專利名稱：一種內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械接頭，具體的說，是涉及一種用于石油、天然氣鉆井工具的試 驗(yàn)配套裝置上的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭。
背景技術(shù)：
為了使鉆井工具在投入使用時(shí)能夠滿足井下實(shí)際環(huán)境的需要，按要求完成鉆井工 作，在真正的投入使用其鉆井前，往往需要采用試驗(yàn)鉆井工具模擬真正鉆井工具，在接近井 下的真實(shí)工作狀態(tài)下，進(jìn)行大量的室內(nèi)試驗(yàn)，包括既可在一定壓力下循環(huán)鉆井液，同時(shí)保持 試驗(yàn)鉆井工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證和檢測(cè)鉆井工具的動(dòng)作及性能。然而現(xiàn)有技術(shù)中卻 沒有即可跟隨實(shí)驗(yàn)鉆井工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又能在一定壓力下循環(huán)鉆井液，使試驗(yàn)工具在 室內(nèi)試驗(yàn)中，更接近鉆井工具在井下的真實(shí)工作狀態(tài)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了使試驗(yàn)工具在室內(nèi)試驗(yàn)中，接近鉆井工具在井下的真實(shí)工作狀態(tài)，本發(fā)明提 供一種內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭，該接頭能夠在室內(nèi)作為試驗(yàn)工具，模擬鉆井工具在井下鉆井的 工作狀態(tài)，在承受一定壓力下循環(huán)鉆井液，并同時(shí)跟隨試驗(yàn)鉆井工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭，包括心軸、主體、盤根、支撐 座、壓環(huán)及軸承，其中，所述心軸的外壁上有環(huán)形的限位槽，心軸的下端有定位軸肩；主體及 心軸上分別有中心盲孔，且主體內(nèi)中心盲孔為上下兩段不等徑孔，所述主體內(nèi)上段中心盲 孔的內(nèi)壁與心軸的外壁間形成環(huán)腔，且此環(huán)腔內(nèi)置有環(huán)形的支承座，在所述支承座中置有 盤根，而支承座的上端面與被固定在主體端面上的壓環(huán)接觸，且壓環(huán)的內(nèi)圈卡在心軸的限 位槽內(nèi)；所述主體內(nèi)下段中心盲孔的內(nèi)壁與心軸的外壁間隙配合；主體的下段中心盲孔底 部置有軸承，心軸下部的定位軸肩坐于軸承上；所述主體與心軸下部的側(cè)壁上分別均布有 相互對(duì)應(yīng)的主體徑向通孔及心軸徑向通孔，主體徑向通孔與心軸徑向通孔具有相同的中心 軸線，并且上述對(duì)應(yīng)的兩孔與心軸上的中心盲孔相通。所述內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭還包括側(cè)臂及由壬，所述的側(cè)臂對(duì)應(yīng)的固定在主體徑向通 孔處，由壬固定在側(cè)臂上，且側(cè)臂與由壬上均開有通孔并與心軸上的中心盲孔相通；所述心 軸的上部呈錐形，并帶有外螺紋，心軸的中部呈倒錐形，限位槽位于倒錐形的小端處。本發(fā)明的有益效果是由于在主體內(nèi)盲孔底的軸承上坐有心軸，并可跟隨軸承相 對(duì)于主體旋轉(zhuǎn)，心軸與主體壁上有對(duì)應(yīng)的徑向通孔，作為旋轉(zhuǎn)接頭的鉆井液出口 ；同時(shí)由盤 根、支撐座、壓環(huán)形成心軸與主體間的壓力密封，并限制心軸的軸向串動(dòng)，使得該接頭在跟 隨試驗(yàn)鉆井工具穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還能夠在承受一定壓力下循環(huán)鉆井液，因此可在實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)模擬鉆井工具在井下鉆井的真實(shí)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了在帶壓循環(huán)鉆井液的同時(shí)能夠使跟隨 實(shí)驗(yàn)鉆井工具進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的，為鉆井工具的實(shí)際工作提供必要的參考。采用本 發(fā)明進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)速60 120rad/min，最高承壓lOMPa，流量0 25L/s，試驗(yàn)100h， 旋轉(zhuǎn)接頭金屬件無任何損壞，密封效果良好，仍能正常工作，該接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1序號(hào)1心軸的局部放大圖；圖3為圖1的局部放大圖。圖中1-心軸，2-主體，3-側(cè)臂，4-盤根，5-支撐座，6-壓環(huán)，7_螺栓，8_由壬，9_軸 承，10-主體徑向通孔，11-限位槽，12-心軸徑向通孔，13-定位軸肩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明由圖1至圖3所示，該內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭主要包括心軸1、主體2、盤根4、支撐座 5、壓環(huán)6及軸承9 ；其中，所述心軸1的上部呈錐形，并帶有用于連接的外螺紋，心軸1外壁 的中部呈倒錐形，在倒錐形的小端處有環(huán)形的限位槽11，心軸1的下端有定位軸肩13，如圖 2所示；所述的心軸1及主體2上分別有中心盲孔，主體2上盲孔的孔徑為上下兩段不等徑 孔，上段孔徑與心軸1的柱面間形成環(huán)腔，在環(huán)腔間中置有環(huán)形的支承座5，支承座5中置有 盤根4，在主體2與心軸1間形成壓力密封，且支承座5的上端面上壓有壓環(huán)6，且壓環(huán)6由 均布的螺栓7固定在主體2的端面上，而壓環(huán)6的內(nèi)圈卡在心軸1的限位槽11內(nèi)，防止心 軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)伴有軸向串動(dòng)，如圖3所示，其中，為了方便安裝，壓環(huán)6為2個(gè)半環(huán)組成。所述 主體下段孔徑與心軸1的外徑間隙配合，可使心軸1的下部置于孔內(nèi)并旋轉(zhuǎn)自如，主體2的 下段中心盲孔底部置有軸承9，心軸1的下部置于主體2的下段中心盲孔內(nèi)，且心軸1下端 的定位軸肩13坐于軸承9的上端面上，主體2不動(dòng)，心軸1可跟隨軸承9相對(duì)于主體2旋 轉(zhuǎn)；而所述主體2下部側(cè)壁上均布有主體徑向通孔10，心軸1的下部側(cè)壁上均布有心軸徑 向通孔12，主體徑向通孔10與心軸徑向通孔12相互對(duì)應(yīng)，且具有相同的中心軸線，并且上 述對(duì)應(yīng)的兩孔與心軸1上的中心盲孔相通，作為鉆井液的循環(huán)通道，如圖1所示，此實(shí)施例 中，主體徑向通孔10及心軸徑向通孔12至少為4個(gè)，具體實(shí)施中不局限于4個(gè)，可根據(jù)孔 徑的大小設(shè)定通孔的數(shù)量。采用本旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，心軸1上端的螺紋與試驗(yàn)鉆井工具的下端螺紋 連接，使心軸1跟隨實(shí)驗(yàn)鉆井工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)；同時(shí)為了使鉆井液更好的回收，在所述的主體 2上對(duì)應(yīng)于主體徑向通孔10處焊接固定側(cè)臂3，側(cè)臂3上焊接固定由壬8，使側(cè)臂3及由壬 8上的孔與心軸1上的盲孔相通，由壬8上可連接導(dǎo)液管，當(dāng)實(shí)驗(yàn)鉆井工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由實(shí) 驗(yàn)鉆井工具及心軸1中心孔而下的帶壓鉆井液，通過側(cè)臂3、由壬8及導(dǎo)液管集中收集并繼 續(xù)循環(huán)。采用本發(fā)明進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，心軸1的轉(zhuǎn)速60 120rad/min，最高承壓lOMPa，流 量O 25L/s，試驗(yàn)100h，旋轉(zhuǎn)接頭金屬件無任何損壞，密封效果良好，仍能正常工作。利用 此旋轉(zhuǎn)接頭在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬鉆井工具在井下鉆井的真實(shí)工作狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)鉆井工具進(jìn) 行連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還能夠在承受一定壓力下循環(huán)鉆井液，使得試驗(yàn)工具在室內(nèi)試驗(yàn)中，更 接近鉆井工具在井下的真實(shí)工作狀態(tài)，為鉆井工具的實(shí)際工作提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考。
權(quán)利要求
一種內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭，包括心軸(1)、主體(2)、盤根(4)、支撐座(5)、壓環(huán)(6)及軸承(9)，其特征在于所述心軸(1)的外壁上有環(huán)形的限位槽(11)，心軸(1)的下端有定位軸肩(13)；主體(2)及心軸(1)上分別有中心盲孔，且主體(2)內(nèi)中心盲孔為上下兩段不等徑孔，所述主體(2)內(nèi)上段中心盲孔的內(nèi)壁與心軸(1)的外壁間形成環(huán)腔，且此環(huán)腔內(nèi)置有環(huán)形的支承座(5)，在所述支承座(5)中置有盤根(4)，而支承座(5)的上端面與被固定在主體(2)端面上的壓環(huán)(6)接觸，且壓環(huán)(6)的內(nèi)圈卡在心軸(1)的限位槽(11)內(nèi)；所述主體(2)內(nèi)下段中心盲孔的內(nèi)壁與心軸(1)的外壁間隙配合，主體(2)的下段中心盲孔底部置有軸承(9)，心軸(1)下部的定位軸肩(13)坐于軸承(9)上；所述主體(2)與心軸(1)下部的側(cè)壁上分別均布有相互對(duì)應(yīng)的主體徑向通孔(10)及心軸徑向通孔(12)，主體徑向通孔(10)與心軸徑向通孔(12)具有相同的中心軸線，并且上述對(duì)應(yīng)的兩孔與心軸(1)上的中心盲孔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭還 包括側(cè)臂⑶及由壬⑶，所述的側(cè)臂(3)對(duì)應(yīng)的固定在主體徑向通孔(10)處，由壬⑶固 定在側(cè)臂(3)上，且側(cè)臂(3)與由壬(8)上均開有通孔并與心軸(1)上的中心盲孔相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于所述心軸(1)的上部呈錐 形，并帶有外螺紋，心軸(1)的中部呈倒錐形，限位槽(11)位于倒錐形的小端處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于石油、天然氣鉆井工具試驗(yàn)配套裝置上的內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)接頭。其目的是為了使試驗(yàn)工具在室內(nèi)試驗(yàn)中，接近鉆井工具在井下的真實(shí)工作狀態(tài)。該旋轉(zhuǎn)接頭在所述心軸的外壁上有環(huán)形限位槽，下端有定位軸肩，主體及心軸上分別有中心盲孔，主體的盲孔底置有軸承，心軸的下部置于主體的中心孔內(nèi)且下端的定位軸肩坐于軸承上；所述主體及心軸的下部側(cè)壁上均布有徑向通孔；在所述心軸與主體上部的孔壁間置有環(huán)形支承座，支承座中置有盤根，而支承座的上端有被固定在主體端面上的壓環(huán)，并且壓環(huán)卡在心軸的限位槽內(nèi)。該接頭可模擬鉆井工具在井下的實(shí)際工作狀態(tài)，可承受一定壓力下循環(huán)鉆井液，并保持試驗(yàn)工具連續(xù)旋轉(zhuǎn)，更好的驗(yàn)證和檢測(cè)鉆井工具的動(dòng)作及性能。
文檔編號(hào)E21B17/02GK101949266SQ20101027270
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者姚江濤, 李玉海, 李相勇, 柳長(zhǎng)鵬, 王洪潮 申請(qǐng)人:大慶石油管理局