[实用新型]一种螺纹驱动全机械式顶驱下套管工具

摘要

一种螺纹驱动全机械式顶驱下套管工具，上芯轴上端螺纹连接顶驱装置，上芯轴下端花键连接有螺纹驱动系统；螺纹驱动系统下端螺栓连接有动力传递系统；动力传递系统下端连接有卡瓦系统；卡瓦系统下端螺栓连接有导向密封系统；卡瓦系统上端安装有弹簧系统。工作时本实用新型采用螺纹传动原理，将顶驱装置的旋转运动转换为卡瓦的轴向驱动力，使卡瓦沿楔面胀开，进而实现卡瓦撑紧套管内壁的目的。本实用新型采用全机械式结构驱动卡瓦，无液压源，因而更环保、安全；卡瓦上有交错的横向和环向的卡瓦牙，可以增加工具传递顶驱扭矩的能力；同时，使用本工具还能随时旋转套管、提放套管、循环泥浆，从而提高下套管作业效率和安全性，降低钻井综合成本。

主权项

一种螺纹驱动全机械式顶驱下套管工具，包括上芯轴(1)、螺纹驱动系统(2)、动力传递系统(3)、卡瓦系统(4)、导向密封系统(5)，弹簧系统(6)，其特征为：上芯轴(1)的上端外表面设置有外螺纹，外螺纹与顶驱形成螺纹连接；上芯轴(1)的下端内表面设置有内螺纹，内螺纹与弹簧系统(6)形成螺纹连接；弹簧系统(6)内悬挂有下芯轴(40)；下芯轴(40)的上侧套有动力传递系统(3)；动力传递系统(3)系统上侧螺栓连接有螺纹驱动系统(2)；动力传递系统(3)下侧装有卡瓦系统(4)；卡瓦系统(4)下端螺纹连接有导向密封系统(5)；所述上芯轴(1)的上端外表面设置有锥螺纹，锥螺纹与顶驱装置形成螺纹连接；上芯轴(1)的中部外表面设置有外花键(12)，外花键(12)与内筒体(24)的花键槽相配合形成花键连接；上芯轴(1)的下端内表面设置有内螺纹，内螺纹与下齿块(23)形成螺纹连接；所述上芯轴(1)与螺纹驱动系统(2)形成花键连接，所述螺纹驱动系统(2)包括内筒体(24)、小轴承(25)、小轴承端盖(26)、外筒体(27)；内筒体(24)外表面呈阶梯轴状，阶梯轴的大轴外表面设置有外螺纹，外螺纹用于连接外筒体(27)；阶梯轴的小轴端面设置螺纹孔，螺纹孔用于连接小轴承端盖(26)；内筒体(24)的内表面设置有台阶，台阶上侧内设置有花键槽，花键槽与上芯轴(1)的外花键(12)相互配合传递旋转运动；小轴承(25)安装于台阶下孔内，台阶用于定位小轴承(25)，小轴承(25)由小轴承端盖(26)压紧；外筒体(27)内表面设置有台阶，台阶上侧的圆孔内设置有内螺纹，内螺纹与内筒体(24)形成螺纹连接；大轴承(31)安装于台阶下孔内，台阶用于定位大轴承(31)；台阶下孔端面设置有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔连接有大轴承端盖(32)；所述动力传递系统(3)包括大轴承(31)、大轴承端盖(32)、卡瓦座(33)、大圆螺母(34)；卡瓦座(33)内表面套有下芯轴(40)，卡瓦座(33)外表面呈阶梯状；卡瓦座(33)下侧设置有开口的斜T形槽，斜T形槽内安装有卡瓦(41)；斜T形槽上侧设置有台阶(35)，台阶(35)上侧设置有外螺纹(36)，外螺纹(36)上连接有大圆螺母(34)；大轴承(31)安装于台阶(35)与大圆螺母(34)之间；大轴承(31)由大轴承端盖(32)、外筒体(27)定位、紧固；动力传递系统(3)能相对下芯轴(40)转动；所述卡瓦系统(4)包括下芯轴(40)、卡瓦(41)；所述下芯轴(40)顶端外表面设置有外螺纹，外螺纹与上齿块(20)形成螺纹连接；外螺纹下侧设置有阶梯轴，阶梯轴外安装有弹簧系统(6)；下芯轴(40)的下侧外表面设置外楔面，卡瓦(41)内侧下表面设置有内楔面；卡瓦(41)的内楔面安装于下芯轴(40)的外楔面内；卡瓦(41)沿下芯轴(40)的楔面滑动后能径向胀开；卡瓦(41)外表面交错设置有纵向卡瓦牙(42)、横向卡瓦牙(43)；所述下芯轴(40)下端经螺纹连接有导向密封系统(5)，导向密封系统(5)包括防突环(50)、胶筒(51)、导向头(52)；胶筒(51)安装于防突环(50)与导向头(52)之间，导向头(52)与下芯轴(40)螺纹连接；所述下芯轴(40)顶部外侧套有弹簧系统(6)，弹簧系统(6)包括球形滚珠(19)、上齿块(20)、弹簧(21)、弹簧挡圈(22)、下齿块(23)；所述上齿块(20)呈圆环形，上齿块(20)的内表面设置有内螺纹，内螺纹与下芯轴(40)顶端的外螺纹连接；上齿块(20)的底端设置有带倒角的三角形凸块；上齿块(20)底端中部压紧有弹簧(21)；弹簧(21)底端接触有弹簧挡圈(22)，弹簧挡圈(22)呈圆环形，弹簧挡圈(22)底端表面设置有半圆形凹槽，半圆形凹槽内安装有球形滚珠(19)；球形滚珠(19)下侧与下齿块(23)接触；下齿块(23)内部设置有阶梯孔，阶梯孔端面设置有半圆形凹槽，半圆形凹槽内安装有球形滚珠(19)；阶梯孔内表面设置有环形凹槽，环形凹槽内安装有密封圈，密封圈内配合有下芯轴(40)；下齿块(23)的顶部端面设置有带倒角的三角形凹块，三角形凹块能与上齿块(20)的三角形凸块相互啮合传递扭矩；下齿块(23)的外表面设置有外螺纹，外螺纹与上芯轴(1)形成螺纹连接。