[发明专利]一种全金属井下行星齿轮马达

说明书

本申请涉及涉及马达的领域，尤其是涉及一种全金属井下行星齿轮马达，包括壳体、安装在壳体内的前配流盘和后配流盘、设置在前配流盘和后配流盘之间的行星齿轮系；前配流盘和后配流盘之间固接固定块，固定块位于行星齿轮系的内齿圈、行星轮和太阳轮三者形成的空间中，行星轮两侧和固定块之间形成供液体流动的流动通道，前配流盘上开设有供高压液体流至流动通道一端的进液口，后配流盘上开设有供液体从流动通道远离进液口一端流出的出液口，位于同一个行星轮两侧的流动通道处的两个进液口和两个出液口交错设置以带动行星轮转动。本申请具有能够满足井下钻探钻速低、输出转矩高的需要，且在运转时行星齿轮受力均衡，能提供马达工作时的稳定性。

技术领域

本申请涉及马达的领域，尤其是涉及一种全金属井下行星齿轮马达。

背景技术

近年来，随着钻探行业的发展，在深井、超深井和高温地热井中，对于能量利用率更高的井下动力钻具的应用越来越多。随着井下温度的增加，动力钻具所含的橡胶等不耐高温件严重影响了井下动力钻具的性能和使用寿命，因此选择一种耐高温的、且钻速低输出转矩高的动力钻具就显得尤为重要。

目前耐高温较好的动力钻具为涡轮钻具和全金属螺杆钻具，但是由于涡轮钻具的钻速较高、输出转矩较小等缺点，全金属螺杆钻具具有定子加工难度大、成本高，且非同心结构容易产生横向振动等缺点，从而限制了它们的应用。

发明内容

为了满足井下钻探钻速低、输出转矩高的需要，减少使用时的横向振动，本申请提供一种全金属井下行星齿轮马达。

本申请提供的一种全金属井下行星齿轮马达采用如下的技术方案：

一种全金属井下行星齿轮马达，包括壳体、安装在所述壳体内的前配流盘和后配流盘、设置在所述前配流盘和所述后配流盘之间的行星齿轮系以及固接在所述后配流盘远离所述行星齿轮系一端的输出轴，所述行星齿轮系的行星轮转动连接在所述前配流盘和所述后配流盘之间以带动所述前配流盘和所述后配流盘转动；

所述前配流盘和所述后配流盘之间固接固定块，所述固定块位于所述行星齿轮系的内齿圈、行星轮和太阳轮三者形成的空间中，所述行星轮两侧和所述固定块之间形成供液体流动的流动通道，所述前配流盘上开设有供高压液体流至所述流动通道一端的进液口，所述后配流盘上开设有供液体从所述流动通道远离进液口一端流出的出液口，位于同一个行星轮两侧的流动通道处的两个进液口和两个出液口交错设置以带动所述行星轮转动。

通过采用上述技术方案，流至行星齿轮马达内的高压液体将通过两个进液口到达两个流动通道一端，并顺着流动通道向出液口方向流动，在流动的过程中将带动行星轮自转，行星轮在自转的同时也将沿内齿圈内壁公转并带动前配流盘和后配流盘绕内齿圈的轴线转动，后配流盘也带动输出轴转动，实现动力的输出。而由于通过外界高压液体带动行星轮自转，从而转化为通过行星轮的公转带动后配流盘转动时的转速降低，所以该输出轴最终输出的转速较低，而在动力一定时，当转速越低，输出的转矩就越高，所以满足了井下钻探钻速低、输出转矩高的需求，同时由于行星轮通过位于其两侧的两个流动通道内的流体带动行星轮转动，使得行星轮径向受力平衡，转动较为平稳，减少了使用时所产生的横向振动。

可选的，所述行星轮设置有多个，多个所述行星轮环绕所述太阳轮的轴线均匀分布，所述固定块设置有多个，多个所述固定块分别位于相邻两个行星轮之间，位于同一个行星轮两侧的流动通道处的两个进液口和两个出液口为一组流通口，所述流通口开设有多组，每组所述流通口与每个行星轮对应设置。

通过采用上述技术方案，多个行星轮的设置可以充分利用内齿圈的内部空间，使得施加在后配流盘上的力更加均匀。

可选的，所述进液口开设在所述前配流盘上，所述出液口开设在所述后配流盘上。

通过采用上述技术方案，进液口和出液口分别位于行星齿轮系的两端，可以适应井下钻探的需要，使得从外界流入的液体可以直接向下从进液口中流入，从出液口流出的液体也可以直接向下流动用于后续工作需要。