[實用新型]拉伸葉片渦輪定轉子組合件及渦輪馬達

有效

• 申請號: 201420269282.0
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN203867766U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 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: F03B13/02
• 分類號: F03B13/02;F03B3/12;F03B3/16;F03B3/18
• 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、通訊等領域井下動力鉆具，尤其是一種大扭矩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

渦輪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。渦輪鉆井可以減少消耗，降低成本。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，其作用是將工作流體的流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西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，至今未能在工礦現場得到很好應用，其重要原因之一是由于現有渦輪鉆具轉速高、扭矩小、型號單一、工作壽命短等缺陷，與我國鉆井裝備及工具發展水平不相適應。

目前，國內沒有可用于石油鉆進的大扭矩渦輪馬達，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渦輪鉆井技術存在的缺點，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，以期實現一種大扭矩的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大扭矩、高效率、適用于各類尺寸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拉伸葉片渦輪定轉子組合件，包括同軸套裝的定子和轉子，所述定子與所述轉子的中心軸線共線，所述定子包括同軸設置的圓筒狀定子本體、若干個定子葉片和圓環狀定子葉冠，所述轉子包括同軸設置的圓筒狀轉子本體、若干個轉子葉片和圓環狀轉子葉冠，所述定子葉冠的內壁與所述轉子本體外壁同軸套裝，若干個所述定子葉片沿周向傾斜設置于所述定子葉冠外壁至所述定子本體內壁之間，若干個所述轉子葉片沿周向傾斜設置于所述轉子本體外壁至所述轉子葉冠內壁之間，且所述定子葉片的傾斜角與所述轉子葉片的傾斜角方向相反。

如上所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件，其中，所述定子葉片和轉子葉片的拉伸截面各有一個，所述定子葉片的拉伸截面為所述定子葉底或定子葉頂與其等徑圓柱面的截面；所述轉子葉片的拉伸截面為所述轉子葉底或轉子葉頂與其等徑圓柱面的截面。

如上所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件，其中，所述定子葉片和轉子葉片的拉伸引導線各有一條，所述定子葉片的拉伸引導線為沿所述定子本體的徑向垂直于所述定子葉片的后緣中點的直線；所述轉子葉片的拉伸引導線為沿所述轉子本體的徑向垂直于所述轉子葉片的前緣中點的直線。

如上所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件，其中，各所述定子葉片的傾斜角或各所述轉子葉片的傾斜角沿各自徑向大小相等、方向相同。

如上所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件，其中，各所述定子葉片或各所述轉子葉片的周向厚度沿各自徑向大小相等。

如上所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件，其中，各所述定子葉片或各所述轉子葉片的軸向高度沿各自徑向大小相等。

本實用新型還提供了一種渦輪馬達，包括渦輪馬達主軸和馬達殼體，在所述渦輪馬達主軸上套接有如上所述的拉伸葉片渦輪定轉子組合件。

如上所述渦輪馬達，其中，所述拉伸葉片渦輪定轉子組合件沿所述渦輪馬達主軸的軸向疊置有50～300個，形成具有50～300級渦輪定轉子的大扭矩渦輪馬達。