[实用新型]一种液力悬挂涡轮节

说明书

本实用新型涉及一种应用于石油、天然气钻井用的涡轮钻具的液力悬挂涡轮节，属石油天然气钻井工具技术领域。它由壳体、上接头、下接头、涡轮轴、静盘和动盘构成；壳体活动安装有涡轮轴；涡轮轴的一端装有花键接头，另一端装有花键套；花键接头与上扶正轴承之间的涡轮轴上固装有动盘，与动盘对应的壳体内壁上设置有静盘。该涡轮节工作时，可使动盘受到向上的静水压力，从而使涡轮轴受到沿轴线向上的作用力，该作用力方向与涡轮轴受到的水力载荷方向相反，由此可有效降低推力轴承组所受的轴向载荷，改善推力轴承组的工作状况，降低推力轴承组磨损程度，减小推力轴承组发生破裂失效的机率，进而提高涡轮节的工作寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于石油、天然气钻井用的涡轮钻具的液力悬挂涡轮节，属石油天然气钻井工具技术领域。

背景技术

涡轮钻具是石油、天然气钻井作业中常用的井下动力钻具。现有涡轮钻具通常由涡轮节和支承节组成，涡轮节上端与钻杆柱相联，涡轮节下端与支承节相联，支承节下端与钻头相联，根据实际钻井工艺的不同，可采用1～3根涡轮节配1根支承节的组合方案。涡轮节主要由若干成对的涡轮定子、涡轮转子以及涡轮轴、推力轴承组等组成，其作用是将钻井液的液体压能转换为涡轮轴转动的机械能；支承节主要由推力轴承组以及传动轴等组成，其作用是承受钻头上钻压的反作用力。在涡轮钻具正常工作时，涡轮节上端液体压强大于涡轮节下端液体压强，由此使涡轮轴受到向下的作用力即水力载荷，该水力载荷由涡轮节内部的推力轴承组承担。由于涡轮节内部的推力轴承组处于钻井液介质中，而钻井液含有细小岩石碎屑，具有研磨性，另外涡轮轴转速较高，在水力载荷的作用下，推力轴承组磨损较为严重，引起涡轮轴向下位移，从而致使涡轮转子与涡轮定子发生碰撞磨损，降低了涡轮节的机械性能和工作寿命，因此改进涡轮节的结构，降低涡轮节内部轴承组所承受的轴向载荷是提高涡轮节工作寿命的有效途径。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有涡轮钻具的涡轮节内部推力轴承组所受水力载荷较大，推力轴承组磨损较为严重的不足，提供一种利用液体压差，可有效降低推力轴承组所受的水力载荷，从而减小推力轴承组的磨损程度，进而提高涡轮节工作寿命的液力悬挂涡轮节。

本实用新型的技术方案是：

一种液力悬挂涡轮节，它由壳体、上接头、下接头、涡轮轴、静盘和动盘构成；其特征在于：壳体的一端螺纹安装有上接头；壳体的另一端螺纹安装有下接头；壳体内通过间隔设置的上扶正轴承、下扶正轴承和推力轴承组活动安装有涡轮轴；涡轮轴的一端螺纹安装有花键接头，涡轮轴的另一端螺纹安装有花键套；花键接头与上扶正轴承之间的涡轮轴上固装有动盘，与动盘对应的壳体内壁上设置有静盘；上扶正轴承与下扶正轴承之间的涡轮轴上装有涡轮组件。

所述的涡轮组件包括涡轮转子和涡轮定子，涡轮转子与涡轮轴配合连接，涡轮定子与壳体内壁固定连接。

所述的动盘为管状，动盘内圆周与涡轮轴相配合，动盘外圆周上设置有外凸台，外凸台上方的动盘圆周上均布有多个径向孔，与径向孔对应的动盘圆周内壁上设置有环形槽,径向孔与环形槽相通。

所述的静盘为管状，静盘外圆周与壳体内圆周相配合，静盘内壁圆周上设置有内凸台。

所述的静盘圆周外壁与内壁之间轴向开有多个扇形通孔，以构成钻井液循环通道。

所述的外凸台与内凸台呈错位状设置，外凸台与静盘圆周内壁之间和内凸台与动盘圆周外壁之间之间设置有间隙。

所述涡轮轴为中段带有凸起台阶的柱形变径体，涡轮轴的中心部位设置有中心孔；与环形槽对应的涡轮轴上设置有径向连通孔，径向连通孔一端与环形槽连通；径向连通孔另一端与中心孔连通。

所述的推力轴承上方的涡轮轴上设置有上径向斜孔，上径向斜孔与中心孔连通；推力轴承下方的花键套上设置有下径向斜孔，下径向斜孔与花键套的中心孔连通。

所述的上径向斜孔下方的涡轮轴上设置分割套，分割套与涡轮轴滑动密封连接。