[發(fā)明專利]用于泥漿馬達的鎖緊離合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880131936.0
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN102209832A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設計）人: 詹姆士·愛德蒙德·拜洛泰;朗斯·D·昂德吾德
• 申請（專利權）人: 史密斯運輸股份有限公司
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02;F03B13/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

1.一種鎖緊離合器，所述鎖緊離合器選擇性地將來自井下工具的定子的扭矩傳遞給所述井下工具的轉子，所述離合器包括：

至少一個鎖定爪，所述至少一個鎖定爪設置在所述轉子上，其中所述至少一個鎖定爪包括負載路徑、至少一個樞轉軸線和質(zhì)心，其中：

所述至少一個鎖定爪通過偏壓機構被偏壓到接合位置；

所述至少一個鎖定爪在位于所述接合位置時沿著所述負載路徑將來自所述定子的力傳遞給所述轉子；以及

當所述轉子超過脫離速度旋轉時，離心力將所述至少一個鎖定爪推動到脫離位置。

2.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪繞著所述至少一個樞轉軸線從所述接合位置旋轉到所述脫離位置。

3.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪被構造成：當所述轉子的總旋轉速度不大于所述定子的旋轉速度且小于所述脫離速度時所述至少一個鎖定爪位于所述接合位置。

4.根據(jù)權利要求3所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪被構造成：當所述轉子的總旋轉速度大于所述定子的旋轉速度且小于所述脫離速度時，所述至少一個鎖定爪松脫。

5.根據(jù)權利要求3所述的鎖緊離合器，其中，所述接合速度與所述脫離速度相同。

6.根據(jù)權利要求3所述的鎖緊離合器，其中，所述接合速度低于所述脫離速度。

7.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述偏壓機構包括扭轉彈簧。

8.根據(jù)權利要求7所述的鎖緊離合器，其中，所述扭轉彈簧的尺寸形成為在所述轉子低于接合速度旋轉時使所述至少一個鎖定爪移動到所述接合位置。

9.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述偏壓機構包括跨過所述至少一個鎖定爪的流體流。

10.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述井下工具為容積式泥漿馬達。

11.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述井下工具為渦輪式泥漿馬達。

12.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述井下工具為電動機。

13.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述定子旋轉地固定到鉆柱。

14.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述轉子包括多個相應的凹部，所述凹部被構造成在所述至少一個鎖定爪位于所述接合位置時容納所述至少一個鎖定爪。

15.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述定子的內(nèi)徑包括被構造成容納所述至少一個鎖定爪的后端的多個鎖定凹口。

16.根據(jù)權利要求15所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪的所述后端被構造成在所述轉子以大于所述定子的速度但小于所述脫離速度的速度旋轉時跨過所述鎖定凹口松脫。

17.根據(jù)權利要求15所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪的所述后端被構造成在所述轉子以小于或等于所述定子的旋轉速度的速度旋轉時接合所述鎖定凹口中的一個。

18.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述至少一個鎖定爪包括具有大于鋼的密度的材料。

19.根據(jù)權利要求1所述的鎖緊離合器，其中，所述鎖定爪包括動態(tài)樞轉軸線。

20.根據(jù)權利要求19所述的鎖緊離合器，其中，所述動態(tài)樞轉軸線根據(jù)所述轉子的旋轉速度的變化從第一軸線位置轉變到第二軸線位置。

21.一種選擇性地將來自井下鉆井馬達的定子的扭矩傳遞給所述井下鉆井馬達的轉子的方法，所述方法包括以下步驟：

將離合器定位在所述定子與所述轉子之間，其中所述離合器包括能夠繞著樞轉軸線在接合位置與脫離位置之間旋轉的至少一個鎖定爪；

當所述轉子的速度超過脫離速度時，通過離心力使所述至少一個鎖定爪從所述接合位置旋轉到所述脫離位置；

當所述轉子的速度下降到所述脫離速度以下時，使所述至少一個鎖定爪從所述脫離位置旋轉到所述接合位置；和

當所述至少一個鎖定爪位于所述接合位置時，通過所述至少一個鎖定爪的負載路徑將來自所述井下鉆井馬達的定子的扭矩傳遞給所述轉子。

22.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，偏壓構件將所述至少一個鎖定爪推動到所述接合位置。