[发明专利]机械液压耦合提速装置

说明书

本发明涉及钻头振动技术领域，是一种机械液压耦合提速装置，其包括上接头、转换接头和芯轴，上接头的下端内侧与转换接头的上端外侧固定安装在一起，在上接头的上部内侧设有限位环。本发明结构合理，使用方便，钻井过程中，通过上堵头、限位导流堵头的螺旋角度组合调整，实现钻头扭矩的加载和大小调整。当钻井液流经工具时，由于上堵头没有内孔，流体进入上堵头的螺旋通道，靠流体能量推动上堵头发生转动，进而带动芯轴转动，将扭矩施加到钻头上。在钻头发生振动时，当振动程度超过预设值时，芯轴回缩，限位弹簧压缩，在振动减小时，限位弹簧恢复，将压缩的储能施加到钻头上，在减小振动、保护钻头的同时，节约钻机能量，提高机械钻速。

技术领域

本发明涉及钻头振动技术领域，是一种机械液压耦合提速装置。

背景技术

在钻井过程中，钻头在切削地层过程中处于高频无规律振动，严重缩短钻头寿命，影响机械钻速，增加钻井成本。

发明内容

本发明提供了一种机械液压耦合提速装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决钻头在切削地层过程中处于高频无规律振动，严重缩短钻头寿命，影响机械钻速，增加钻井成本的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种机械液压耦合提速装置，包括上接头、转换接头和芯轴，上接头的下端内侧与转换接头的上端外侧固定安装在一起，在上接头的上部内侧设有限位环台，芯轴的上部外侧呈上窄下宽的台阶状，芯轴的上部下侧套装在转换接头内，芯轴的上部上侧位于上接头内并与上接头之间形成环腔，在芯轴的上端固定安装有能封堵住上接头内腔的上堵头，该上堵头的外侧与上接头内壁相抵，在上堵头上设有能将上接头内腔与环腔相连通的螺旋通道，在环腔中部套装有限位导流堵头，在限位导流堵头上设有能将环腔上部和环腔下部联通的螺旋通道，在上堵头与限位导流堵头之间安装有限位弹簧，在限位导流堵头与芯轴上部下侧的台阶处之间安装有复位弹簧，在芯轴上部下侧设有能将环腔和芯轴内腔连通的出液通道。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述限位环台处安装有耐磨挡环。

上述上堵头呈倒桶状，芯轴的上端通过螺纹固定安装在上堵头的内侧。

上述芯轴上部下侧与转换接头之间安装有至少一道密封圈。

上述上接头的下端内侧与转换接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的上端内侧设有连接螺纹，芯轴的下端内侧设有连接螺纹。

上述转换接头的下端内侧设有凹台，在芯轴的下部外侧设有套装在凹台内的限位环台。

本发明结构合理，使用方便，钻井过程中，将本发明连接在钻铤与钻头之间，通过地层情况判断，进行限位弹簧、复位弹簧的弹簧力调节，进行减振效果调节，通过上堵头、限位导流堵头的螺旋角度组合调整，实现钻头扭矩的加载和大小调整。在钻井过程中，当钻井液流经工具时，由于上堵头没有内孔，流体进入上堵头的螺旋通道，靠流体能量推动上堵头发生转动，进而带动芯轴转动，将扭矩施加到钻头上。在钻头发生振动时，当振动程度超过预设值时，芯轴回缩，限位弹簧压缩，在振动减小时，限位弹簧恢复，将压缩的储能施加到钻头上，在减小振动、保护钻头的同时，节约钻机能量，提高机械钻速。

附图说明

附图1为本发明的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为转换接头，3为芯轴，4为限位环台，5为环腔，6为上接头内腔，7为上堵头，8为螺旋通道，9为限位导流堵头，10为限位弹簧，11为复位弹簧，12为芯轴内腔，13为耐磨挡环，14为密封圈，15为凹台，16为限位环台，17为出液通道。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。