[發明專利]一種機械液壓雙作用導斜器錨定工具

有效

• 申請號: 202010150651.4
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111206896B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 孔春巖;黃澤貴;張德榮;劉春林;王國軍;張均富;趙勇
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: E21B23/04
• 分類號: E21B23/04;E21B23/01;E21B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機械液壓雙作用導斜器錨定工具，是由齒輪接頭、第一O型密封圈、太陽輪、行星輪、中心輪、齒輪托盤、六角螺母、第二O型密封圈、上殼體、第三O型密封圈、棘輪、壓帽、小彈簧、活塞桿、上中心軸、定位銷、箍簧、上錨爪、中接頭、限位軸、蓋板、限位塊、碟形彈簧、下中心軸、下殼體、第四O型密封圈、第五O型密封圈、下接頭、剪釘、鋼球、壓縮彈簧、第六O型密封圈、卡簧、錐形凸輪和下錨爪構成；

其特征是：齒輪接頭（1）內部設置有通孔，齒輪接頭（1）下部設置有齒輪保持架（1b），齒輪保持架（1b）底端設置有公螺紋，齒輪接頭（1）外圓與太陽輪（3）內孔上端配合，齒輪接頭（1）與太陽輪（3）之間設置有第一O型密封圈（2）；行星輪（4）中心設置有齒輪連接孔（4a），行星輪（4）通過齒輪連接孔（4a）套在齒輪保持架（1b）上，行星輪（4）上端面與齒輪保持架（1b）根部平面相接觸，行星輪（4）外圓柱表面設置有漸開線齒廓；中心輪（5）位于齒輪保持架（1b）正中心，中心輪（5）的中心設置有中心孔（5a），中心輪（5）上部外圓柱表面設置有漸開線齒廓，中心輪（5）與行星輪（4）相互嚙合，中心輪（5）下部設置有階梯軸，階梯軸下部設置有公螺紋，圓形齒輪托盤（6）套在齒輪保持架（1b）下端，齒輪托盤（6）上端面與中心輪（5）下部階梯軸的臺階面接觸，六角螺母（7）與齒輪保持架（1b）底端通過螺紋連接并緊固；太陽輪（3）中部內表面設置有漸開線齒廓，行星輪（4）與太陽輪（3）相互嚙合；

所述太陽輪（3）下端與上殼體（9）上端螺紋連接，中接頭（19）上端與上殼體（9）下端螺紋連接，中接頭（19）下端與下殼體（25）上端螺紋連接，下接頭（28）與下殼體（25）之間通過剪釘（29）連接；上中心軸（15）上端與中心輪（5）下端通過螺紋連接，上中心軸（15）下端與限位軸（20）上端通過螺紋連接，下中心軸（24）上端與限位軸（20）下端螺紋連接，下中心軸（24）下端與下接頭（28）上端螺紋連接；

所述上中心軸（15）內部設置有等徑通孔，上中心軸（15）上部設置有四個過流孔（15a），上中心軸（15）外圓中上部沿軸線方向對稱設置有一段凸鍵（15b），上中心軸（15）中部設置有錐形凸輪（34），上殼體（9）內圓上部設置有一圈凸臺，上中心軸（15）上部與上殼體（9）凸臺之間設置有第二O型密封圈（8）；棘輪（11）外圓表面均勻分布有鋸齒牙，棘輪（11）上部設置有一段光滑外圓柱面，棘輪（11）內孔對稱設置有兩個鍵槽，棘輪（11）通過鍵槽套在上中心軸（15）的凸鍵（15b）上，棘輪（11）底端與上中心軸（15）之間通過卡簧（33）固定，棘輪（11）鋸齒牙外圓輪廓與上殼體（9）內表面之間通過間隙配合，棘輪（11）與上中心軸（15）之間設置有第六O型密封圈（32），棘輪（11）上部外圓柱面與上殼體（9）內圓表面接觸，棘輪（11）上部外圓柱面與上殼體（9）之間設置有第三O型密封圈（10）；

上殼體（9）中上部設置有一個階梯孔，壓帽（12）置于階梯孔內，壓帽（12）與階梯孔之間螺紋連接，壓帽（12）內部設置有圓柱內腔，壓帽（12）外側中心設置有通孔并連通圓柱內腔，活塞桿（14）置于壓帽（12）圓柱內腔，活塞桿（14）上設置有環形凹槽，小彈簧（13）被壓在環形凹槽內，小彈簧（13）外端與壓帽（12）接觸，小彈簧（13）內端與活塞桿（14）接觸，活塞桿（14）外端的圓柱形桿穿過壓帽（12）外側中心的通孔，活塞桿（14）內端設置為圓錐形凸體，活塞桿（14）內端與棘輪（11）鋸齒牙接觸；上殼體（9）中部設置有矩形窗口，上錨爪（18）置于上殼體（9）矩形窗口內，上錨爪（18）與上殼體（9）之間通過定位銷（16）連接，箍簧（17）套在上殼體（9）外圓中部并壓在上錨爪（18）外側上部凹槽內，上錨爪（18）內側與錐形凸輪（34）接觸；

所述限位軸（20）置于中接頭（19）內，限位軸（20）中心設置有通孔，限位軸（20）中部設置有錐形公馬牙（20a），中接頭（19）外圓柱面中部周向對稱分布兩個矩形沉槽，限位塊（22）置于矩形沉槽內，限位塊（22）兩端凸臺與矩形沉槽的臺階貼合，限位塊（22）內側設置有錐形母馬牙（22a），限位塊（22）的錐形母馬牙與限位軸（20）的錐形公馬牙相配合，蓋板（21）與中接頭（19）矩形沉槽外側之間螺釘連接，四個碟形彈簧（23）分別套在限位塊（22）外側的四個圓柱凸臺上，碟形彈簧（23）置于蓋板（21）和限位塊（22）之間，碟形彈簧（23）被蓋板（21）緊壓在限位塊（22）外側面；

所述下中心軸（24）置于下殼體（25）內部，下殼體（25）上端與中接頭（19）下端螺紋連接，下中心軸（24）中部設置有錐形凸輪（34），下中心軸（24）中下部與下殼體（25）之間設置有第四O型密封圈（26），下中心軸（24）中心設置有通孔，下中心軸（24）中下部設置有進流孔（24a），下中心軸（24）底端設置為錐形喇叭口，下殼體（25）中部設置有矩形窗口，下錨爪（35）置于下殼體（25）矩形窗口內，下錨爪（35）與下殼體（25）之間通過定位銷（16）連接，箍簧（17）套在下殼體（25）外圓中上部并壓在下錨爪（35）外側上部凹槽內，下錨爪（35）內側與錐形凸輪（34）接觸；下接頭（28）外圓柱面與下殼體（25）內圓柱面接觸，下接頭（28）內腔中下部設置有彈簧座（28a），壓縮彈簧（31）置于彈簧座（28a）內，鋼球（30）置于壓縮彈簧（31）與下中心軸（24）錐形喇叭口之間，下接頭（28）與下殼體（25）之間設置有第五O型密封圈（27）；

工作時，齒輪接頭（1）與上部導斜器通過螺紋連接固定，鉆井液進入中心通道內并被鋼球（30）封堵形成高壓鉆井液，高壓鉆井液通過過流孔（15a）和進流孔（24a）分別進入兩個環形液缸內，進而推動太陽輪（3）、上殼體（9）、中接頭（19）和下殼體（25）剪斷剪釘（29）一起軸向上移，上錨爪（18）和下錨爪（35）分別在上殼體（9）和下殼體（25）的拉動下沿錐形凸輪（34）上移，在錐形凸輪（34）的支撐下使上錨爪（18）和下錨爪（35）分別徑向張開，與套管壁接觸并卡緊套管壁，同時限位塊（22）也軸向上移，限位軸（20）通過馬牙機構鎖定限位塊（22）的軸向移動位置；在套管開窗過程中，上部導斜器在開窗銑錐施加的切削扭矩作用下會發生微小的周向順時針轉動，進而帶動齒輪接頭（1）產生周向順時針旋轉，此時太陽輪（3）、行星輪（4）和中心輪（5）共同構成一個行星輪系，通過該行星輪系將齒輪接頭（1）微小的周向順時針旋轉運動傳遞給上中心軸（15）和下中心軸（24），并在行星輪系的作用下上中心軸（15）和下中心軸（24）旋轉運動角被進一步放大，放大倍數為該行星輪系的傳動比，錐形凸輪（34）順時針旋轉進而使凸輪高點（36）作用在上錨爪（18）和下錨爪（35）的內側，進一步支撐上錨爪（18）和下錨爪（35）沿徑向外伸，促使上錨爪（18）和下錨爪（35）與套管壁貼合更緊，切實提升錨定工具的錨定效果；同時上中心軸（15）旋轉帶動棘輪（11）順時針轉動，活塞桿（14）卡在棘輪（11）鋸齒牙內有效鎖定上中心軸（15）和下中心軸（24）的周向轉動位置，保證上錨爪（18）和下錨爪（35）不會回縮。