[發明專利]螺桿式雙作用提速工具

有效

• 申請號: 201711086520.9
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107664015B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 田家林;朱志;楊琳;胡書輝;羅淇;李居瑞;楊毅;張堂佳;林曉月;丁澤泉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;南通諧銘科技有限公司;四川諧銘科技有限公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24
• 代理公司: 藍天知識產權代理(浙江)有限公司 33229
• 代理人: 郭亞銀

1.螺桿式雙作用提速工具，其特征在于：所述的螺桿式雙作用提速工具由動力總成、萬向軸總成、傳動總成和沖擊總成組成，動力總成前端依次連接萬向軸總成、傳動總成和沖擊總成；所述的動力總成只提供旋轉閥(25)旋轉，不需要提供大的扭矩，所以動力總成的長度較短，動力總成包括上接頭(1)、防掉鎖母(2)、防掉連桿(3)、定子殼體(4)、橡膠襯套(5)和螺桿轉子(6)，橡膠襯套(5)安裝在定子殼體(4)內部組成螺桿定子，螺桿轉子(6)和螺桿定子相互齒合，在鉆井液的驅動下帶動螺桿轉子(6)旋轉，上接頭(1)通過螺紋與定子殼體(4)連接，防掉連桿(3)前端連接防掉鎖母(2)，后端連接螺桿轉子(6)；所述的萬向軸總成包括活絞(7)、球座(8)、承壓球(9)、傳動球(10)、密封圈(11)、鎖緊套(12)、密封套(13)和連桿(14)，球座(8)安裝在活絞(7)內部，承壓球(9)安放在球座(8)上，傳動球(10)安放在連桿(14)端部凹槽，利用鎖緊套(12)將連桿(14)和活絞(7)配合，并利用密封圈(11)和密封套(13)密封活絞(7)內部，連桿(14)兩端安裝結構相同；所述的傳動總成包括水帽(15)、萬向軸殼體(16)、墊圈(17)、傳動軸(18)、上軸承動圈(19)、上軸承靜圈(20)、半圓鍵(21)、軸承殼體(22)、串軸承(23)和轉換接頭(24)，萬向軸殼體(16)后端連接定子殼體(4)，前端連接軸承殼體(22)，水帽(15)后端連接萬向軸總成，前端連接傳動軸(18)，并在水帽(15)和傳動軸(18)安放墊圈(17)，上軸承動圈(19)通過螺紋安裝傳動軸(18)上，在軸承殼體(22)依次安裝上軸承靜圈(20)、串軸承(23)和轉換接頭(24)，上軸承靜圈(20)通過半圓鍵(21)周向固定在軸承殼體(22)內部；所述的沖擊總成包括旋轉閥(25)、套筒(26)、閥蓋(27)、沖擊殼體(28)、錘頭(29)、錘體筒(30)、鎖緊筒(31)和下接頭(32)，旋轉閥(25)的后端通過螺紋固定在傳動軸(18)前端，閥蓋(27)安裝在錘體筒(30)的端面，錘頭(29)安裝在閥蓋(27)和錘體筒(30)之間，錘體筒(30)安裝在沖擊殼體(28)的內部，通過鎖緊筒(31)和錘體筒(30)螺紋連接將下接頭(32)軸向固定在沖擊殼體(28)上，沖擊殼體(28)與轉換接頭(24)螺紋連接，錘體筒(30)和沖擊殼體(28)通過牙嵌的方式與下接頭(32)周向固定，套筒(26)安裝在轉換接頭(24)和錘體筒(30)之間；通過動力總成的螺桿將液體能量轉化為旋轉的機械能，從而帶動沖擊總成的旋轉閥(25)旋轉，由于在旋轉閥(25)和閥蓋(27)都開有孔，使鉆井液周期性進錘頭(29)和錘體筒(30)腔內，在液體的推動下錘頭(29)周期性撞擊錘體筒產生周向震擊，同時旋轉閥(25)和閥蓋(27)的軸向孔周期性錯位使液體壓力變化，產生高頻的軸向震動，并通過下接頭(32)將軸向和周向沖擊力傳遞到鉆頭，消除粘滑現象，防止卡鉆，提高破巖效率。

2.根據權利要求1所述的螺桿式雙作用提速工具，其特征在于：所述的旋轉閥(25)的前端盤面開有兩個對稱的扇形孔，在后端圓柱周向開有兩個對稱的圓孔，旋轉閥(25)在螺桿轉子(6)的帶動下旋轉，并在閥蓋(27)的作用下使液體壓力周期性變化，產生軸向震動沖擊。

3.根據權利要求1所述的螺桿式雙作用提速工具，其特征在于：所述的閥蓋(27)開有4個扇形進液孔，其中包括兩個沖擊進液孔和兩個復位回程進液孔，旋轉閥(25)旋轉使液體周期性進入沖擊進液孔和復位回程進液孔，液體通過進液孔進入錘頭(29)和錘體筒(30)的腔內，利用液壓推動錘頭(29)在錘體筒(30)缺口處旋轉，液體從沖擊進液孔進入推動錘頭(29)周向正方向撞擊錘體筒(30)，液體從復位回程進液孔進入推動錘頭(29)周向反方向回位，沖擊進液孔的截面積比復位回程進液孔的面積大，實現單周向沖擊。

4.根據權利要求1所述的螺桿式雙作用提速工具，其特征在于：所述的錘體筒(30)，撞擊端開有均分布的兩個臺階缺口，在前端加工有內螺紋，用于與鎖緊筒(31)的外螺紋配合。