專利名稱：反扣不換向大扭矩倒扣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種倒扣器，尤其是設(shè)計一種反扣不換向大扭矩倒扣器。
背景技術(shù)：
隨著水平井采油技術(shù)在油田開發(fā)中的推廣應用，水平井數(shù)量逐年增多，同時，由于油層出砂、套變、井下工具卡等原因，造成水平井修井過程中常常出現(xiàn)卡管柱等生產(chǎn)事故， 又因為水平井特殊的井身結(jié)構(gòu)，使水平井修井難度增加，尤其是在接近水平段以下井筒內(nèi)管柱的解卡、打撈問題，以往主要采用大負荷提拉解卡和利用大修轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)倒扣解卡等方式，因上提或旋轉(zhuǎn)倒扣時力和力矩的傳遞在水平拐點附近損失大，針對卡點的有效解卡力或力矩難以達到解卡或倒扣的要求，造成修井的效率和成功率低。另外，針對井下倒扣解卡問題，以往使用過的倒扣器均采用行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)，由于受井筒井眼尺寸限制，行星齒輪的強度低、承受扭矩小，同時傳動比小、輸出扭矩也小，在對井下篩管等管柱解卡時，倒扣扭矩不能滿足倒扣強度要求。如中國專利200510047101. 5公開了一種倒扣器，代替反扣鉆桿，使鉆桿在井下減速后增大扭矩，保證井下作業(yè)倒扣解卡打撈正常進行，避免有天大修井作業(yè)時工具本身發(fā)生螺紋擠損、倒散，造成絲扣滑脫現(xiàn)象。但該倒扣器在使用過程當中，必須使用反向扭矩進行井下作業(yè)，在實施使用過程當中帶來了諸多不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種反扣不換向大扭矩倒扣器，在使用倒扣器過程中無需進行反向的倒扣操作。本實用新型的技術(shù)解決方案是—種反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述倒扣器設(shè)有上接頭，偏心主軸，其頂部與所述上接頭連接，且具有一偏心軸部；錨定器，設(shè)置于所述偏心主軸的上部；諧波齒輪減速器，設(shè)置于所述錨定器的下方；其包括外齒輪，其外側(cè)表面具有嚙合齒牙；該外齒輪套設(shè)于所述偏心主軸的上，且對應所述偏心主軸的偏心軸部同軸設(shè)置，所述外齒輪與所述偏心軸部之間能夠相對運動地配合；內(nèi)齒輪，其內(nèi)側(cè)表面具有能夠與所述外齒輪對應嚙合的齒牙；該內(nèi)齒輪與該倒扣器同軸設(shè)置并套設(shè)于所述外齒輪外部，該內(nèi)齒輪的齒牙數(shù)大于所述外齒輪的齒牙數(shù)；下接頭，對應抵頂所述偏心主軸的底端；所述諧波齒輪減速器能夠相對于所述倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動地設(shè)置，且所述內(nèi)齒輪的底端與所述下接頭連接。[0017]上述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述外齒輪上端連接有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器上端連接有連接套，所述連接套頂部與所述錨定卡瓦連接，并經(jīng)由軸承套設(shè)于所述偏心主軸上；所述內(nèi)齒輪對應所述連接套的外表面設(shè)有圓柱滾子，并與所述連接套之間軸向限位；所述外齒輪與所述偏心軸部之間設(shè)有圓柱滾子。上述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述上接頭的下端與所述偏心主軸上端之間及所述錨定器與所述連接套之間分別設(shè)有絲扣和增矩環(huán)，所述錨定器與所述諧波齒輪減速器之間設(shè)有增矩環(huán)。 上述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述連接套上端面具有90°鋸形齒牙，并與其上方的所述增矩環(huán)下端面的鋸形齒牙鑲嵌固定。上述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述聯(lián)軸器兩端分別設(shè)置有千斤與所述所述連接套及所述外齒輪抵頂。上述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其中，所述內(nèi)齒輪下端內(nèi)孔與所述下接頭上端的內(nèi)孔相互套合，且所述下結(jié)構(gòu)上端外側(cè)與所述偏心主軸下端外側(cè)之間對應設(shè)置有擋圈、軸承、軸承襯套、滾針軸承、彈性擋圈及密封圈。由以上說明得知，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，確實可達到如下的功效本實用新型通過利用諧波齒輪傳動原理，采用偏心主軸驅(qū)動內(nèi)、外齒輪進行諧波傳動的減速機構(gòu)，錨定部位采用了錨塊旋轉(zhuǎn)漸開錨定方式。因此，本實用新型體積小、扭矩大。由于其高傳動比和大輸出扭矩，井下倒扣效率高、成功率高，地面設(shè)備及鉆桿承受扭矩小。同時，考慮到在修井解卡過程中，多數(shù)施工隊伍習慣使用反扣鉆桿的實際情況，本實用新型的反扣不換向(即同向減速)的結(jié)構(gòu)形式，方便了現(xiàn)場使用。

圖I為本實用新型較佳實施例整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例的上部分結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例的下部分結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本實用新型較佳實施例偏心軸部的截面結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件標號說明I :上接頭2 :增矩環(huán)3 :偏心主軸4 :錨定器5 :偏心軸部7 :鋼球8 :螺釘11 :深溝球軸承 12 :滾針軸承13 :連接套14 :螺釘15 :鋼球16:圓柱滾子17 :千斤18:聯(lián)軸器19:圓柱滾子20 :外齒輪21:內(nèi)齒輪22 :擋圈23 :軸承24 :彈性擋圈25 :軸承襯套26 :滾針軸承27 :彈性擋圈28 :密封圈30 :下接頭
具體實施方式
本發(fā)明的一種反扣不換向大扭矩倒扣器，設(shè)有上接頭、偏心主軸、錨定器、諧波齒輪減速器及下接頭；偏心主軸頂部與所述上接頭連接，且具有一偏心軸部；錨定器設(shè)置于所述偏心主軸的上部；諧波齒輪減速器設(shè)置于所述錨定器的下方；諧波齒輪減速器包括外齒輪和內(nèi)齒輪；外齒輪外側(cè)表面具有哨合齒；該外齒輪套設(shè)于所述偏心主軸的上，且對應所述偏心主軸的偏心軸部同軸設(shè)置，所述外齒輪與所述偏心軸部之間能夠相對運動地配合；內(nèi)齒輪內(nèi)側(cè)表面具有能夠與所述外齒輪對應嚙合的齒牙；該內(nèi)齒輪同軸設(shè)置于該倒扣器上并對應套設(shè)于所述外齒輪外部，該內(nèi)齒輪的齒牙數(shù)大于所述外齒輪的齒牙數(shù)；下接頭對應抵頂所述偏心主軸的底端；所述諧波齒輪減速器能夠相對于所述倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動地設(shè)置，且所述內(nèi)齒輪的底端與所述下接頭連接。為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。請參閱圖I至圖3所示，為本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，較佳的，所述倒扣器設(shè)有 上接頭I、偏心主軸3、錨定器4、諧波齒輪減速器及下接頭；偏心主軸3頂部與所述上接頭I連接，且具有一偏心軸部5 ;所述偏心軸部5為一段軸心與偏心主軸3軸心錯開的圓柱桿段，在一偏心主軸3的軸心轉(zhuǎn)動的過程中，偏心軸部5的軸心繞所述偏心主軸3的軸心轉(zhuǎn)動。而所述錨定器4設(shè)置于所述偏心主軸3的上部。所述諧波齒輪減速器設(shè)置于所述錨定器4的下方；其包括外齒輪20、內(nèi)齒輪21 ；所述外齒輪20外側(cè)表面具有嚙合齒牙；該外齒輪20套設(shè)于所述偏心主軸3的上，且對應所述偏心主軸3的偏心軸部5同軸設(shè)置，所述外齒輪20與所述偏心軸部5之間能夠相對運動地配合，通過偏心主軸3的轉(zhuǎn)動而使所述偏心軸部5產(chǎn)生偏心圓周運動，從而帶動套設(shè)于該偏心軸部5外周的外齒輪20同時進行偏心圓周轉(zhuǎn)動，而所述偏心軸部5與所述外齒輪20之間并無固定結(jié)構(gòu)，所述偏心軸部5僅帶動外齒輪20進行偏心圓周運動；所述內(nèi)齒輪21內(nèi)側(cè)表面具有能夠與所述外齒輪20對應嚙合的齒牙；該內(nèi)齒輪21同軸設(shè)置于該倒扣器上并對應套設(shè)于所述外齒輪20外部，該內(nèi)齒輪21的齒牙數(shù)大于所述外齒輪20的齒牙數(shù)；也就是說，所述內(nèi)齒輪21的內(nèi)徑大于所述外齒輪20外徑，在外齒輪20做偏心圓周運動時，外齒輪20能夠嚙合內(nèi)齒輪21的齒牙而進行偏心圓周運動；在這個過程中，偏心主軸3帶動所述外齒輪20做偏心圓周運動，并且外齒輪20的齒牙與內(nèi)齒輪21的齒牙相互嚙合，所述外齒輪20的齒牙對內(nèi)齒輪21的齒牙施加了一個沿圓周運動方向的偏壓力，而使內(nèi)齒輪21沿偏心主軸3轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動(如圖4所示)。所述下接頭則對應抵頂所述偏心主軸3的底端；較佳的，所述下接頭上端設(shè)有上端內(nèi)孔，所述偏心主軸3的底端抵頂于該上端內(nèi)孔內(nèi)。更進一步的，所述偏心主軸3與所述內(nèi)孔壁之間設(shè)有深溝球軸承、彈性擋圈、雙列滾針軸承及密封圈。如上所述的諧波齒輪減速器能夠相對于所述倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動地設(shè)置，其主要是內(nèi)齒輪21與所述倒扣器的偏心主軸3同軸心設(shè)置，而使外齒輪20與所述偏心軸部5同步作偏心轉(zhuǎn)動，由于內(nèi)齒輪21能夠相對于所述倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動，所以，外齒輪20作偏心運動過程中，內(nèi)齒輪21能夠被帶動并且繞所述倒扣器作圓周運動。另外，所述內(nèi)齒輪21的底端與所述下接頭連接，借此，該諧波齒輪減速器能夠帶動下接頭進行圓周運動，并且使下接頭的轉(zhuǎn)動方向與所述內(nèi)齒輪21、外齒輪20及偏心主軸3的轉(zhuǎn)動方向相同。請參閱圖I至3所示，本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，其較佳實施例中，所述外齒輪20上端連接有聯(lián)軸器18，所述聯(lián)軸器18上端連接有連接套13，所述連接套13頂部與所述錨定卡瓦連接，并經(jīng)由軸承套設(shè)于所述偏心主軸3上；所述連接套13用以定位所述內(nèi)齒輪21及外齒輪20于所述偏心主軸3的偏心軸部5對應的位置上；較佳的，所述連接套13與所述偏心主軸3之間設(shè)有深溝球軸承11及單列滾針軸承。另外，所述內(nèi)齒輪21對應所述連接套 13的外表面設(shè)有圓柱滾子，借此，內(nèi)齒輪21能夠于所述連接套13的外表面上通過圓柱滾子滾動16，而使所述內(nèi)齒輪21能夠相對于所述倒扣器轉(zhuǎn)動。同時，所述內(nèi)齒輪21與所述連接套13之間軸向限位，較佳的，如圖所示，所述內(nèi)齒輪21與所述連接套13之間采用螺釘8和鋼球7進行軸向的定位；而另外，所述外齒輪20對應所述偏心軸部5的位置也設(shè)有圓柱滾子19，使外齒輪20與所述偏心軸部5之間的相對運動更加的流暢。所述外齒輪20與所述連接套之間經(jīng)由螺釘14和鋼球15進行軸向的定位。請參閱圖中所示，本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，較佳的，所述上接頭I的下端與所述偏心主軸3上端之間及所述錨定器4與所述連接套13之間分別設(shè)有絲扣和增矩環(huán)，所述錨定器4與所述諧波齒輪減速器之間設(shè)有增矩環(huán)2。本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，較佳的，所述連接套13上端面具有90°鋸形齒牙，并與其上方的所述增矩環(huán)下端面的鋸形齒牙鑲嵌固定，借此使連接套13能夠更加穩(wěn)定地與所述倒扣器的整體連接固定。如上所述的本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，其較佳的實施方式中，所述聯(lián)軸器18兩端分別設(shè)置有千斤17而與所述連接套及所述外齒輪20抵頂，通過在聯(lián)軸器18設(shè)置螺釘，能夠使聯(lián)軸器18上下兩側(cè)的壓力得以平衡，保護所述諧波齒輪減速器的傳動結(jié)構(gòu)。如上所述的本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器，較佳的，所述內(nèi)齒輪21下端內(nèi)孔與所述下接頭的上端相互套合，并相互固定，且所述下接頭上端外側(cè)與所述偏心主軸3下端外側(cè)之間對應設(shè)置有擋圈22、軸承23、軸承襯套25、滾針軸承26、彈性擋圈24、27及密封圈28。請再參照圖I至圖4所示，本實用新型的反扣不換向大扭矩倒扣器的較佳實施例，其設(shè)有諧波齒輪減速器，且該諧波齒輪減速器的內(nèi)齒輪21與下接頭固定連接，而外齒輪20對應套設(shè)于偏心主軸3的偏心軸部5，并隨偏心軸部5相對于偏心主軸3的軸心作偏心圓周轉(zhuǎn)動；而套設(shè)與外齒輪20外側(cè)的內(nèi)齒輪21與偏心主軸3同軸設(shè)置，并且其內(nèi)徑大于外齒輪20的外徑，具有較外齒輪20更多的嚙合齒牙，當外齒輪20做偏心圓周轉(zhuǎn)動的過程中，其齒牙擠壓內(nèi)齒輪21的齒牙，從而外齒輪20向內(nèi)齒輪21施加了一個與偏心主軸3轉(zhuǎn)動方向相同的偏壓力，使內(nèi)齒輪21以與偏心主軸3轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了反扣不換向的目的，并且內(nèi)齒輪21的角速度要小于偏心主軸3的角速度，從而增加了內(nèi)齒輪21所帶動的下接頭的扭矩。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述倒扣器設(shè)有 上接頭， 偏心主軸，其頂部與所述上接頭連接，且具有一偏心軸部； 錨定器，設(shè)置于所述偏心主軸的上部； 諧波齒輪減速器，設(shè)置于所述錨定器的下方；其包括 外齒輪，其外側(cè)表面具有嚙合齒牙；該外齒輪套設(shè)于所述偏心主軸的上，且對應所述偏心主軸的偏心軸部同軸設(shè)置，所述外齒輪與所述偏心軸部之間能夠相對運動地配合； 內(nèi)齒輪，其內(nèi)側(cè)表面具有能夠與所述外齒輪對應嚙合的齒牙；該內(nèi)齒輪與該倒扣器同軸設(shè)置并套設(shè)于所述外齒輪外部，該內(nèi)齒輪的齒牙數(shù)大于所述外齒輪的齒牙數(shù)； 下接頭，對應抵頂所述偏心主軸的底端； 所述諧波齒輪減速器能夠相對于所述倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動地設(shè)置，且所述內(nèi)齒輪的底端與所述下接頭連接。
2.如權(quán)利要求I所述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述外齒輪上端連接有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器上端連接有連接套，所述連接套頂部與所述錨定卡瓦連接，并經(jīng)由軸承套設(shè)于所述偏心主軸上；所述內(nèi)齒輪對應所述連接套的外表面設(shè)有圓柱滾子，并與所述連接套之間軸向限位；所述外齒輪與所述偏心軸部之間設(shè)有圓柱滾子。
3.如權(quán)利要求2所述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述上接頭的下端與所述偏心主軸上端之間及所述錨定器與所述連接套之間分別設(shè)有絲扣和增矩環(huán)，所述錨定器與所述諧波齒輪減速器之間設(shè)有增矩環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述連接套上端面具有90°鋸形齒牙，并與其上方的所述增矩環(huán)下端面的鋸形齒牙鑲嵌固定。
5.如權(quán)利要求2所述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述聯(lián)軸器兩端分別設(shè)置有千斤與所述所述連接套及所述外齒輪抵頂。
6.如權(quán)利要求2所述的反扣不換向大扭矩倒扣器，其特征在于，所述內(nèi)齒輪下端內(nèi)孔與所述下接頭上端的內(nèi)孔相互套合，且所述下結(jié)構(gòu)上端外側(cè)與所述偏心主軸下端外側(cè)之間對應設(shè)置有擋圈、軸承、軸承襯套、滾針軸承、彈性擋圈及密封圈。
專利摘要一種反扣不換向大扭矩倒扣器，設(shè)有上接頭，偏心主軸頂部與上接頭連接，且具有一偏心軸部；錨定器設(shè)置于偏心主軸的上部；諧波齒輪減速器設(shè)置于錨定器的下方；其包括外齒輪外側(cè)表面具有嚙合齒牙；該外齒輪套設(shè)于偏心主軸的上，且對應偏心主軸的偏心軸部同軸設(shè)置，外齒輪與偏心軸部之間能夠相對運動地配合；內(nèi)齒輪內(nèi)側(cè)表面具有能夠與外齒輪對應嚙合的齒牙；內(nèi)齒輪與倒扣器同軸設(shè)置并套設(shè)于外齒輪外部，內(nèi)齒輪的齒牙數(shù)大于外齒輪的齒牙數(shù)；下接頭對應抵頂偏心主軸的底端；諧波齒輪減速器能夠相對于倒扣器沿圓周方向轉(zhuǎn)動地設(shè)置，且內(nèi)齒輪的底端與下接頭連接；借此，在使用倒扣器過程中無需進行反向的倒扣操作。
文檔編號E21B19/16GK202788680SQ20122038199
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者戴本亮, 王顯榮, 沙磊, 于雷, 何正彪, 馬驍, 張野, 郭峰, 楊軍輝, 郭偉, 黃維聲, 曹希鵬, 丁久華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司