[實用新型]一種螺桿鉆具傳動軸總成

有效

• 申請號: 201921677922.0
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN210799699U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 關勤勤;肖新啟
• 申請（專利權）人: 中石化江鉆石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;F16C35/02;E21B4/00;E21B17/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;樂綜勝

本實用新型公開了一種螺桿鉆具傳動軸總成，包括傳動軸、下TC軸承動套、傳動軸殼體、推力軸承、上TC軸承動套和水帽，傳動軸套設于傳動軸殼體，下TC軸承動套、推力軸承、上TC軸承動套沿軸向依次套設于傳動軸和傳動軸殼體之間；下TC軸承動套的內圈徑向截面為多邊形，傳動軸與下TC軸承動套的套接部分外外圈徑向截面是形狀與下TC軸承動套內圈相適應的多邊形；通過兩連接段的多邊形配合面防止下TC軸承動套和傳動軸相對轉動。本實用新型具有降低傳動軸應力，防止傳動軸斷裂和磨損效果，本實用新型構簡單，使傳動更加穩定可靠。

技術領域

本實用新型涉及一種螺桿鉆具傳動軸總成。

背景技術

螺桿鉆具是目前石油勘探開發中最廣泛使用的一種井下動力鉆具，主要用于定向井、水平井的造斜及扭方位施工，一部分也用于直井反扣或側鉆開窗等特殊工藝井鉆井/修井作業中。螺桿鉆具主要包括旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成，其中的傳動軸總成包括傳動軸及其殼體、上下徑向軸承、推力軸承組、水帽等。

在鉆井施工過程中，螺桿鉆具的傳動軸下端連接鉆頭，在鉆遇特殊巖層或在復雜工況下，鉆頭受力變化大，傳動軸承受軸向和徑向以及扭矩等交變載荷，受力復雜，易發生傳動軸斷裂后落入井底，從而影響到鉆井施工的正常進度，造成嚴重經濟損失。

為解決這一問題，螺桿鉆具行業普遍在傳動軸總成結構上開展了相關研究，并設計各種防掉裝置。如2007年7月25日公開的CN2926474Y《雙防結構螺桿鉆具傳動軸總成》和2015年12月2日公開的CN204827215U《一種螺桿鉆具傳動軸防落裝置》兩個中國實用新型專利。其防止傳動軸掉落的技術方案是：下TC軸承動套通過螺紋與傳動軸連接在一起，在動套上方設計防掉裝置，當傳動軸上部斷裂時，可以將傳動軸掛在下TC軸承靜套上。

方案實施后，在復合鉆進作業中當傳動軸上部斷裂時，如果下TC軸承動套和靜套之間存在較大摩擦力矩，則動套與傳動軸的螺紋、動套與防掉擋套的螺紋連接可能發生退扣現象，傳動軸將直接落井，此時傳動軸防掉裝置失效。

為了防止傳動軸總成內部防掉裝置失效，行業內又出現了新的解決方案：在傳動軸外部設計防掉裝置。如2017年9月12日公開的CN206487429U《新型結構的螺桿鉆具傳動軸》中國實用新型專利，在螺桿鉆具殼體下部設計螺紋，在傳動軸軸頭設計臺階，將防掉殼體連接在殼體下部，一旦傳動軸斷裂，防掉殼體能夠將傳動軸軸頭掛住，從而防止傳動軸落井。該專利取消了下TC軸承動套與傳動軸之間的連接螺紋，有效避免了傳動軸脫扣問題，但專利未明確說明取消螺紋后，如何防止下TC軸承動套與傳動軸發生相對轉動。相對轉動可能導致下TC軸承動套和傳動軸磨損，從而帶來新的潛在風險。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種螺桿鉆具傳動軸總成，具有防斷和防落井效果，本實用新型構簡單，使傳動更加穩定可靠。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種螺桿鉆具傳動軸總成，包括傳動軸、下TC軸承動套、傳動軸殼體、推力軸承、上TC軸承動套和水帽，傳動軸套設于傳動軸殼體，下TC軸承動套、推力軸承、上TC軸承動套沿軸向依次套設于傳動軸和傳動軸殼體之間；

下TC軸承動套的內表面為內圈徑向截面為多邊形，傳動軸與下TC軸承動套的套接部分外圈徑向截面是形狀與下TC軸承動套內圈相適應的多邊形；通過兩連接段的多邊形配合面能有效防止下TC軸承動套和傳動軸之間相對轉動。

按照上述技術方案，所述的螺桿鉆具傳動軸總成還包括水帽，水帽與傳動軸的端部連接。

按照上述技術方案，下TC軸承動套與傳動軸殼體之間套設有下TC軸承靜套，上TC軸承動套與傳動軸殼體之間套設有上TC軸承靜套；下TC軸承靜套通過螺紋與下TC軸承動套連接，上TC軸承靜套通過螺紋與上TC軸承動套連接。