一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，芯軸中心設(shè)有芯軸水眼，芯軸外周自上而下依次套裝旋接有上密封套、本體、外殼和缸套，上密封套的內(nèi)壁與芯軸的外壁通過(guò)上密封裝置密封，上密封裝置與本體上端面之間形成上油腔，本體上段設(shè)有本體注油通道與上油腔相通且外端口被本體注油堵頭封閉；本體上段內(nèi)壁通過(guò)本體自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在芯軸外周，本體下段內(nèi)壁通過(guò)防掉機(jī)構(gòu)與芯軸外壁連接，防掉機(jī)構(gòu)浸在油腔中，本體外周旋接有可更換扶正器；外殼內(nèi)壁通過(guò)外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在芯軸外周；缸套內(nèi)壁與芯軸外壁通過(guò)下密封裝置密封，下密封裝置與外殼下端頭之間設(shè)有下油腔，缸套上設(shè)有下注油堵頭與下油腔相通。
【專利說(shuō)明】一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，用于產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速為鉆頭提供動(dòng)力，屬于石油鉆井設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0003]在石油鉆井中，利用螺桿鉆具產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速為鉆頭提供所需的動(dòng)力，從而進(jìn)行破巖鉆進(jìn)。螺桿鉆具上部旋接鉆具，下部旋接鉆頭。由于螺桿鉆具緊挨著鉆頭，使得大位移井、多底井、分支井等的定向井的承鉆成為可能。
[0004]螺桿鉆具是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)高壓液體進(jìn)入鉆具時(shí)，迫使轉(zhuǎn)子在定子中滾動(dòng)，由此產(chǎn)生扭矩和轉(zhuǎn)速，通過(guò)萬(wàn)向軸傳遞到傳動(dòng)軸總成，由傳動(dòng)軸總成傳遞扭矩及轉(zhuǎn)速來(lái)為鉆頭提供動(dòng)力，達(dá)到鉆井的目的。
[0005]目前常用的螺桿鉆具技術(shù)為開(kāi)式普通螺桿鉆具技術(shù)，具有相同的結(jié)構(gòu)、使用溫度低、使用范圍小、使用壽命短的現(xiàn)象，無(wú)法進(jìn)行短半徑水平井的作業(yè)，也實(shí)現(xiàn)不了加快鉆井速度提升、鉆井周期縮短、鉆井成本降低的當(dāng)今需求。
[0006]開(kāi)式螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成主要由芯軸、下TC軸承固定套、下TC軸承旋轉(zhuǎn)套、本體、防掉機(jī)構(gòu)、彈簧、下定位套、卡套、串軸承、上定位套、上TC軸承固定套和上TC軸承旋轉(zhuǎn)套等組成。
[0007]鉆井中，來(lái)自泥漿泵泵入的泥漿通過(guò)鉆具水眼進(jìn)入傳動(dòng)軸總成，一路通過(guò)芯軸水目艮，進(jìn)入鉆頭噴嘴射向井底后攜帶巖屑返回地面；另一路通過(guò)上TC軸承固定套與上TC軸承旋轉(zhuǎn)套間的縫隙流向串軸承，在通過(guò)下TC軸承固定套、下TC軸承旋轉(zhuǎn)套間的縫隙流向鉆具外的環(huán)空。整個(gè)TC軸承及串軸承都敞露在泥漿中，由于泥漿中含有多的微小巖石顆粒及泥漿的化學(xué)腐蝕，大大降低了軸承的使用壽命，其使用壽命在100小時(shí)左右，使用溫度在100度以下，也無(wú)法與麗d、LWd、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)系統(tǒng)配套使用。
[0008]該螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成上的下TC軸承固定套、下TC軸承旋轉(zhuǎn)套、上TC軸承固定套、上TC軸承旋轉(zhuǎn)套承擔(dān)著徑向的扶正功能，多組串軸承串接在一起，主要承擔(dān)著軸向載荷及部分的扶正載荷。扶正器是與本體連為一體的，一擔(dān)扶正器磨損，該螺桿鉆具就失效。
[0009]隨著石油鉆井技術(shù)的發(fā)展，特別是海洋及陸地沙漠石油鉆探，為了獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，需要開(kāi)發(fā)叢式井、多底井、魚(yú)刺井和大位移水平井，而且常常要在更復(fù)雜的地層，如高陡構(gòu)造帶鉆井；承鉆上述高難度、高水平的油氣井，就需要對(duì)螺桿鉆具提出更高的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，可以阻止泥漿進(jìn)入芯軸外的夾套內(nèi)，使防掉機(jī)構(gòu)的軸承封閉在潤(rùn)滑油腔內(nèi)工作，使用壽命長(zhǎng)。
[0011]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，包括芯軸，所述芯軸的中心沿軸線設(shè)有貫通的芯軸水眼，所述芯軸的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸連接的公螺紋，所述芯軸的下端設(shè)有與鉆頭連接的母螺紋，所述芯軸的外周自上而下依次套裝有上密封套、本體、外殼和缸套，所述上密封套的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸殼體連接的公螺紋，所述上密封套的下端與所述本體的上端相旋接，所述本體的下端與所述外殼的上端相旋接，所述外殼的下部與所述缸套的上端相旋接；所述上密封套的內(nèi)壁與所述芯軸的外壁通過(guò)上密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，所述上密封裝置與所述本體的上端面之間形成上油腔，所述本體的上段設(shè)有本體注油通道與所述上油腔相通，所述本體注油通道的外端口被本體注油堵頭封閉；所述本體的上段內(nèi)壁通過(guò)本體自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在所述芯軸外周，所述本體的下段內(nèi)壁通過(guò)防掉機(jī)構(gòu)與所述芯軸的外壁連接，所述防掉機(jī)構(gòu)浸在油腔中，所述本體的外周旋接有可更換扶正器；所述外殼的內(nèi)壁通過(guò)外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在所述芯軸外周；所述缸套的內(nèi)壁與所述芯軸的外壁通過(guò)下密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，所述下密封裝置與所述外殼的下端頭之間設(shè)有下油腔，所述缸套上設(shè)有下注油堵頭與所述下油腔相通。
[0012]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果:鉆井中，泥漿可以全部進(jìn)入芯軸水眼，通過(guò)芯軸水眼進(jìn)入鉆頭噴嘴射向井底后攜帶巖屑返回地面，芯軸旋轉(zhuǎn)而外周的各套不轉(zhuǎn)；芯軸外周上密封套、本體、外殼和缸套依次旋接實(shí)現(xiàn)密封。上密封套的內(nèi)壁與芯軸的外壁通過(guò)上密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，上密封裝置與本體的上端面之間形成上油腔，從本體注油通道向上油腔內(nèi)注滿壓力油，然后用本體注油堵頭將本體注油通道的出口封堵；上油腔的壓力油及上密封裝置將泥漿封堵在上密封裝置上方。防掉機(jī)構(gòu)浸在油腔中，在潤(rùn)滑情況下工作，不與泥漿接觸；本體的外周旋接有可更換扶正器，避免扶正器損壞導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)軸總成報(bào)廢。長(zhǎng)通徑外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承可以減小芯軸在外殼中的旋轉(zhuǎn)阻力，而且可以起到扶正的作用。缸套的內(nèi)壁與芯軸的外壁通過(guò)下密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，下密封裝置與外殼的下端頭之間設(shè)有下油腔，向下油腔內(nèi)注滿壓力油后，采用下注油堵頭封堵，下密封裝置和下油腔中的壓力油使泥漿不能向上進(jìn)入缸套的環(huán)狀縫隙中，保證了上方夾套中的各部件不接觸泥漿，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0013]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述外殼的中部設(shè)有外殼注油通道，所述外殼注油通道與所述外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承相通，所述外殼注油通道的外端口封堵有外殼注油堵頭。通過(guò)外殼注油通道可以向外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承注油，保證其潤(rùn)滑良好。
[0014]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述上密封裝置包括上活塞，所述上活塞的內(nèi)壁上部設(shè)有上刮圈，所述上活塞的內(nèi)壁中部設(shè)有上旋轉(zhuǎn)油封，所述上活塞的內(nèi)壁下部設(shè)有上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；所述上刮圈和上旋轉(zhuǎn)油封與所述芯軸的外壁實(shí)現(xiàn)密封，所述上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承卡在所述芯軸的外壁上；所述上活塞的外壁沿軸線方向依次設(shè)有多組O型圈和摩擦套。上密封裝置在上密封套與芯軸之間的環(huán)形腔內(nèi)可上下移動(dòng)；O型圈和摩擦套緊密貼著上密封套的內(nèi)壁及上活塞的外壁，阻止了上密封裝置隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承可以減小芯軸的旋轉(zhuǎn)阻力且起到扶正的作用，上活塞內(nèi)壁的潤(rùn)滑油不能越過(guò)上旋轉(zhuǎn)油封向上流動(dòng)；上刮圈可以阻止較大的巖屑下行，防止巖屑損壞上旋轉(zhuǎn)油封。
[0015]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述上活塞的下部設(shè)有上活塞油道，所述上活塞油道的下端與所述上油腔相通；所述上活塞油道的上端向內(nèi)通往各內(nèi)油孔出口，所述上活塞油道的上端向外分別通往各外油孔出口，所述內(nèi)油孔位于所述上旋轉(zhuǎn)油封與所述上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承之間且沿圓周均勻分布；所述外油孔分別位于各組所述O型圈和摩擦套之間且沿圓周均勻分布。上油腔中的壓力油通過(guò)上活塞油道向各內(nèi)油孔和各外油孔出口，實(shí)現(xiàn)對(duì)上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承、O型圈和摩擦套的潤(rùn)滑。
[0016]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述上活塞的上部設(shè)有上活塞泥漿通道，所述上活塞泥漿通道向內(nèi)通往內(nèi)泥漿孔出口，所述上活塞泥漿通道向外通往外泥漿孔出口 ；所述內(nèi)泥漿孔位于所述上刮圈和所述上旋轉(zhuǎn)油封之間且沿圓周均勻分布，所述外泥漿孔位于最頂層的所述O型圈以上且沿圓周均勻分布?；钊酀{通道使泥漿對(duì)上活塞產(chǎn)生向下的壓力，與上油腔中的油壓形成平衡，當(dāng)上方的泥漿壓力大于下方的油壓時(shí)，上活塞向下移動(dòng)；當(dāng)上方的泥漿壓力小于下方的油壓時(shí)，上活塞向上移動(dòng)。
[0017]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述防掉機(jī)構(gòu)包括上平面軸承、防掉卡塊、下平面軸承和調(diào)節(jié)環(huán)，所述上平面軸承的上部頂在所述本體的內(nèi)臺(tái)階下方，所述上平面軸承的下部支撐在所述防掉卡塊上，所述防掉卡塊的下部支撐在所述下平面軸承上，所述下平面軸承的下部支撐在所述調(diào)節(jié)環(huán)上，所述調(diào)節(jié)環(huán)的下部支撐在所述外殼的上端口上；所述防掉卡塊由對(duì)稱的兩半合圍而成，所述防掉卡塊的內(nèi)圓周壁設(shè)有多道防掉卡環(huán)且各防掉卡環(huán)分別嵌裝在所述芯軸上對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)。上平面軸承、防掉卡塊、下平面軸承和調(diào)節(jié)環(huán)構(gòu)成一組能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承體系，且在油浸環(huán)境下工作，不容易發(fā)生損壞；防掉卡塊通過(guò)多道防掉卡環(huán)卡在芯軸的卡槽中，實(shí)現(xiàn)軸向定位，且將防掉機(jī)構(gòu)固定在芯軸上。防掉機(jī)構(gòu)與芯軸成為一體，保證了上平面軸承與下平面軸承在高軸向鉆壓下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0018]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述防掉卡塊的中部通過(guò)卡塊防松螺釘固定在所述芯軸上，所述防掉卡塊的外周套裝有卡套，所述卡套的下端支撐在所述防掉卡塊下部的外臺(tái)階上，所述卡套的頂在彈簧擋圈的下方，所述彈簧擋圈嵌裝在所述防掉卡塊的圓周上。卡塊防松螺釘將防掉卡塊固定在芯軸上，卡套套在防掉卡塊對(duì)應(yīng)的環(huán)形臺(tái)階面上，阻止了防掉卡塊從芯軸上脫開(kāi)，彈簧擋圈將卡套軸向定位。
[0019]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述可更換扶正器的外圓周均勻分別有多道扶正條，所述可更換扶正器的軸向中部通過(guò)多個(gè)扶正器防松螺釘旋接在所述本體上，各所述扶正器防松螺釘沿所述本體的圓周均勻分布。可更換扶正器是獨(dú)立的套裝結(jié)構(gòu)，其上的扶正條可根據(jù)用戶需求，制作成三至六條，已經(jīng)制作成直條、螺旋條等旋向，在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)鉆井的施工狀況，選擇所需的可更換扶正器，大大降低了施工成本。
[0020]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述外殼的下端頭旋接有外殼密封蓋，所述外殼密封蓋的下端設(shè)有面向所述芯軸的外殼密封槽，所述外殼密封槽中嵌裝有外殼旋轉(zhuǎn)油封。外殼的下端頭的外殼密封蓋及外殼旋轉(zhuǎn)油封可以阻止下油腔中的潤(rùn)滑油上行。
[0021]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述下密封裝置包括下活塞，所述下活塞的內(nèi)壁下部設(shè)有下刮圈，所述下活塞的內(nèi)壁中部設(shè)有下旋轉(zhuǎn)油封，所述下活塞的內(nèi)壁上部設(shè)有下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；所述下刮圈和下旋轉(zhuǎn)油封與所述芯軸的外壁實(shí)現(xiàn)密封，所述下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承卡在所述芯軸的外壁上；所述下活塞的外壁上部通過(guò)雙凸油封與所述缸套實(shí)現(xiàn)密封，所述下活塞的外壁下部設(shè)有沿軸向延伸的下活塞縱向槽，所述缸套的下部旋接有定位銷，所述定位銷的尾部圓柱臺(tái)插入所述下活塞縱向槽中；所述缸套與所述外殼相旋接的螺紋段上方的縫隙內(nèi)填充有O型圈。下密封機(jī)構(gòu)內(nèi)的定位銷旋緊在缸套上，定位銷尾部圓柱臺(tái)插入下活塞縱向槽中，保證了下活塞不隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)；下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承可以減小芯軸的旋轉(zhuǎn)阻力且起到扶正的作用，下活塞的外壁上部通過(guò)雙凸油封與缸套實(shí)現(xiàn)密封，下活塞的內(nèi)壁通過(guò)下刮圈和下旋轉(zhuǎn)油封與芯軸的外壁實(shí)現(xiàn)密封，下旋轉(zhuǎn)油封可以阻止上方的潤(rùn)滑油向下滲漏，下刮圈可以阻止飛濺的巖屑傷害下旋轉(zhuǎn)油封。
[0022]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述雙凸油封的內(nèi)側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波峰，與所述波峰對(duì)應(yīng)的外側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波谷，外側(cè)凸部的半徑和內(nèi)側(cè)凹部的半徑均為r、外側(cè)凹部的半徑和內(nèi)側(cè)凸部的半徑均為R，且r=0.Γ0.SR。雙凸油封的內(nèi)徑凸部與下活塞在有較大的過(guò)盈量，保證了順利的安裝，同時(shí)芯軸在偏心旋轉(zhuǎn)、推動(dòng)下活塞沿徑向位移時(shí)，雙凸油封能封住缸套與下活塞之間的縫隙。
[0023]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述缸套的下端口圓周上均勻分布有多個(gè)缸套泥漿孔，各所述缸套泥漿孔的下端開(kāi)口，所述缸套泥漿孔的上端與所述下活塞的下端面相通；所述下活塞的上端面設(shè)有下活塞油槽，所述下活塞油槽的上端與所述下油腔相通。缸套上的缸套泥漿孔可以使井筒環(huán)空的泥漿進(jìn)入缸套內(nèi)，推動(dòng)下活塞運(yùn)動(dòng)，以保持下油腔與井筒環(huán)空泥漿的壓力平衡。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，附圖僅提供參考與說(shuō)明用，非用以限制本實(shí)用新型。
[0025]圖1為本實(shí)用新型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成的主視圖。
[0026]圖2為圖1中上密封裝置的放大圖。
[0027]圖3為圖2中上活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為圖1中防掉機(jī)構(gòu)的放大圖。
[0029]圖5為圖1中可更換扶正器的主視圖。
[0030]圖6為圖5的俯視圖。
[0031]圖7為圖1中下密封裝置的放大圖。
[0032]圖8為圖7中缸套的主視圖。
[0033]圖9為圖8的仰視圖。
[0034]圖中:1.芯軸；la.芯軸水眼；
[0035]2.上密封套；3.上油腔；
[0036]4.上密封裝置；4a.上活塞；4b.上刮圈；4c.上旋轉(zhuǎn)油封；4d.上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；4e.0型圈；4f.摩擦套；4g.上活塞油道；4h.上活塞泥漿通道；
[0037]5.本體；5a.本體注油通道；5b.本體注油堵頭；5c.本體自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；
[0038]6.防掉機(jī)構(gòu)；6a.上平面軸承；6b.防掉卡塊；6c.卡塊防松螺釘；6d.卡套；6e.彈簧擋圈；6f.下平面軸承；6g.調(diào)節(jié)環(huán)；
[0039]7.可更換扶正器；7a.扶正器防松螺釘；7b.扶正條；
[0040]8.外殼；8a.外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；8b.外殼注油通道；8c.外殼注油堵頭；8d.外殼密封蓋；8e.外殼旋轉(zhuǎn)油封；
[0041]9.缸套；9a.下注油堵頭；9b.缸套泥漿孔；9c.定位銷；9d.0型圈；
[0042]10.下油腔；
[0043]11.下密封裝置；lla.下活塞；llal.下活塞縱向槽；llb.下刮圈；llc.下旋轉(zhuǎn)油封；Ild.下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；lie.雙凸油封；Hf.下活塞油槽。

【具體實(shí)施方式】
[0044]如圖1至圖9所示，本實(shí)用新型的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成包括芯軸1，芯軸I的中心沿軸線設(shè)有貫通的芯軸水眼la，芯軸I的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸連接的公螺紋，芯軸I的下端設(shè)有與鉆頭連接的母螺紋，芯軸I的外周自上而下依次套裝有上密封套2、本體5、外殼8和缸套9，上密封套2的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸殼體連接的公螺紋，上密封套2的下端與本體5的上端相旋接，本體5的下端與外殼8的上端相旋接，外殼8的下部與缸套9的上端相旋接；上密封套2的內(nèi)壁與芯軸I的外壁通過(guò)上密封裝置4實(shí)現(xiàn)密封，上密封裝置4與本體5的上端面之間形成上油腔3，本體5的上段設(shè)有本體注油通道5a與上油腔3相通，本體注油通道5a的外端口被本體注油堵頭5b封閉；本體5的上段內(nèi)壁通過(guò)本體自潤(rùn)滑復(fù)合軸承5c支撐在芯軸I外周，本體5的下段內(nèi)壁通過(guò)防掉機(jī)構(gòu)6與芯軸I的外壁連接,防掉機(jī)構(gòu)6浸在油腔中，本體5的外周旋接有可更換扶正器7 ;外殼8的內(nèi)壁通過(guò)外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承8a支撐在芯軸I外周；缸套9的內(nèi)壁與芯軸I的外壁通過(guò)下密封裝置11實(shí)現(xiàn)密封，下密封裝置11與外殼8的下端頭之間設(shè)有下油腔10，缸套9上設(shè)有下注油堵頭9a與下油腔10相通。
[0045]鉆井中，泥漿可以全部進(jìn)入芯軸水眼la，通過(guò)芯軸水眼Ia進(jìn)入鉆頭噴嘴射向井底后攜帶巖屑返回地面，芯軸I旋轉(zhuǎn)而外周的各套不轉(zhuǎn)；芯軸I外周上密封套2、本體5、外殼8和缸套9依次旋接實(shí)現(xiàn)密封。上密封套2的內(nèi)壁與芯軸I的外壁通過(guò)上密封裝置4實(shí)現(xiàn)密封，上密封裝置4與本體5的上端面之間形成上油腔3，從本體注油通道5a向上油腔3內(nèi)注滿壓力油，然后用本體注油堵頭5b將本體注油通道5a的出口封堵；上油腔3的壓力油及上密封裝置4將泥漿封堵在上密封裝置4上方。防掉機(jī)構(gòu)6浸在油腔中，在潤(rùn)滑情況下工作，不與泥漿接觸；本體5的外周旋接有可更換扶正器7，避免扶正器損壞導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)軸總成報(bào)廢。長(zhǎng)通徑外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承8a可以減小芯軸I在外殼8中的旋轉(zhuǎn)阻力，而且可以起到扶正的作用。缸套9的內(nèi)壁與芯軸I的外壁通過(guò)下密封裝置11實(shí)現(xiàn)密封，下密封裝置11與外殼8的下端頭之間設(shè)有下油腔10，向下油腔10內(nèi)注滿壓力油后，采用下注油堵頭9a封堵，下密封裝置11和下油腔10中的壓力油使泥漿不能向上進(jìn)入缸套9的環(huán)狀縫隙中，保證了上方夾套中的各部件不接觸泥漿，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0046]外殼8的中部設(shè)有外殼注油通道8b，外殼注油通道8b與外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承8a相通，外殼注油通道8b的外端口封堵有外殼注油堵頭8c。通過(guò)外殼注油通道8b可以向外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承8a注油，保證其潤(rùn)滑良好。
[0047]如圖2、圖3所示，上密封裝置4包括上活塞4a，上活塞4a的內(nèi)壁上部設(shè)有上刮圈4b，上活塞4a的內(nèi)壁中部設(shè)有上旋轉(zhuǎn)油封4c，上活塞4a的內(nèi)壁下部設(shè)有上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承4d ;上刮圈4b和上旋轉(zhuǎn)油封4c與芯軸I的外壁實(shí)現(xiàn)密封,上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承4d卡在芯軸I的外壁上；上活塞4a的外壁沿軸線方向依次設(shè)有多組O型圈4e和摩擦套4f。上密封裝置4在上密封套2與芯軸I之間的環(huán)形腔內(nèi)可上下移動(dòng)；O型圈4e和摩擦套4f緊密貼著上密封套2的內(nèi)壁及上活塞4a的外壁，阻止了上密封裝置4隨芯軸I轉(zhuǎn)動(dòng)；上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承4d可以減小芯軸I的旋轉(zhuǎn)阻力且起到扶正的作用，上活塞內(nèi)壁的潤(rùn)滑油不能越過(guò)上旋轉(zhuǎn)油封4c向上流動(dòng)；上刮圈4b可以阻止較大的巖屑下行，防止巖屑損壞上旋轉(zhuǎn)油封4c。
[0048]上活塞4a的下部設(shè)有上活塞油道4g，上活塞油道4g的下端與上油腔3相通；上活塞油道4g的上端向內(nèi)通往各內(nèi)油孔出口，上活塞油道4g的上端向外分別通往各外油孔出口，內(nèi)油孔位于上旋轉(zhuǎn)油封4c與上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承4d之間且沿圓周均勻分布；外油孔分別位于各組O型圈4e和摩擦套4f之間且沿圓周均勻分布。上油腔3中的壓力油通過(guò)上活塞油道4g向各內(nèi)油孔和各外油孔出口，實(shí)現(xiàn)對(duì)上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承4d、0型圈4e和摩擦套4f的潤(rùn)滑。
[0049]上活塞4a的上部設(shè)有上活塞泥漿通道4h，上活塞泥漿通道4h向內(nèi)通往內(nèi)泥漿孔出口，上活塞泥漿通道4h向外通往外泥漿孔出口 ；內(nèi)泥漿孔位于上刮圈4b和上旋轉(zhuǎn)油封4c之間且沿圓周均勻分布，外泥漿孔位于最頂層的O型圈4e以上且沿圓周均勻分布。活塞泥漿通道使泥漿對(duì)上活塞4a產(chǎn)生向下的壓力，與上油腔3中的油壓形成平衡，當(dāng)上方的泥漿壓力大于下方的油壓時(shí)，上活塞4a向下移動(dòng)；當(dāng)上方的泥漿壓力小于下方的油壓時(shí)，上活塞4a向上移動(dòng)。
[0050]如圖4至圖6所示，防掉機(jī)構(gòu)6包括上平面軸承6a、防掉卡塊6b、下平面軸承6f和調(diào)節(jié)環(huán)6g，上平面軸承6a的上部頂在本體5的內(nèi)臺(tái)階下方，上平面軸承6a的下部支撐在防掉卡塊6b上，防掉卡塊6b的下部支撐在下平面軸承6f上，下平面軸承6f的下部支撐在調(diào)節(jié)環(huán)6g上,調(diào)節(jié)環(huán)6g的下部支撐在外殼8的上端口上；防掉卡塊6b由對(duì)稱的兩半合圍而成，防掉卡塊6b的內(nèi)圓周壁設(shè)有多道防掉卡環(huán)且各防掉卡環(huán)分別嵌裝在芯軸I上對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)。上平面軸承6a、防掉卡塊6b、下平面軸承6f和調(diào)節(jié)環(huán)6g構(gòu)成一組能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承體系，且在油浸環(huán)境下工作，不容易發(fā)生損壞；防掉卡塊6b通過(guò)多道防掉卡環(huán)卡在芯軸I的卡槽中，實(shí)現(xiàn)軸向定位，且將防掉機(jī)構(gòu)6固定在芯軸I上。防掉機(jī)構(gòu)6與芯軸I成為一體，保證了上平面軸承6a與下平面軸承6f在高軸向鉆壓下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0051]防掉卡塊6b的中部通過(guò)卡塊防松螺釘6c固定在芯軸I上，防掉卡塊6b的外周套裝有卡套6d,卡套6d的下端支撐在防掉卡塊6b下部的外臺(tái)階上,卡套6d的頂在彈簧擋圈6e的下方,彈簧擋圈6e嵌裝在防掉卡塊6b的圓周上?？▔K防松螺釘6c將防掉卡塊6b固定在芯軸I上，卡套6d套在防掉卡塊6b對(duì)應(yīng)的環(huán)形臺(tái)階面上，阻止了防掉卡塊6b從芯軸I上脫開(kāi)，彈簧擋圈6e將卡套6d軸向定位。
[0052]如圖5、圖6所示，可更換扶正器7的外圓周均勻分別有多道扶正條7b，可更換扶正器7的軸向中部通過(guò)多個(gè)扶正器防松螺釘7a旋接在本體5上，各扶正器防松螺釘7a沿本體5的圓周均勻分布?？筛鼡Q扶正器7是獨(dú)立的套裝結(jié)構(gòu)，其上的扶正條7b可根據(jù)用戶需求，制作成三至六條，已經(jīng)制作成直條、螺旋條等旋向，在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)鉆井的施工狀況，選擇所需的可更換扶正器7，大大降低了施工成本。
[0053]外殼8的下端頭旋接有外殼密封蓋8d，外殼密封蓋8d的下端設(shè)有面向芯軸I的外殼密封槽，外殼密封槽中嵌裝有外殼旋轉(zhuǎn)油封Se。外殼8的下端頭的外殼密封蓋8d及外殼旋轉(zhuǎn)油封Se可以阻止下油腔10中的潤(rùn)滑油上行。
[0054]如圖7至圖9所示，下密封裝置11包括下活塞11a，下活塞Ila的內(nèi)壁下部設(shè)有下刮圈11b，下活塞Ila的內(nèi)壁中部設(shè)有下旋轉(zhuǎn)油封11c，下活塞Ila的內(nèi)壁上部設(shè)有下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承Ild ;下刮圈Ilb和下旋轉(zhuǎn)油封Ilc與芯軸I的外壁實(shí)現(xiàn)密封，下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承Ild卡在芯軸I的外壁上；下活塞Ila的外壁上部通過(guò)雙凸油封lie與缸套9實(shí)現(xiàn)密封，下活塞Ila的外壁下部設(shè)有沿軸向延伸的下活塞縱向槽llal，缸套9的下部旋接有定位銷9c，定位銷9c的尾部圓柱臺(tái)插入下活塞縱向槽Ilal中；缸套9與外殼8相旋接的螺紋段上方的縫隙內(nèi)填充有O型圈9d。下密封機(jī)構(gòu)內(nèi)的定位銷9c旋緊在缸套9上，定位銷9c尾部圓柱臺(tái)插入下活塞縱向槽Ilal中，保證了下活塞Ila不隨芯軸I轉(zhuǎn)動(dòng)；下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承Ild可以減小芯軸I的旋轉(zhuǎn)阻力且起到扶正的作用，下活塞Ila的外壁上部通過(guò)雙凸油封Ile與缸套9實(shí)現(xiàn)密封，下活塞Ila的內(nèi)壁通過(guò)下刮圈Ilb和下旋轉(zhuǎn)油封Ilc與芯軸I的外壁實(shí)現(xiàn)密封，下旋轉(zhuǎn)油封Ilc可以阻止上方的潤(rùn)滑油向下滲漏，下刮圈Ilb可以阻止飛濺的巖屑傷害下旋轉(zhuǎn)油封11c。
[0055]雙凸油封Ile的內(nèi)側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波峰，與波峰對(duì)應(yīng)的外側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波谷，外側(cè)凸部的半徑和內(nèi)側(cè)凹部的半徑均為r、外側(cè)凹部的半徑和內(nèi)側(cè)凸部的半徑均為R，且r=0.T0.SR0雙凸油封lie的內(nèi)徑凸部與下活塞Ila在有較大的過(guò)盈量，保證了順利的安裝，同時(shí)芯軸I在偏心旋轉(zhuǎn)、推動(dòng)下活塞Ila沿徑向位移時(shí)，雙凸油封lie能封住缸套9與下活塞Ila之間的縫隙。
[0056]缸套9的下端口圓周上均勻分布有多個(gè)缸套泥漿孔％，各缸套泥漿孔9b的下端開(kāi)口，缸套泥漿孔％的上端與下活塞Ila的下端面相通；下活塞Ila的上端面設(shè)有下活塞油槽llf，下活塞油槽Ilf的上端與下油腔10相通。缸套9上的缸套泥漿孔9b可以使井筒環(huán)空的泥漿進(jìn)入缸套9內(nèi)，推動(dòng)下活塞Ila運(yùn)動(dòng)，以保持下油腔10與井筒環(huán)空泥漿的壓力平衡。
[0057]以上所述僅為本實(shí)用新型之較佳可行實(shí)施例而已，非因此局限本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過(guò)或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，包括芯軸，所述芯軸的中心沿軸線設(shè)有貫通的芯軸水眼，所述芯軸的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸連接的公螺紋，所述芯軸的下端設(shè)有與鉆頭連接的母螺紋，其特征在于:所述芯軸的外周自上而下依次套裝有上密封套、本體、外殼和缸套，所述上密封套的上端設(shè)有與萬(wàn)向軸殼體連接的公螺紋，所述上密封套的下端與所述本體的上端相旋接，所述本體的下端與所述外殼的上端相旋接，所述外殼的下部與所述缸套的上端相旋接；所述上密封套的內(nèi)壁與所述芯軸的外壁通過(guò)上密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，所述上密封裝置與所述本體的上端面之間形成上油腔，所述本體的上段設(shè)有本體注油通道與所述上油腔相通，所述本體注油通道的外端口被本體注油堵頭封閉；所述本體的上段內(nèi)壁通過(guò)本體自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在所述芯軸外周，所述本體的下段內(nèi)壁通過(guò)防掉機(jī)構(gòu)與所述芯軸的外壁連接，所述防掉機(jī)構(gòu)浸在油腔中，所述本體的外周旋接有可更換扶正器；所述外殼的內(nèi)壁通過(guò)外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承支撐在所述芯軸外周；所述缸套的內(nèi)壁與所述芯軸的外壁通過(guò)下密封裝置實(shí)現(xiàn)密封，所述下密封裝置與所述外殼的下端頭之間設(shè)有下油腔，所述缸套上設(shè)有下注油堵頭與所述下油腔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述外殼的中部設(shè)有外殼注油通道，所述外殼注油通道與所述外殼自潤(rùn)滑復(fù)合軸承相通，所述外殼注油通道的外端口封堵有外殼注油堵頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述上密封裝置包括上活塞，所述上活塞的內(nèi)壁上部設(shè)有上刮圈，所述上活塞的內(nèi)壁中部設(shè)有上旋轉(zhuǎn)油封，所述上活塞的內(nèi)壁下部設(shè)有上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；所述上刮圈和上旋轉(zhuǎn)油封與所述芯軸的外壁實(shí)現(xiàn)密封，所述上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承卡在所述芯軸的外壁上；所述上活塞的外壁沿軸線方向依次設(shè)有多組O型圈和摩擦套。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述上活塞的下部設(shè)有上活塞油道，所述上活塞油道的下端與所述上油腔相通；所述上活塞油道的上端向內(nèi)通往各內(nèi)油孔出口，所述上活塞油道的上端向外分別通往各外油孔出口，所述內(nèi)油孔位于所述上旋轉(zhuǎn)油封與所述上活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承之間且沿圓周均勻分布；所述外油孔分別位于各組所述O型圈和摩擦套之間且沿圓周均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述上活塞的上部設(shè)有上活塞泥漿通道，所述上活塞泥漿通道向內(nèi)通往內(nèi)泥漿孔出口，所述上活塞泥漿通道向外通往外泥漿孔出口 ；所述內(nèi)泥漿孔位于所述上刮圈和所述上旋轉(zhuǎn)油封之間且沿圓周均勻分布，所述外泥漿孔位于最頂層的所述O型圈以上且沿圓周均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述防掉機(jī)構(gòu)包括上平面軸承、防掉卡塊、下平面軸承和調(diào)節(jié)環(huán)，所述上平面軸承的上部頂在所述本體的內(nèi)臺(tái)階下方，所述上平面軸承的下部支撐在所述防掉卡塊上，所述防掉卡塊的下部支撐在所述下平面軸承上，所述下平面軸承的下部支撐在所述調(diào)節(jié)環(huán)上，所述調(diào)節(jié)環(huán)的下部支撐在所述外殼的上端口上；所述防掉卡塊由對(duì)稱的兩半合圍而成，所述防掉卡塊的內(nèi)圓周壁設(shè)有多道防掉卡環(huán)且各防掉卡環(huán)分別嵌裝在所述芯軸上對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述防掉卡塊的中部通過(guò)卡塊防松螺釘固定在所述芯軸上，所述防掉卡塊的外周套裝有卡套，所述卡套的下端支撐在所述防掉卡塊下部的外臺(tái)階上，所述卡套的頂在彈簧擋圈的下方，所述彈簧擋圈嵌裝在所述防掉卡塊的圓周上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述可更換扶正器的外圓周均勻分別有多道扶正條，所述可更換扶正器的軸向中部通過(guò)多個(gè)扶正器防松螺釘旋接在所述本體上，各所述扶正器防松螺釘沿所述本體的圓周均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述外殼的下端頭旋接有外殼密封蓋，所述外殼密封蓋的下端設(shè)有面向所述芯軸的外殼密封槽，所述外殼密封槽中嵌裝有外殼旋轉(zhuǎn)油封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述下密封裝置包括下活塞，所述下活塞的內(nèi)壁下部設(shè)有下刮圈，所述下活塞的內(nèi)壁中部設(shè)有下旋轉(zhuǎn)油封，所述下活塞的內(nèi)壁上部設(shè)有下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承；所述下刮圈和下旋轉(zhuǎn)油封與所述芯軸的外壁實(shí)現(xiàn)密封，所述下活塞自潤(rùn)滑復(fù)合軸承卡在所述芯軸的外壁上；所述下活塞的外壁上部通過(guò)雙凸油封與所述缸套實(shí)現(xiàn)密封，所述下活塞的外壁下部設(shè)有沿軸向延伸的下活塞縱向槽，所述缸套的下部旋接有定位銷，所述定位銷的尾部圓柱臺(tái)插入所述下活塞縱向槽中；所述缸套與所述外殼相旋接的螺紋段上方的縫隙內(nèi)填充有O型圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述雙凸油封的內(nèi)側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波峰，與所述波峰對(duì)應(yīng)的外側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)波谷，外側(cè)凸部的半徑和內(nèi)側(cè)凹部的半徑均為r、外側(cè)凹部的半徑和內(nèi)側(cè)凸部的半徑均為R，且r=0.Γο.SR。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于:所述缸套的下端口圓周上均勻分布有多個(gè)缸套泥漿孔，各所述缸套泥漿孔的下端開(kāi)口，所述缸套泥漿孔的上端與所述下活塞的下端面相通；所述下活塞的上端面設(shè)有下活塞油槽，所述下活塞油槽的上端與所述下油腔相通。
【文檔編號(hào)】E21B4/00GK204139964SQ201420561688
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】祝兆清, 李廣永, 常青忠, 祝慶國(guó) 申請(qǐng)人:揚(yáng)州天業(yè)石油機(jī)械有限公司