[發明專利]一種螺桿式井下水力振蕩器

有效

• 申請號: 201710319903.X
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN106917586B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 馮進;馬良豐;魏俊;何順;陳斌;劉倩倩
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B28/00
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙) 42216
• 代理人: 陳德斌

1.一種螺桿式井下水力振蕩器，包括上殼體（1）、下殼體（2）、上接頭（3）、下接頭（4）、花鍵套（5）和旁通閥（6），上殼體（1）和下殼體（2）之間通過旁通閥（6）相互螺紋連接，下殼體（2）的端頭螺紋安裝有下接頭（4），上殼體（1）的端頭通過花鍵套（5）安裝有上接頭（3）；下殼體（2）內通過定位套筒（13）和裝配套筒（14）裝有螺桿馬達，螺桿馬達包括馬達定子（15）和馬達轉子（16），馬達定子（15）與下殼體（2）螺紋連接；其特征在于：螺桿馬達一側通過閥盤底座（17）裝有閥盤（18）；閥盤底座（17）上裝有推力軸承（21），推力軸承（21）一側的閥盤底座（17）上安裝有底座緊固套（22），推力軸承（21）另一側的閥盤底座（17）上安裝有扶正軸承（23）；旁通閥（6）一側的上殼體（1）內設置有臺階軸（26）；臺階軸（26）上通過臺階軸端帽（27）和擋圈裝有活塞（28），活塞（28）一側的臺階軸（26）上裝有蝶形彈簧（29）；蝶形彈簧（29）與活塞（28）接觸連接；所述的閥盤（18）上偏心設置有過流孔（19），過流孔（19）兩側的閥盤（18）上對稱設置有排液孔（20）；所述的過流孔（19）上方的閥盤（18）上通過滑槽設置有滑塊（24）；上殼體（1）上設置有殼體液流孔（30），用于將泄露進蝶形彈簧（29）空間內的鉆井液排出到鉆柱環形空間；該水力振蕩器由上接頭（3）、花鍵套（5）、臺階軸（26）、上殼體（1）、蝶形彈簧（29）、活塞（28）、臺階軸端帽（27）構成振動短節；

由定位套筒（13）、扶正軸承（23）、馬達定子（15）、馬達轉子（16）、裝配套筒（14）、閥盤（18）、閥盤底座（17）、推力軸承（21）、下殼體（2）、底座緊固套（22）、下接頭（4）構成動力短節；由于在閥盤底座（17）上安裝了推力軸承（21）和扶正軸承（23），且閥盤底座（17）與閥盤（18）通過螺栓連接；在滑塊（24）端面磨損之后產生的扭矩作用下，閥盤（18）隨閥盤底座（17）一起軸向旋轉，由此可將滑塊（24）的柱面磨損消除，以保證脈沖壓力的性能并延長工具的工作壽命；該振蕩器工作時，鉆桿內部高壓鉆井液的作用驅動馬達轉子（16）旋轉，使馬達轉子（16）端頭旋轉且沿徑向往復運動，從而將高壓鉆井液的動能轉化為高速旋轉的機械能，由于馬達轉子（16）的端頭與滑塊（24）連接，且馬達轉子（16）通過滑塊（24）與閥盤（18）滑動接觸連接；滑塊（24）隨馬達轉子（16）旋轉且徑向往復滑動，這一過程中，滑塊（24）與閥盤（18）上的過流孔（19）發生交錯重疊，使鉆井液在通過時的流通面積發生周期性變化，進而使閥盤（18）上游液流壓力發生周期性變化。

2.根據權利要求1所述的一種螺桿式井下水力振蕩器，其特征在于：所述的扶正軸承（23）與裝配套筒（14）之間設置有平衡腔（25）；裝配套筒（14）與閥盤底座（17）和閥盤（18）之間設置有平衡間隙，平衡間隙與平衡腔（25）連通。

3.根據權利要求1所述的一種螺桿式井下水力振蕩器，其特征在于：所述的臺階軸（26）與上接頭（3）螺紋連接。

4.根據權利要求1所述的一種螺桿式井下水力振蕩器，其特征在于：所述的花鍵套（5）一端與上殼體（1）螺紋連接；花鍵套（5）另一端與上接頭（3）鍵連接。

5.根據權利要求1所述的一種螺桿式井下水力振蕩器，其特征在于：所述的旁通閥（6）由控制閥體（7）、閥芯（8）、彈簧（9）和控制閥座（10）構成；控制閥體（7）內通過控制閥座（10）裝有閥芯（8）；控制閥座（10）與閥芯（8）之間設置有彈簧（9）；所述的控制閥體（7）上設置有閥體液流孔（11），閥芯（8）上設置有閥芯液流孔（12）。