[发明专利]利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具

摘要

本发明公开了一种利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具由上部总成、调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构和下部总成组成，上部总成前端依次为调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构、下部总成。本发明的利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具通过调速齿轮总成将钻柱的转动转化为偏转机构的输入转速，利用变速齿轮总成，控制内外偏心环的的转动，实现不同偏心距的控制，从而使下部总成产生不同角度的偏转，实现旋转导向功能。本发明的利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具利用钻柱自身的转动实现偏转机构的偏转，通过纯机械结构实现不同角度的导向钻进，工具内部结构组成多为各类标准件，节约了加工成本。

主权项

1.利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具，其特征在于：所述的利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具由上部总成、调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构、下部总成组成，上部总成前端依次为调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构、下部总成，安装时，先安装上部总成和下部总成，再依次安装偏转机构、变速齿轮总成和调速齿轮总成；所述的上部总成包括上接头(1)、密封环a(2)、矩形密封圈a(3)、矩形密封圈b(4)、滚珠轴承a(5)和旋转外壳(6)，将矩形密封圈a(3)和矩形密封圈b(4)安装到密封环a(2)，然后将密封环a(2)、矩形密封圈a(3)和矩形密封圈b(4)一起安装到上接头(1)前端，再安装滚珠轴承a(5)，然后安装旋转外壳(6)；所述的调速齿轮总成包括芯轴(7)、圆锥滚子轴承a(8)、定位套(9)、滚珠轴承b(10)、太阳轮(11)、行星轮架(12)、行星轮a(13)、中间齿轮(14)、锁紧螺母(15)、行星轮b(16)、轮轴(17)、滚珠轴承c(18)、外壳(19)和传动部件(20)，首先将传动部件(20)安装到芯轴(7)上，并在传动部件(20)前端安装滚珠轴承c(18)，在传动部件(20)后端安装行星轮b(16)和轮轴(17)，将滚珠轴承c(18)安装到中间齿轮(14)前端，然后将中间齿轮(14)安装到芯轴(7)上，将行星轮a(13)安装到行星轮架(12)上，通过锁紧螺母(15)进行锁紧，然后与太阳轮(11)、中间齿轮(14)配合，再将太阳轮(11)安装到芯轴(7)上，在芯轴(7)上安装定位套(9)和圆锥滚子轴承a(8)，最后将滚珠轴承b(10)安装到旋转外壳(6)前端后安装外壳(19)；所述的变速齿轮总成包括轴承保持架(21)、花键外壳(22)、上加压器(23)、扭矩传递部件(24)、上变速大齿轮(25)、小齿轮轴(26)、小齿轮(27)、下变速大齿轮(28)、下加压器(29)、密封环b(30)、定位件(31)，首先将轴承保持架(21)安装到传动部件(20)前端，然后安装圆锥滚子轴承a(8)，将花键外壳(22)与轴承保持架(21)配合在一起，依次将上加压器(23)、扭矩传递部件(24)、上变速大齿轮(25)、小齿轮轴(26)、小齿轮(27)、下变速大齿轮(28)、下加压器(29)安装到内偏心环轴(32)上，再安装定位件(31)，最后将密封环b(30)安装到外壳(19)前端；所述的偏转机构包括内偏心环轴(32)、外偏心环轴(33)、锁紧接头(34)、密封环c(35)、矩形密封圈c(36)、矩形密封圈d(37)、外偏心环(38)、内偏心环(39)、轴承组(40)，将轴承组(40)安装到芯轴(7)上后，安装内偏心环轴(32)，再安装内偏心环(39)，内偏心环(39)与内偏心环轴(32)之间采用花键连接，将外偏心环(38)通过焊接方式固连在外偏心环轴(33)前端，将矩形密封圈c(36)和矩形密封圈d(37)安装到密封环c(35)对应位置，组成密封组合一起安装到外偏心环轴(33)上，再安装锁紧接头(34)，当下部总成安装完成后，将锁紧接头(34)与偏转外壳(41)锁紧；所述的下部总成包括偏转外壳(41)、环形密封圈(42)、固定架(43)、滚珠(44)、滚珠保持架(45)和下接头(46)，首先将环形密封圈(42)和固定架(43)安装到偏转外壳(41)前端，然后将滚珠(44)和滚珠保持架(45)组装好后一起安装到芯轴(7)前端，最后安装下接头(46)。