[發明專利]具有軸向振動和周向振動功能的復合提速螺桿鉆具

有效

• 申請號: 201711433787.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108166928B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 柳鶴;王建龍;張文華;周寶義;尚薇;李偉;郭科佑
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B4/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王曉紅

1.一種具有軸向振動和周向振動功能的復合提速螺桿鉆具，其特征在于，包括上接頭、防掉桿、馬達、萬向軸、傳動軸、軸承、碟形彈簧、上振動塊、滾珠、下振動塊、防掉帽、傳動接頭、鎖帽、彈性擋圈、配液套、排液盤和擺錘，上接頭(1)、馬達外殼(3)、萬向軸外殼(6)、軸承外殼(11)、傳動軸外殼(14)、配液套(22)依次螺紋連接組成外殼；

上接頭(1)的內壁上設置有向內凸出的圓環結構，防掉桿(2)位于圓環結構的內側，防掉桿(2)包括上部圓柱狀結構和下部桿狀結構，防掉桿上部圓柱狀結構的外徑大于上接頭內壁向內凸出的圓環結構內徑，防掉桿下部桿狀結構的外徑小于上接頭內壁向內凸出的圓環結構內徑；

定子橡膠(4)固定于馬達外殼(3)的內腔，定子橡膠(4)內孔為呈幾何參數的螺旋，轉子(5)設置于定子橡膠(4)的內腔，轉子(5)上端和防掉桿(2)下端螺紋連接，轉子(5)下端和萬向軸(7)上端螺紋連接；

萬向軸(7)下部內側設置圓槽結構，圓槽結構上設置內螺紋，圓槽結構的上方設置有四個分流孔(33)，圓槽結構上端與四個分流孔相連，分流孔沿周向均勻分布，并與萬向軸(7)向呈一固定角度；

傳動軸包括上傳動軸(8)和下傳動軸(12)，上傳動軸(8)設置于萬向軸(7)的下方，上傳動軸(8)的上端設置外螺紋，上傳動軸(8)上端外螺紋與萬向軸(7)下部的圓槽結構上設置的內螺紋相連，上傳動軸(8)內部沿軸線上設置內通孔，內通孔與萬向軸的四個分流孔相連，上傳動軸(8)下部向外凸出形成圓環狀結構臺肩，軸承外殼(11)上部內側設有向內凸出的圓形臺階，軸承座(9)和軸承組(10)由上至下依次安放于圓形臺階和上傳動軸(8)下部向外凸出的臺肩之間，上傳動軸(8)下端設置有內螺紋；下傳動軸(12)上端通過螺紋連接于上傳動軸(8)下方，下傳動軸(12)內部設置通孔，通孔的尺寸和上傳動軸的通孔尺寸相同，碟形彈簧(13)設置于上傳動軸(8)下方并安裝于下傳動軸(12)上部外側，上振動塊(15)設置于碟形彈簧(13)的下端并安裝于下傳動軸(12)中部外側，下振動塊(17)設置于上振動塊(15)的下端并安裝于下傳動軸(12)中部外側，上振動塊(15)沿下端邊沿設置弧形結構，下振動塊(17)沿上端邊沿設置弧形結構，上振動塊(15)下端的弧形結構和下振動塊(17)上端的弧形結構之間設置若干滾珠(16)；

上振動塊(15)外側設置有矩形花鍵，內側為通孔，上振動塊(15)設置于傳動軸外殼(14)的內側，傳動軸外殼(14)內側在與上振動塊(15)配合的軸向位置上設置有矩形花鍵孔，下振動塊(17)外側為圓柱結構，內側設置有矩形花鍵孔，下傳動軸(12)外側在與下振動塊(17)配合的軸向位置上設置有矩形花鍵；

防掉帽(18)設置于下振動塊(17)下方，安裝于下傳動軸(12)外部，傳動接頭(19)設置于防掉帽(18)的下方，傳動接頭(19)上端和防掉帽(18)下端通過螺紋連接；

下傳動軸(12)下部外側直徑變小，下傳動軸的下端設置安裝鎖帽(20)的外螺紋，彈性擋圈(21)設置于鎖帽(20)下端，傳動接頭(19)上部內側設置向內凸出的圓環結構，圓環結構外徑的尺寸小于鎖帽(20)的外徑，傳動接頭(19)在軸向上可上下移動一定距離；

傳動接頭(19)下部沿軸向上一段距離形成圓柱臺階，臺階內由上至下設計凹槽(30)，在凹槽(30)對應位置的傳動接頭里頭側壁上設置有四個噴射孔(25)；

配液套(22)設置于傳動軸外殼(14)的下方，并安裝于傳動接頭(19)的外側，可沿傳動接頭(19)軸心方向做周向旋轉，配液套(22)外圍有兩處弧形的排液孔(27)，下部有四個第一徑向噴嘴(28)；

排液盤(23)設置于配液套(22)的排液孔(27)和傳動接頭下部的凹槽(30)之間，排液盤(23)上設置有四處軸向通孔(29)；

擺錘(24)設置于傳動接頭(19)下部的凹槽(30)內部，擺錘(24)的圓柱面上設有四個第二徑向噴嘴(26)；傳動接頭(19)下部的凹槽內部被擺錘分隔為兩個a腔(31)和兩個b腔(32)，排液盤(23)上的四處軸向通孔(29)分別與四個腔室(31、32)相連通。

2.根據權利要求1所述具有軸向振動和周向振動功能的復合提速螺桿鉆具，其特征在于，所述傳動接頭上的四個噴射孔(25)的夾角、配液套上的四個第一徑向噴嘴(28)的夾角、排液盤上的四處軸向通孔(29)的夾角及擺錘上的四個第二徑向噴嘴(26)的夾角相同。

3.根據權利要求1所述具有軸向振動和周向振動功能的復合提速螺桿鉆具，其特征在于，所述分流孔(33)與萬向軸(7)軸線方向呈45～90°。