圆弧柱面直径不大于机械变径稳定器中外筒扶正棱内径，耳板(2)两侧面呈非平行平面，且宽略大于机械变径稳定器中外筒扶正棱两侧面内壁宽一半；附图中基轮(1)外沿120°周向均布三个耳板(2)，具体应用中，可周向均布设计加工多个耳板(2)，耳板(2)数量、形状及技术参数与机械变径稳定器中外筒相匹配；

凸轮轨道(3)为耳板(2)上腰型通孔或腰型滑槽，技术参数均相同；凸轮轨道(3)两端为圆弧柱面，两侧壁为两组相互平行曲面且与圆弧柱面相切连接，圆弧柱面直径和曲面间距均与机械变径稳定器中销轴直径相等；当自锁型多轨道双作用凸轮顺时针旋转到止点时，凸轮轨道(3)左端圆弧柱面所在轴心O₁正好位于机械变径稳定器中外筒扶正棱中心平面上，当自锁型多轨道双作用凸轮逆时针旋转到止点时，凸轮轨道(3)右端圆弧柱面所在轴心O₂正好位于机械变径稳定器中外筒扶正棱中心平面上，同时，凸轮轨道(3)左端圆弧柱面所在轴心O₁到中孔所在轴心O距离小于凸轮轨道(3)右端圆弧柱面所在轴心O₂到中孔所在轴心O距离，因此，轴心O₁、O₂和O几何关系是凸轮轨道(3)关键技术参数；附图中凸轮轨道(3)两侧壁均由与左端圆弧柱面相切直平面、圆弧柱面和与右端圆弧柱面相切直平面组成，其中，内侧壁右端直平面相对较短且与右端圆弧柱面所在轴心O₂和中孔所在轴心O连线垂直，形成微台肩，对机械变径稳定器中销轴具有自锁功能，具体应用中，凸轮轨道(3)两侧壁均可由任意曲面组成，但是，两组曲面相互平行，且均与两端圆弧柱面相切连接。

2.根据权利要求1所述的一种自锁型多轨道双作用凸轮，其特征在于：自锁型多轨道双作用凸轮是机械变径稳定器中关键部件，机械变径稳定器连接在螺杆钻具上部钻具内；

复合钻进时，螺杆钻具传动轴和上部钻具双速顺时针旋转驱动钻头破岩钻进，通过机械变径稳定器中传动轴驱动自锁型多轨道双作用凸轮顺时针旋转，凸轮轨道(3)外侧壁通过机械变径稳定器中销轴推动机械变径稳定器中翼板向内运动，翼板收回，机械变径稳定器相当于钻柱稳定器；

滑动钻进时，螺杆钻具传动轴顺时针旋转驱动钻头破岩钻进，螺杆钻具外壳及上部钻具在反扭矩作用下逆时针旋转，通过机械变径稳定器中传动轴驱动自锁型多轨道双作用凸轮逆时针旋转，凸轮轨道(3)内侧壁通过机械变径稳定器中销轴推动翼板向外运动，翼板伸出且嵌进井壁，阻止螺杆钻具反扭矩向上传递，达到滑动钻进稳定工具面的目的，同时，凸轮轨道(3)内侧壁微台肩对机械变径稳定器中销轴具有自锁功能，可有效提高机械变径稳定器工作可靠性。