一種長壽命高性能螺桿鉆具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于石油天然氣鉆井的一種長壽命高性能螺桿鉆具，主要包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成。其技術(shù)方案是：螺桿鉆具旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成從上至下依次連接；其中旁通閥總成主要包括控制旁通孔開口面積的檔位套、檔位隨動件、活塞套和活塞芯；馬達(dá)總成主要包括流量可控防掉總成、定子殼體、橡膠襯套、中空轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子流道；萬向軸總成主要包括限位套、上花瓣球鉸、承壓球、球座連桿、下花瓣球鉸和水帽；傳動軸總成包括維持密封腔壓力平衡的上密封總成、中間密封總成和下密封總成；水帽與傳動軸連接接觸處靠碟簧支撐定位。本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、工作壽命長及工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種長壽命高性能螺桿鉆具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油天然氣勘探與開發(fā)的工具，特別是適合于氣基流體鉆井工藝及高溫強(qiáng)振動的泥漿介質(zhì)深井、超深井鉆探中使用的長壽命高性能螺桿鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]螺桿鉆具是當(dāng)前國內(nèi)外石油、天然氣鉆井領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種井下動力鉆具，隨著現(xiàn)代鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著復(fù)合鉆井的推廣，螺桿鉆具在鉆井作業(yè)中扮演的職能越來越多，作用也越來越大。
[0003]螺桿鉆具主要包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成。目前螺桿鉆具存在的主要問題包括:旁通閥閥孔的開啟與關(guān)閉由鉆井液的流量控制，一旦達(dá)到閥孔關(guān)閉的流量值，則鉆井液均從馬達(dá)總成流過，在石油天然氣鉆井過程中，在鉆頭噴嘴堵塞或螺桿鉆具損壞及井下出現(xiàn)復(fù)雜情況時，一個常用的技術(shù)措施就是進(jìn)行大排量循環(huán)，如不能及時進(jìn)行，將造成井下事故，當(dāng)使用大排量鉆進(jìn)時，不能保證馬達(dá)總成在最優(yōu)參數(shù)下工作；常用的花瓣萬向軸的齒瓣需要專用設(shè)備加工，火焰切割成型，熱影響區(qū)大，造成切口周圍金相組織不均勻，晶粒粗大，強(qiáng)度低，在近齒根處容易斷裂，使用壽命短，而球鉸萬向軸的傳動球在使用過程中承受的摩擦力較大，使用壽命也較短；由于承受的軸向力較大，傳動軸總成與萬向軸總成的水帽連接處容易斷裂；而傳動軸總成是螺桿鉆具的四大主要部件之一，也是最易失效的部件之一，其作用是將馬達(dá)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞給鉆頭，同時承受鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的軸向和徑向載荷，因此，傳動軸上端螺紋經(jīng)常發(fā)生斷裂及脫扣現(xiàn)象；此外，近年來國內(nèi)外油氣田的招標(biāo)作業(yè)，甲方都要求使用空氣鉆井，空氣鉆井具有大幅提高機(jī)械鉆速、有效發(fā)現(xiàn)及保護(hù)油氣層等技術(shù)優(yōu)勢，但同時它對井下鉆具特別是對螺桿鉆具提出了更高的要求，在空氣鉆井中常規(guī)的螺桿鉆具由于缺乏足夠的流體潤滑無法使用；近年來出現(xiàn)的油密封傳動軸螺桿鉆具經(jīng)過現(xiàn)場實驗亦無法較好地阻止氣基循環(huán)介質(zhì)(純氣、氣固、氣固液)的侵入，使用壽命低，通常使用40?50小時即失效，這不僅導(dǎo)致頻繁起下鉆，而且軸承卡死容易引發(fā)鉆井事故，從而帶來較大經(jīng)濟(jì)損失并大幅降低鉆井效率，目前國內(nèi)已有的傳動軸密封裝置用于深井泥漿鉆井中時，由于自身密封能力的原因，導(dǎo)致使用效果差，使用壽命短，無法滿足使用要求，這甚至限制了帶密封裝置螺桿鉆具在深井中的應(yīng)用。
[0004]本實用新型針對目前螺桿鉆具存在的問題進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)，改進(jìn)后的螺桿鉆具具有可靠性高、使用壽命長和工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，為鉆井提供技術(shù)支持和安全保障，拓展在高壓復(fù)雜地層的使用范圍，提高機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:為了有效延長螺桿鉆具的使用壽命，提高工作效率，減少起下鉆和降低鉆進(jìn)成本，特提供一種長壽命高效率螺桿鉆具。為了達(dá)到上述目的，本實用新型解決此技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種長壽命高性能螺桿鉆具，主要包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成，其結(jié)構(gòu)特征是:旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成從上至下依次連接；旁通閥總成主要包括上短節(jié)、壓降閥、心軸、檔位套、檔位隨動件、支撐套筒、彈簧、活塞桿、活塞套、旁通閥殼體、彈簧擋圈、活塞芯和下閥體；旁通閥殼體上下兩端分別與上短節(jié)和下閥體連接；旁通閥殼體內(nèi)孔中從上至下依次安裝心軸、支撐套筒、活塞桿和活塞套；壓降閥安裝在心軸上端內(nèi)孔中；檔位套安裝在心軸和支撐套筒配合形成的軸向空間內(nèi)，檔位隨動件安裝在旁通閥殼體預(yù)留的安裝孔內(nèi)，并與檔位套配合；彈簧擋圈安裝在活塞套上端，并固定在旁通閥殼體內(nèi)孔中，彈簧安裝在活塞桿和彈簧擋圈形成的軸向空間內(nèi)；活塞芯安裝在下閥體上端；馬達(dá)總成主要包括馬達(dá)接頭、流量可控防掉總成、定子殼體、橡膠襯套、中空轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子流道；馬達(dá)接頭上下兩端分別與下閥體和定子殼體連接；定子殼體內(nèi)孔硫化有橡膠襯套，中空轉(zhuǎn)子旋入定子殼體內(nèi)孔，與橡膠襯套配合；流量可控防掉總成下端與中空轉(zhuǎn)子連接，中空轉(zhuǎn)子下端有2?3個轉(zhuǎn)子流道；萬向軸總成主要包括萬向軸殼體、限位套、上花瓣球鉸、承壓球、球座連桿、下花瓣球鉸和水帽；萬向軸殼體上端與定子殼體連接，上花瓣球鉸與中空轉(zhuǎn)子連接；球座連桿上下兩端分別與上花瓣球鉸和下花瓣球鉸配合，限位套與球座連桿連接，限制上花瓣球鉸向上的移動；承壓球安裝在球座連桿與上花瓣球鉸配合形成的孔內(nèi)，水帽與下花瓣球鉸連接；傳動軸總成主要包括傳動軸殼體、傳動軸、上密封總成、中間密封總成、下密封總成和下短節(jié)；傳動軸殼體上端與萬向軸殼體連接，下端與下短節(jié)連接，傳動軸和水帽連接；上密封總成安裝在傳動軸殼體和傳動軸配合形成的環(huán)空內(nèi)；中間密封總成安裝在傳動軸總成中部，下密封總成安裝在傳動軸總成下端。
[0006]所述檔位套有A、B、C和D四個定位孔，檔位隨動件通過四個定位孔與檔位套配合；檔位套的A、B、C、D四個定位孔的滑道形成一個閉環(huán)性質(zhì)的階梯槽。
[0007]所述流量可控防掉總成由防掉螺母、卡簧、分流控制閥、左側(cè)彈簧、左側(cè)壓縮塊、右側(cè)彈簧、右側(cè)壓縮塊和防掉拉桿組成；防掉拉桿上端與防掉螺母連接，下端與中空轉(zhuǎn)子連接；防掉螺母內(nèi)孔中安裝左側(cè)彈簧、左側(cè)壓縮塊、右側(cè)彈簧、右側(cè)壓縮塊和分流控制閥，分流控制閥由卡簧定位。
[0008]所述上花瓣球鉸和下花瓣球鉸與球座連桿連接的部位為4?6個花瓣形花鍵；傳動軸和水帽連接接觸處靠碟簧支撐定位。
[0009]所述上密封總成包括傳動軸、上密封控制彈簧、套筒、上密封組內(nèi)靜密封圈、活塞缸體、上密封組動密封圈、上密封組外靜密封圈和軸承；套筒外表面與活塞缸體接觸，內(nèi)表面與傳動軸接觸，套筒內(nèi)孔安裝2?4組上密封組內(nèi)靜密封圈，與傳動軸配合形成靜密封；活塞缸體內(nèi)孔安裝2?3組上密封組動密封圈和軸承，外表面安裝2?4組上密封組外靜密封圈；上密封控制彈簧安裝在活塞缸體上端；中間密封總成包括傳動軸殼體、傳動軸、中間密封組動密封圈、中間密封組外靜密封圈、鎖緊套、中間密封組內(nèi)靜密封圈和下短節(jié)；下短節(jié)上端內(nèi)孔安裝2組中間密封組動密封圈，與鎖緊套配合形成動密封；下短節(jié)外表面安裝I?3組中間密封組外靜密封圈，與傳動軸殼體配合形成靜密封；鎖緊套上端內(nèi)孔安裝I?2組中間密封組內(nèi)靜密封圈，與傳動軸配合形成靜密封；下密封總成包括傳動軸、下短節(jié)、平衡壓力流道、密封止逆閥、下密封控制彈簧、下密封組動密封圈和管塞；平衡壓力流道在下短接內(nèi)部，密封止逆閥和下密封控制彈簧依次安裝在平衡壓力流道內(nèi)，平衡壓力流道下端端口安裝管塞；下密封總成內(nèi)孔安裝2?3組下密封組動密封圈，與傳動軸配合形成動密封。[0010]所述套筒與活塞缸體的接觸面鍍一層鉻，其厚度為0.05?0.20mm,以增加接觸面的防腐蝕性能和耐磨性。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是:1)該工具可靠性高、使用壽命長及工作效率高，拓展了在高壓復(fù)雜地層的使用范圍；2)花瓣球鉸萬向軸的使用可以提高鉆具的鉆進(jìn)深度和使用壽命，減少起下鉆和降低鉆進(jìn)成本；3)傳動軸總成密封裝置接觸面靠軸承配合，具有密封性能好、壽命長、耐高溫高壓及摩擦系數(shù)小的效果；4)密封腔兩端壓力保持平衡，保證了密封效果，使用壽命長；5)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可以滿足氣基流體鉆井和惡劣工況下的泥漿鉆井施工需要，可用于氣基流體鉆井和高溫強(qiáng)振動的泥漿介質(zhì)鉆井中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具旁通閥總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具馬達(dá)總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具萬向軸總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是本實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具傳動軸總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本實用新型旁通閥總成的檔位套的展開平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是本實用新型馬達(dá)總成的流量可控防掉總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8是本實用新型萬向軸總成的上花瓣球鉸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖9是本實用新型傳動軸總成的上密封總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10是本實用新型傳動軸總成的中間密封總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖11是本實用新型傳動軸總成的下密封總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1.旁通閥總成，2.馬達(dá)總成，3.萬向軸總成，4.傳動軸總成，5.上短節(jié)，
6.壓降閥，7.心軸，8.檔位套，9.檔位隨動件，10.支撐套筒，11.彈簧，12.活塞桿，13.活塞套，14.旁通閥殼體，15.彈簧擋圈，16.活塞芯，17.下閥體，18.馬達(dá)接頭，19.流量可控防掉總成，20.定子殼體，21.橡膠襯套，22.中空轉(zhuǎn)子，23.轉(zhuǎn)子流道，24.萬向軸殼體，25.限位套，26.上花瓣球鉸，27.承壓球，28.球座連桿，29.下花瓣球鉸，30.水帽，31.傳動軸殼體，32.碟簧，33.傳動軸，34.上密封總成，35.中間密封總成，36.下密封總成，37.防掉螺母，38.卡簧，39.分流控制閥，40.左側(cè)彈簧，41.左側(cè)壓縮塊，42.右側(cè)彈簧，43.右側(cè)壓縮塊，44.防掉拉桿，45.上密封控制彈簧，46.套筒，47.上密封組內(nèi)靜密封圈，48.活塞缸體，49.上密封組動密封圈，50.上密封組外靜密封圈，51.軸承，52.中間密封組動密封圈，53.中間密封組外靜密封圈，54.鎖緊套，55.中間密封組內(nèi)靜密封圈，56.下短節(jié)，57.平衡壓力流道，58.密封止逆閥，59.下密封控制彈簧，60.下密封組動密封圈，61.管塞。
【具體實施方式】
[0024]如圖1-圖11所示，本實用新型一種長壽命高性能螺桿鉆具，主要包括旁通閥總成1、馬達(dá)總成2、萬向軸總成3和傳動軸總成4，其結(jié)構(gòu)特征是:旁通閥總成1、馬達(dá)總成2、萬向軸總成3和傳動軸總成4從上至下依次連接；旁通閥總成I主要包括上短節(jié)5、壓降閥
6、心軸7、檔位套8、檔位隨動件9、支撐套筒10、彈簧11、活塞桿12、活塞套13、旁通閥殼體14、彈簧擋圈15、活塞芯16和下閥體17 ;旁通閥殼體14上下兩端分別與上短節(jié)5和下閥體17連接；旁通閥殼體14內(nèi)孔中從上至下依次安裝心軸7、支撐套筒10、活塞桿12和活塞套13 ;壓降閥6安裝在心軸7上端內(nèi)孔中；檔位套8安裝在心軸7和支撐套筒10配合形成的軸向空間內(nèi)，檔位隨動件9安裝在旁通閥殼體14預(yù)留的安裝孔內(nèi)，并與檔位套8配合；彈簧擋圈15安裝在活塞套13上端，并固定在旁通閥殼體14內(nèi)孔中，彈簧11安裝在活塞桿12和彈簧擋圈15形成的軸向空間內(nèi)；活塞芯16安裝在下閥體17上端；馬達(dá)總成2主要包括馬達(dá)接頭18、流量可控防掉總成19、定子殼體20、橡膠襯套21、中空轉(zhuǎn)子22和轉(zhuǎn)子流道23 ；馬達(dá)接頭18上下兩端分別與下閥體17和定子殼體20連接；定子殼體20內(nèi)孔硫化有橡膠襯套21，中空轉(zhuǎn)子22旋入定子殼體20內(nèi)孔，與橡膠襯套21配合；流量可控防掉總成19下端與中空轉(zhuǎn)子22連接，中空轉(zhuǎn)子22下端有2?3個轉(zhuǎn)子流道23 ;萬向軸總成3主要包括萬向軸殼體24、限位套25、上花瓣球鉸26、承壓球27、球座連桿28、下花瓣球鉸29和水帽30 ；萬向軸殼體24上端與定子殼體20連接，上花瓣球鉸26與中空轉(zhuǎn)子22連接；球座連桿28上下兩端分別與上花瓣球鉸26和下花瓣球鉸29配合，限位套25與球座連桿28連接，限制上花瓣球鉸26向上的移動；承壓球27安裝在球座連桿28與上花瓣球鉸26配合形成的孔內(nèi)，水帽30與下花瓣球鉸29連接；傳動軸總成4主要包括傳動軸殼體31、傳動軸33、上密封總成34、中間密封總成35、下密封總成36和下短節(jié)56 ;傳動軸殼體31上端與萬向軸殼體24連接，下端與下短節(jié)56連接，傳動軸33和水帽30連接；上密封總成34安裝在傳動軸殼體31和傳動軸33配合形成的環(huán)空內(nèi)；中間密封總成35安裝在傳動軸總成4中部，下密封總成36安裝在傳動軸總成4下端。
[0025]所述檔位套8有A、B、C和D四個定位孔，檔位隨動件9通過四個定位孔與檔位套8配合；檔位套8的A、B、C、D四個定位孔的滑道形成一個閉環(huán)性質(zhì)的階梯槽。槽有相應(yīng)的斜道和臺階使檔位隨動件9只能相對于檔位套8在槽里順時針移動。當(dāng)不工作時，檔位隨動件9在A位置，當(dāng)開始鉆井時流體從上面流過壓降閥6，產(chǎn)生推力作用在心軸7上，同時心軸7帶動檔位套8使檔位隨動件9從A位置移動到B位置，此時活塞套13也被帶動，與下閥體17上的活塞芯16配合，此時為正常鉆進(jìn)過程，旁通孔為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)需要大排量時，先停泵使壓力降低，這時在彈簧11作用下檔位隨動件9移動到C位置，開泵后隨壓力增高移動到D位置，這時不管壓力增高到多少都會卡在D位置，這時旁通孔為半打開狀態(tài)，此時就可以增大排量了。
[0026]所述流量可控防掉總成19由防掉螺母37、卡簧38、分流控制閥39、左側(cè)彈簧40、左側(cè)壓縮塊41、右側(cè)彈簧42、右側(cè)壓縮塊43和防掉拉桿44組成；防掉拉桿44上端與防掉螺母37連接，下端與中空轉(zhuǎn)子22連接；防掉螺母37內(nèi)孔中安裝左側(cè)彈簧40、左側(cè)壓縮塊41、右側(cè)彈簧42、右側(cè)壓縮塊43和分流控制閥39，分流控制閥39由卡簧38定位。當(dāng)需要增大泵排量時，分流控制閥39會隨著壓力的增加向下擠壓左側(cè)壓縮塊41和右側(cè)壓縮塊43，使部分鉆井液從中空轉(zhuǎn)子22上的轉(zhuǎn)子流道23分流出去，從而保證馬達(dá)在最佳排量下工作；當(dāng)定子殼體20或者中空轉(zhuǎn)子22下面的部件發(fā)生斷裂時，防掉螺母37下滑卡在馬達(dá)接頭18臺肩上，橡膠襯套21和中空轉(zhuǎn)子22之間的流道被堵，避免鉆井液繼續(xù)流入馬達(dá)，保護(hù)定子殼體20、橡膠襯套21和中空轉(zhuǎn)子22，而在液壓作用下分流控制閥39向下擠壓左側(cè)壓縮塊41和右側(cè)壓縮塊43，使鉆井液從中空轉(zhuǎn)子22和轉(zhuǎn)子流道23向下循環(huán)流動。
[0027]所述上花瓣球鉸26和下花瓣球鉸29與球座連桿28連接的部位為4?6個花瓣形花鍵；傳動軸33和水帽30連接接觸處靠碟簧32支撐定位，碟簧32可以對傳動軸33上端螺紋起到減震作用，避免螺紋處發(fā)生斷裂及螺紋脫扣。
[0028]所述上密封總成34包括傳動軸33、上密封控制彈簧45、套筒46、上密封組內(nèi)靜密封圈47、活塞缸體48、上密封組動密封圈49、上密封組外靜密封圈50和軸承51 ;套筒46外表面與活塞缸體48接觸，內(nèi)表面與傳動軸33接觸，套筒46內(nèi)孔安裝2?4組上密封組內(nèi)靜密封圈47，與傳動軸33配合形成靜密封，套筒46與活塞缸體48的接觸面鍍一層鉻，其厚度為0.05?0.20mm,以增加接觸面的防腐蝕性能和耐磨性；活塞缸體48內(nèi)孔安裝2?3組上密封組動密封圈49和軸承51，外表面安裝2?4組上密封組外靜密封圈50 ;上密封控制彈簧45安裝在活塞缸體48上端；中間密封總成35包括傳動軸殼體31、傳動軸33、中間密封組動密封圈52、中間密封組外靜密封圈53、鎖緊套54、中間密封組內(nèi)靜密封圈55和下短節(jié)56 ;下短節(jié)56上端內(nèi)孔安裝2組中間密封組動密封圈52，與鎖緊套54配合形成動密封；下短節(jié)56外表面安裝I?3組中間密封組外靜密封圈53，與傳動軸殼體31配合形成靜密封；鎖緊套54上端內(nèi)孔安裝I?2組中間密封組內(nèi)靜密封圈55，與傳動軸33配合形成靜密封；下密封總成36包括傳動軸33、下短節(jié)56、平衡壓力流道57、密封止逆閥58、下密封控制彈簧59、下密封組動密封圈60和管塞61 ;平衡壓力流道57在下短接56內(nèi)部，密封止逆閥58和下密封控制彈簧59依次安裝在平衡壓力流道57內(nèi)，平衡壓力流道57下端端口安裝管塞61 ;下密封總成36內(nèi)孔安裝2?3組下密封組動密封圈60，與傳動軸33配合形成動密封。
[0029]上S封總成34上端為鉆井液，下S封總成36下端為鉆頭嗔出的鉆井液，上S封總成34與中間密封總成35之間，以及中間密封總成35與下密封總成36之間注入潤滑油；當(dāng)上密封總成34兩側(cè)有壓差時，上密封控制彈簧45會壓縮或者伸長，使活塞缸體48在環(huán)空內(nèi)上下滑動，以保證兩側(cè)壓力平衡；當(dāng)下密封總成36兩側(cè)有壓差時，下密封控制彈簧59會伸長或者壓縮，使密封止逆閥58在平衡壓力流道57內(nèi)上下滑動，以保證兩側(cè)壓力平衡。
[0030]該工具結(jié)構(gòu)簡單、可罪性聞，可以提聞鉆具的鉆進(jìn)深度和使用壽命，減少起下鉆和降低鉆進(jìn)成本；并且該工具可以滿足氣基流體鉆井和惡劣工況下的泥漿鉆井施工需要，可用于氣基流體鉆井和高溫強(qiáng)振動的泥漿介質(zhì)鉆井中。
【權(quán)利要求】
1.一種長壽命高性能螺桿鉆具，主要包括旁通閥總成(I)、馬達(dá)總成(2)、萬向軸總成(3)和傳動軸總成(4)，其結(jié)構(gòu)特征是:旁通閥總成(I )、馬達(dá)總成(2)、萬向軸總成(3)和傳動軸總成(4)從上至下依次連接；旁通閥總成(I)主要包括上短節(jié)(5)、壓降閥(6)、心軸(7)、檔位套(8)、檔位隨動件(9)、支撐套筒(10)、彈簧(11)、活塞桿(12)、活塞套(13)、旁通閥殼體(14)、彈簧擋圈(15)、活塞芯(16)和下閥體(17);旁通閥殼體(14)上下兩端分別與上短節(jié)(5)和下閥體(17)連接；旁通閥殼體(14)內(nèi)孔中從上至下依次安裝心軸(7)、支撐套筒(10)、活塞桿(12)和活塞套(13);壓降閥(6)安裝在心軸(7)上端內(nèi)孔中；檔位套(8)安裝在心軸(7)和支撐套筒(10)配合形成的軸向空間內(nèi)，檔位隨動件(9)安裝在旁通閥殼體(14)預(yù)留的安裝孔內(nèi)，并與檔位套(8)配合；彈簧擋圈(15)安裝在活塞套(13)上端，并固定在旁通閥殼體(14)內(nèi)孔中，彈簧(11)安裝在活塞桿(12)和彈簧擋圈(15)形成的軸向空間內(nèi)；活塞芯(16)安裝在下閥體(17)上端； 馬達(dá)總成(2)主要包括馬達(dá)接頭(18)、流量可控防掉總成(19)、定子殼體(20)、橡膠襯套(21)、中空轉(zhuǎn)子(22)和轉(zhuǎn)子流道(23);馬達(dá)接頭(18)上下兩端分別與下閥體(17)和定子殼體(20)連接；定子殼體(20)內(nèi)孔硫化有橡膠襯套(21)，中空轉(zhuǎn)子(22)旋入定子殼體(20)內(nèi)孔，與橡膠襯套(21)配合；流量可控防掉總成(19)下端與中空轉(zhuǎn)子(22)連接，中空轉(zhuǎn)子(22)下端有2~3個轉(zhuǎn)子流道(23)；萬向軸總成(3)主要包括萬向軸殼體(24)、限位套(25)、上花瓣球鉸(26)、承壓球(27)、球座連桿(28)、下花瓣球鉸(29)和水帽(30);萬向軸殼體(24)上端與定子殼體(20)連接，上花瓣球鉸(26)與中`空轉(zhuǎn)子(22)連接；球座連桿(28)上下兩端分別與上花瓣球鉸(26)和下花瓣球鉸(29)配合，限位套(25)與球座連桿(28)連接，限制上花瓣球鉸(26)向上的移動；承壓球(27 )安裝在球座連桿(28 )與上花瓣球鉸(26 )配合形成的孔內(nèi)，水帽(30 )與下花瓣球鉸(29)連接； 傳動軸總成(4)主要包括傳動軸殼體(31)、傳動軸(33 )、上密封總成(34)、中間密封總成(35)、下密封總成(36)和下短節(jié)(56);傳動軸殼體(31)上端與萬向軸殼體(24)連接，下端與下短節(jié)(56)連接，傳動軸(33)和水帽(30)連接；上密封總成(34)安裝在傳動軸殼體(31)和傳動軸(33)配合形成的環(huán)空內(nèi)；中間密封總成(35)安裝在傳動軸總成(4)中部，下密封總成(36)安裝在傳動軸總成(4)下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:檔位套(8)有A、B、C和D四個定位孔，檔位隨動件(9)通過四個定位孔與檔位套(8)配合；檔位套(8)的A、B、C、D四個定位孔的滑道形成一個閉環(huán)性質(zhì)的階梯槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:流量可控防掉總成(19)由防掉螺母(37)、卡簧(38)、分流控制閥(39)、左側(cè)彈簧(40)、左側(cè)壓縮塊(41)、右側(cè)彈簧(42)、右側(cè)壓縮塊(43)和防掉拉桿(44)組成；防掉拉桿(44)上端與防掉螺母(37)連接，下端與中空轉(zhuǎn)子(22)連接；防掉螺母(37)內(nèi)孔中安裝左側(cè)彈簧(40)、左側(cè)壓縮塊(41)、右側(cè)彈簧(42 )、右側(cè)壓縮塊(43 )和分流控制閥(39 )，分流控制閥(39 )由卡簧(38 )定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:上花瓣球鉸(26)和下花瓣球鉸(29)與球座連桿(28)連接的部位為4~6個花瓣形花鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:傳動軸(33)和水帽(30 )連接接觸處靠碟簧(32 )支撐定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:上密封總成(34)包括傳動軸(33)、上密封控制彈簧(45)、套筒(46)、上密封組內(nèi)靜密封圈(47)、活塞缸體(48),上密封組動密封圈(49)、上密封組外靜密封圈(50)和軸承(51);套筒(46)外表面與活塞缸體(48)接觸，內(nèi)表面與傳動軸(33)接觸，套筒(46)內(nèi)孔安裝2~4組上密封組內(nèi)靜密封圈(47)，與傳動軸(33)配合形成靜密封；活塞缸體(48)內(nèi)孔安裝2~3組上密封組動密封圈(49)和軸承(51)，外表面安裝2~4組上密封組外靜密封圈(50);上密封控制彈簧(45)安裝在活塞缸體(48)上端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:中間密封總成(35)包括傳動軸殼體(31 )、傳動軸(3 3 )、中間密封組動密封圈(5 2 )、中間密封組外靜密封圈(53 )、鎖緊套(54 )、中間密封組內(nèi)靜密封圈(55 )和下短節(jié)(56 );下短節(jié)(56 )上端內(nèi)孔安裝2組中間密封組動密封圈(52)，與鎖緊套(54)配合形成動密封；下短節(jié)(56)外表面安裝I~3組中間密封組外靜密封圈(53)，與傳動軸殼體(31)配合形成靜密封；鎖緊套(54)上端內(nèi)孔安裝I~2組中間密封組內(nèi)靜密封圈(55)，與傳動軸(33)配合形成靜密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:下密封總成(36)包括傳動軸(33)、下短節(jié)(56)、平衡壓力流道(57)、密封止逆閥(58)、下密封控制彈簧(59)、下密封組動密封圈(60)和管塞(61);平衡壓力流道(57)在下短接(56)內(nèi)部，密封止逆閥(58)和下密封控制彈簧(59)依次安裝在平衡壓力流道(57)內(nèi)，平衡壓力流道(57)下端端口安裝管塞(61);下密封總成(36)內(nèi)孔安裝2~3組下密封組動密封圈(60)，與傳動軸(33)配合形成動密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種長壽命高性能螺桿鉆具，其特征是:套筒(46)與活塞缸體(48)的接觸面鍍一層鉻，其厚度為0.05~0.20mm,以增加接觸面的防腐蝕性能和耐磨性。`
【文檔編號】E21B17/00GK203383727SQ201320423365
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】祝效華, 石昌帥, 童華, 賀昶明, 李明謙, 譚逢林, 黃瑞海 申請人:西南石油大學(xué)