[實用新型]一種單向高頻沖擊扭轉馬達

有效

• 申請號: 201420351890.6
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN203905875U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 田家林;朱永豪;楊琳;夏天鴻;龐小林;李友;付傳紅;劉剛;袁長福;楊志;吳純明
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00;E21B7/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于石油天然氣鉆井的單向高頻沖擊扭轉馬達。

背景技術

在鉆頭鉆井過程中,鉆頭常常會出現卡鉆、粘滑現象，鉆柱發生劇烈變形，又快速恢復變形，此時，鉆柱劇烈震蕩，造成鉆井過程不穩定，極大了縮減了鉆頭、鉆柱的使用壽命，增加了鉆井成本。目前的各種井下工具一般只能提供軸向沖擊力，不能有效的解決鉆頭出現的卡鉆、粘滑問題，反而會導致鉆進過程不穩定，縮減了鉆頭壽命。

基于此，本實用新型提出一種扭轉馬達，將泥漿壓力能轉化成為沖擊發生器軸芯的周向單向沖擊，使鉆頭破巖過程切削齒產生周向方向振動，通過振動剪切的方式破巖，有效的提高機械鉆速。

發明內容

本實用新型的目的是：為了解決鉆頭粘滑、卡鉆現象，提高鉆頭的破巖效率，降低鉆井成本，特提供一種單向高頻沖擊扭轉馬達。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種單向高頻沖擊扭轉馬達，主要是由鉆鋌外殼、螺桿馬達內殼、螺桿馬達定子、螺桿馬達轉子、渦輪轉子、渦輪定子、沖擊發生器軸芯、萬向軸、鉆頭接頭等組成，其特征在于，鉆鋌外殼在外，內部形成空腔，空腔由上到下依次是螺桿馬達內殼、定位擋圈和鉆頭接頭；螺桿馬達內殼內部設有空腔，空腔由上到下依次是渦輪軸芯、渦輪轉子、螺桿馬達定子，螺桿馬達轉子、套筒、偏心環、沖擊發生器芯軸、萬向軸上接頭；螺桿馬達內殼上端設有均勻分布的通孔，中部設有排水孔，外壁設有螺桿馬達轉子，與鉆鋌外殼內壁的螺桿馬達定子相配合，渦輪軸芯上端放置向心球軸承a，向心球軸承a內圈緊貼渦輪軸芯，外圈緊貼螺桿馬達內殼；在螺桿馬達定子上端設有定位擋圈，定位擋圈的上端緊貼螺桿馬達內殼端部；密封環放置在渦輪軸芯的下端，外圈緊貼螺桿馬達內殼；向心球軸承b放置在渦輪軸芯下端，內圈與沖擊發生器軸芯上端緊貼，外圈與渦輪軸芯緊貼；套筒通過螺紋與沖擊發生器芯軸上端連接；驅動軸放置在渦輪軸芯下端的凹槽內，下端與圓柱滾子軸承外圈接觸；偏心環外壁與驅動軸相接觸，上端與套筒接觸，下端與圓柱滾子軸承外圈接觸；圓柱滾子軸承放置在TC軸承的上端，內圈緊貼TC軸承，外圈緊貼沖擊發生器芯軸；TC軸承動圈與沖擊發生器芯軸螺紋連接；TC軸承靜圈與螺桿馬達內殼螺紋連接；TC軸承動圈與TC軸承靜圈通過燒結連接在一起；花鍵設置在沖擊發生器軸芯的下端，并與螺桿馬達內殼相配合；萬向軸上接頭放置在沖擊發生器軸芯下端中心，并與萬向軸一端相連接；鉆頭接頭與鉆鋌外殼采用間隙配合，上端設有均勻分布的排出孔，中心設有萬向軸下接頭；萬向軸下接頭與萬向軸另一端相連接；向心球軸承c放置在鉆頭接頭的臺階上，內圈緊貼鉆頭接頭，外圈緊貼鉆鋌外殼。

本實用新型的有益效果是：(1)提高破巖效率：通過泥漿壓力帶動沖擊發生器芯軸轉動，產生周向周期性的單向沖擊，并通過萬向軸作用，使鉆頭產生周向振動，提高了鉆頭破巖效率；(2)由于鉆頭產生了周向振動，能避免卡鉆、粘滑的發生，從而延長了鉆頭壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型一種單向高頻沖擊扭轉馬達的結構示意圖。

圖中：1.鉆鋌外殼，2.螺桿馬達內殼，3.向心球軸承a，4.定位擋圈，5.渦輪芯軸，6.螺桿馬達定子，7渦輪轉子，8.螺桿馬達轉子，9.渦輪定子，10.排水孔，11.密封圈，12.向心球軸承b，13.套筒，14.沖擊發生器芯軸，15.圓柱滾子軸承，16.TC軸承靜圈，17.TC軸承動圈，18.花鍵，19.萬向軸上接頭，20.萬向軸，21.萬向軸下接頭，22.向心球軸承c，23.鉆頭接頭。

圖2為圖1中的A-A截面圖

圖3為圖1中B-B截面圖

圖4為圖1中C-C截面圖

圖中：24.驅動軸，25.偏心環

圖5為圖1中D-D截面圖

具體實施方式