[實用新型]渦輪定轉子組合件及渦輪馬達

有效

• 申請號: 201320382971.8
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203308640U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 譚春飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12;F03B3/16;F03B3/18;E21B4/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

技術領域

本實用新型涉及石油、天然氣、煤層氣、頁巖氣開采等領域的旋轉鉆井或地質、鐵路、電力、通訊等領域的小井眼或孔眼鉆進用井下動力鉆具，尤其是一種小尺寸渦輪鉆具的定轉子組合件及渦輪馬達，屬于機械制造技術領域。?

背景技術

小井眼鉆井技術具有良好的經濟及社會利益，是石油工業的一項前沿技術。小井眼鉆井可以減少消耗，降低成本。出于對降低鉆采成本、環境保護的壓力以及減少邊遠和地面交通困難等因素的考慮，小井眼鉆井技術已經成為世界各國重點發展的一項鉆井技術。從井眼或孔眼尺寸上看，小井眼或孔眼是繼常規井眼或孔眼之后發展的一個新階段。由于井眼或孔眼尺寸小，現有的井下工具不再適用，較小的橫向尺寸加大了井下工具的開發難度，特別是小井眼鉆進底部鉆具組合。井下動力鉆具是小井眼定向鉆進底部鉆具組合不可或缺的工具之一。渦輪鉆具是工業應用最早的一種井下動力鉆具，由渦輪馬達、萬向軸和傳動軸三部分構成，其作用是將工作液的液體壓力能量轉變為機械能量，驅動鉆頭轉動以破碎井底巖石。從歷史上看，渦輪鉆具從被發明發展至今一直作為俄羅斯及兩方發達國家石油礦場常用的一種井下動力鉆具。我國20世紀50年代從前蘇聯引進渦輪鉆具生產技術后，發展緩慢，未能在工礦現場得到很好應用，其重要原因之一是：由于渦輪鉆具具有轉速高、扭矩小、壓降高、型號單一、工作壽命短等缺陷，與我國鉆井裝備與工具發展水平不相適應。?

目前國內沒有可用于小井眼鉆進的小尺寸渦輪馬達，而且隨著渦輪馬達外徑尺寸的減小，轉速增大，扭矩變小。渦輪馬達是渦輪鉆具的動力部分，渦輪定子和轉子的設計是渦輪馬達設計的核心。?

有鑒于我國上述現有技術存在的缺點，本設計人基于長期從事相關科研及現場試驗，對現有技術積極加以改進和創新，以期實現一種低壓降、高扭矩、高水力效率的小尺寸渦輪定轉子組合件及渦輪馬達。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種低壓降、高扭矩、高水力效率、適于小井眼鉆進的渦輪定?轉子組合件及渦輪馬達。?

為達到上述目的，本實用新型提出一種渦輪定轉子組合件，包括同軸套裝的轉子和定子，所述轉子包括圓筒狀的轉子本體、若干個轉子葉片和圓環狀轉子葉冠，在所述轉子本體的一端外周設有徑向凸出的凸臺，所述若干個轉子葉片沿所述凸臺的外圓周表面均勻布設，所述轉子葉冠套接于所述轉子葉片的外緣；所述定子包括圓筒狀的定子本體、若干個定子葉片和圓環狀定子葉冠，所述若干個定子葉片沿所述定子本體的內圓周表面均勻布設，所述定子葉冠的外壁、所述定子葉片的內緣相連接，所述定子葉冠的內壁與所述轉子本體外壁同軸套合，所述轉子葉片與所述定子葉片相對于所述轉子和所述定子的中心軸傾斜設置，且所述轉子葉片與所述定子葉片的傾斜方向相反。?

如上所述渦輪定轉子組合件，其中，所述定子及所述轉子的軸向高度為L＝20mm～40mm，所述定子外徑為D_se＝100mm～110mm，所述轉子內徑為D_ri＝45mm～55mm。?

如上所述渦輪定轉子組合件，其中，所述轉子葉冠的軸向高度L₁與所述定子葉冠軸向高度L₂相等，即L₁＝L₂＝9mm～13mm；所述轉子葉片的軸向高度L₃與所述定子葉片的軸向高度L₄相等，即L₃＝L₄＝9mm～13mm，且L₁＝L₂≥L₃＝L₄。?