[實(shí)用新型]一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220726969.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203097709U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萌;陶詩(shī)凱;于興勝;段馬利;羅西超;王宇鵬;王娜;黃衍福;李如學(xué);劉鳳;聶海濱;王瑞霄;何莎莎;聶潔凈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院;北京石油機(jī)械廠
• 主分類(lèi)號(hào): E21B4/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B4/00;E21B17/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

本實(shí)用新型涉及石油、天然氣鉆井領(lǐng)域，特別涉及一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成。

隨著石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展，越來(lái)越多的螺桿鉆具應(yīng)用于深井、超深井等鉆井作業(yè)。螺桿鉆具與鉆頭、鉆鋌等組成井底鉆具組合，位于整個(gè)鉆柱的最底層，直接為鉆頭提供破巖動(dòng)力，可以有效的提高機(jī)械鉆進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)定向造斜功能。

螺桿鉆具主要由旁通閥、定子、轉(zhuǎn)子、萬(wàn)向軸總成、傳動(dòng)軸總成等組成。其中傳動(dòng)軸總成是螺桿鉆具的重要部件之一，它的壽命決定了螺桿鉆具總體壽命，傳動(dòng)軸總成主要用于傳遞鉆壓、扭矩和鉆井液。

現(xiàn)有技術(shù)傳動(dòng)軸總成主要包括傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸殼體、徑向軸承、推力軸承組等，所述傳動(dòng)軸由徑向軸承和推力軸承支撐，并位于傳動(dòng)軸殼體內(nèi)，可繞軸線旋轉(zhuǎn)。其中徑向軸承種類(lèi)分為橡膠徑向軸承和硬質(zhì)合金徑向軸承，主要作用是承受徑向載荷、扶正傳動(dòng)軸及起限流器作用；其中傳動(dòng)軸聯(lián)接下部鉆具的鉆頭和上部的螺桿鉆具的軸體。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：

螺桿鉆具工作時(shí)，轉(zhuǎn)子在定子型腔內(nèi)做行星運(yùn)動(dòng)，上部螺桿鉆具軸體與傳動(dòng)軸形成一定的角度，因此傳動(dòng)軸承受由轉(zhuǎn)子軸向力分力等組成的上部螺桿鉆具軸體施加的側(cè)向力。鉆頭工作時(shí)，受到地層反作用力的影響，鉆頭將發(fā)生橫向振動(dòng)，傳動(dòng)軸也承受下部的鉆頭施加的側(cè)向力。由于傳動(dòng)軸要同時(shí)承受上部螺桿鉆具軸體和下部鉆頭施加的側(cè)向力，因此，影響到傳動(dòng)軸總成的安全可靠有效運(yùn)行。

為了保護(hù)傳動(dòng)軸，螺桿鉆具通常在傳動(dòng)軸的上部和下部各設(shè)計(jì)一組徑向軸承，但是普通的徑向軸承接觸面積較小，接觸應(yīng)力較大，耐磨性較差，壽命較短，為提高耐磨性，目前多采用硬質(zhì)合金徑向軸承，但成本較高。

為了保護(hù)傳動(dòng)軸，螺桿鉆具通常在傳動(dòng)軸的上部和下部各設(shè)計(jì)一組徑向軸承，但是普通的徑向軸承接觸面積較小，接觸應(yīng)力較大，耐磨性較差，壽命較短，為提高耐磨性，目前多采用硬質(zhì)合金徑向軸承，但成本較高。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成。可增加徑向軸承與傳動(dòng)軸的接觸面積，降低接觸應(yīng)力，提高徑向軸承的壽命，使用方便，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。所述技術(shù)方案如下：

一種螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，包括：傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸下殼體、下殼體下徑向軸承、推力軸承組、下殼體上徑向軸承、傳動(dòng)軸上殼體、上殼體下徑向軸承及上殼體上徑向軸承，所述傳動(dòng)軸上自下而上順次設(shè)置有所述下殼體下徑向軸承、所述下殼體上徑向軸承、所述上殼體下徑向軸承及所述上殼體上徑向軸承。

具體地，所述傳動(dòng)軸為階梯軸，所述傳動(dòng)軸的大端與小端的中間部分由第一階梯段、第二階梯段及第三階梯段組成，并設(shè)置在所述傳動(dòng)軸下殼體與所述傳動(dòng)軸上殼體內(nèi)腔里。

具體地，所述傳動(dòng)軸下殼體和所述傳動(dòng)軸上殼體下部均為圓柱體且等徑，上部均為圓錐體，所述傳動(dòng)軸上殼體內(nèi)腔下部為圓錐孔，與所述傳動(dòng)軸下殼體上部的圓錐體螺紋聯(lián)接，所述第一階梯段及第二階梯段的一部分位于傳動(dòng)軸下殼體內(nèi)，所述第三階梯段及第二階梯段的另一部分位于傳動(dòng)軸上殼體內(nèi)。

具體地，所述傳動(dòng)軸的第一階梯段外壁上設(shè)置有所述下殼體下徑向軸承，所述下殼體下徑向軸承的外圈與所述傳動(dòng)軸下殼體的下部?jī)?nèi)壁靜配合；所述第二階梯段下部外壁上安裝有所述推力軸承組，所述推力軸承組的外圈與所述傳動(dòng)軸下殼體的中部?jī)?nèi)壁靜配合，所述第二階梯段的中上部外壁上設(shè)置有所述下殼體上徑向軸承，所述下殼體上徑向軸承的外圈與所述傳動(dòng)軸下殼體的上部?jī)?nèi)壁靜配合；所述第三階梯段的下部外壁上安裝有所述上殼體下徑向軸承，上部外壁上設(shè)置有所述上殼體上徑向軸承，所述上殼體上徑向軸承的外圈與所述傳動(dòng)軸上殼體的上部?jī)?nèi)壁靜配合。

具體地，所述上殼體下徑向軸承至少包括下徑向軸承動(dòng)圈、動(dòng)圈耐磨層、下徑向軸承靜圈及靜圈耐磨層，所述下徑向軸承動(dòng)圈為變徑套筒結(jié)構(gòu)，其下部?jī)?nèi)孔與所述第二階梯段的上部螺紋配合，其上部外壁上包鍍有所述動(dòng)圈耐磨層；所述下徑向軸承靜圈其外壁與所述傳動(dòng)軸上殼體的內(nèi)壁靜配合，其內(nèi)壁上包鍍有所述靜圈耐磨層。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)圈耐磨層及所述靜圈耐磨層材質(zhì)為碳化鎢。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)圈耐磨層及所述靜圈耐磨層材質(zhì)為碳化鎢。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：