[实用新型]螺杆动力钻具

说明书

本实用新型属于钻具技术领域。

目前从国外引进的螺杆动力钻具主要是由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成四部分构成。其中旁通阀总成包括带有旁通孔的管状旁通阀体，在旁通阀体内依次套装阀芯，弹簧、阀套；位于旁通阀总成下端与旁通阀总成丝扣连结的马达总成包括定子和转子两部分，定子外壳是一钢管，内注有耐磨蚀的丁脯橡胶，横截面形状为螺旋槽，转子是一钢制螺旋形实心轴；与马达总成下端丝扣连结的是万向轴总成，它包括钢管万向轴壳体，万向轴壳体内套装两端分别带有良好挠性的瓣齿形万向轴，瓣齿表面套有耐油的橡胶套，橡胶套内注满起润滑作用的黄油；与万向轴公扣连接的是传动轴总成，它包括带一圆孔的管状传动轴壳体，在传动轴壳体内套装的传动轴，在传动轴上端公扣连接的空心圆柱形导流水帽，在传动轴上顺次套装带有锁紧环卡套的锁紧环、上推力轴承、橡胶上径向轴承、橡胶下径向轴承，下推力轴承。这种结构的螺杆动力钻具，其缺点在于：转子与传动轴之间用瓣齿形万向轴连接，加长了钻具的整体长度；万向轴强度低、机械磨损快，寿命仅有40－60小时，且橡胶保护套易冲蚀脱落，堵塞液流通道、内衬橡胶式径向轴承结构，使传动轴与壳体之间易发生早期磨损，内衬橡胶易撕裂损坏，寿命仅有40小时；传动轴本体未加防落机构，在传动轴本体上部薄弱环节处发生断轴事故后，会发生井下落鱼复杂事故。

本实用新型的目的在于设计一种能够缩短钻具的整体长度，安全可靠，使用寿命长的新型螺杆动力钻具。

本实用新型包括旁通阀总成、马达总成、传动轴总成三部分，位于整个螺杆动力钻具上端的是旁通阀总成，它是由带有旁通孔的钢管状旁通阀壳体，在旁通阀壳体内依次套装的带有旁通孔的阀芯、弹簧、阀套构成，位于螺杆动力钻具中部，两端分别与旁通阀总成和传动轴总成公扣连接的是马达总成，它是由管式外壳内注橡胶、横截面形状为螺旋槽的定子和螺旋轴状转子两部分构成，传动轴总成包括上带一圆孔的管状传动轴壳体，在传动轴壳体内套装传动轴，在传动轴上端安装与传动轴公扣连接的空心圆柱形导流水帽，其改进之处在于：马达总成中的转子制成空心，细而长的挠性轴穿过空心转子其上端与转子上端丝扣连结，下端与传动轴总成中的导流水帽连结；在传动轴总成中，传动轴上顺次套装与传动轴壳体相连接的锁紧螺母，镶焊硬质合金块上径向轴承，多列推力向心球轴承，防落螺母，镶焊硬质合金块下径向轴承；传动轴总成上下两端分别与上短节和下短节丝扣连结。

本实用新型的转子和定子采用了修正的标准内摆线的等距线线型组成了转、定子付，补偿了定子内衬橡胶的收缩，具有转、定子啮合准确、效率高的特点，马达总成中的转子制成空心，挠性轴穿过空心转子与传动轴相接，以挠性轴的弯曲变形来实现运动和动力的传递，使钻具整体长度缩短。传动轴部件中的上、下径向轴承采用镶焊硬质合金块摩擦付结构，使钻具的整体寿命大大提高。在传动轴内装有防落螺母避免井下落鱼复杂事故的发生。挠性轴与传动轴经导流水帽过渡相接之间装有一间隔套，使其拆装方便。

本实用新型结合附图给出。

附图1为螺杆动力钻具的剖面图。

图2为马达总成剖面图。

图3为马达总成横截面图。

图4为传动轴总成剖面图。

图中（1）为旁通阀壳体，（2）为阀芯，（3）为弹簧，（4）为阀套，（5）为定子，（6）为转子，（7）为挠性轴，（8）为导流水帽，（9）为间隔套，（10）为传动轴，（11）为锁紧螺母，（12）为上径向轴承，（13）为多列推力向心球轴承，（14）为防落螺母，（15）为下径向轴承，（16）为上短节，（17）为传动轴壳体，（18）为下短节。

在本实施例中，用钢制上带旁通孔的旁通阀壳体（1），在旁通阀壳体（1）内依次套装带有旁通孔的阀芯（2），（阀芯上套有“0”型密封圈）弹簧（3），阀套（4）；马达总成中的定子（5）外壳是钢管，内注橡胶硫化的六瓣螺旋形内腔，定子（5）最大外廓D_smax＝172mm，最大内廓 d_smax＝128mm，导程T_s＝840mm，总长L_s＝3900mm，套装在定子（5）内的转子（6）是钢制的螺旋形空心轴，转子（6）最大外廓D_smax＝150mm，最大内廓是d_rmax＝106mm，导程T_r＝700mm，总长L_r＝3440mm，中心开孔φ＝90mm，转子（6）和定子（5）瓣数比5／6，转子（6）和定子（5）的偏心距E＝11mm，等距值R＝20mm，挠性轴（7）用35CrMo钢制成，直径为φ＝60mm，总长为3940mm，挠性轴（7）穿过空心转子（6）上端与转子上端相连，下端与传动轴总成中的导流水帽（8）相连；传动轴总成中的传动轴（10）上端的导流水帽（8）内装有直径为90mm，长度为130mm的间隔套（9），传动轴（10）上顺次套装，锁紧螺母（11），上径向轴承（12），多列推力向心球轴承（13），防落螺母（14），下径向轴承（15），其中上径向轴承（12）和下径向轴承（15）长度分别为200mm、220mm，采用镶焊硬质合金块的摩擦付结构，防落螺母（14）规格为M125×4，长度为120mm。把传动轴壳体（17）两端外露部分分别套装在空心上短节（16）和空心下短节（18）内，传动轴壳体（17）与上短节（16）和下短节（18）之间为丝扣连接，使之成为螺杆动力钻具整体。