[發明專利]一種齒輪自鎖式偏置裝置和旋轉導向工具

在審

• 申請號: 202010429704.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN113700435A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 朱杰然;袁曉琪;趙鵬;董謙;李玉鳳;李靜;楊寧寧;崔玖菊;葛鵬;孫在
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司隨鉆測控技術中心
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉碩

1.一種齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，包括：

圓環形的穩定套(11)，所述穩定套(11)的環形壁上設置有筒形的腔體(15)；

設置在所述腔體(15)內的動力機構(14)，所述動力機構(14)提供轉動的動力；

連接所述動力機構(14)的轉動方向轉換機構(12)，所述動力機構(14)向所述轉動方向轉換機構(12)輸出沿穩定套(11)軸向方向的轉動，轉動方向轉換機構(12)轉換方向并輸出穩定套(11)徑向方向的轉動；以及

設置在所述穩定套(11)外壁上的轉動伸縮機構(13)，所述轉動伸縮機構(13)連接所述轉動方向轉換機構(12)的輸出端，并隨所述轉動方向轉換機構(12)的轉動而伸縮。

2.根據權利要求1所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述轉動方向轉換機構(12)包括連接所述動力機構(14)的主動齒輪(21)和連接所述主動齒輪(21)的從動齒輪(22)，所述主動齒輪(21)和所述從動齒輪(22)呈錐形嚙合，所述從動齒輪(22)的輸出端連接所述轉動伸縮機構(13)。

3.根據權利要求2所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述主動齒輪(21)的兩端均設置有扶正軸承(23)。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述轉動伸縮機構(13)包括設置在所述穩定套(11)外壁上的可沿徑向伸縮的推力板(31)，所述推力板(31)的內側設置有推動所述推力板(31)伸縮的推力螺母(32)，所述推力螺母(32)通過螺紋連接有推力螺桿(33)；所述推力螺桿(33)連接所述轉動方向轉換機構(12)；

其中，所述轉動方向轉換機構(12)轉動帶動所述推力螺桿(33)轉動，在螺紋的作用下，所述螺母沿徑向移動并推動所述推力板(31)沿徑向移動。

5.根據權利要求4所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述穩定套(11)的外壁上沿徑向設置有環形的固定座(34)，所述推力板(31)的邊緣設置在所述固定座(34)的內側，并且所述推力板(31)的邊緣與所述固定座(34)之間通過回復彈簧(37)相連；

所述回復彈簧(37)處于伸長狀態時，所述推力板(31)的中部與所述固定座(34)的外側相齊平；所述推力螺母(32)推動所述推力板(31)沿徑向伸出時，所述回復彈簧(37)處于壓縮狀態。

6.根據權利要求5所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述穩定套(11)上位于所述推力螺母(32)的外側設置有環形的壓板(35)；所述推力螺母(32)上遠離所述推力板(31)的一端設置有限位沿(36)；

其中，所述壓板(35)限制所述推力螺母(32)旋轉，同時在所述推力螺母(32)沿徑向伸出時，所述壓板(35)阻擋所述限位沿(36)從而限定所述推力螺母(32)的徑向伸出長度。

7.根據權利要求6所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述推力螺桿(33)的外側設置有推力軸承(24)。

8.根據權利要求7所述的齒輪自鎖式偏置裝置，其特征在于，所述動力機構(14)包括電機(41)，所述電機(41)的轉軸通過減速器(42)和聯軸器(43)連接所述轉動方向轉換機構(12)的主動齒輪(21)。

9.一種旋轉導向工具，其特征在于，包括：

芯軸(2)，所述芯軸(2)的外側壁上設置有環形凹槽，所述環形凹槽內設置根據權利要求1至8中任一項所述的齒輪自鎖式偏置裝置；

設置在穩定套(11)的腔體(15)內的測控電路(5)，所述測控電路(5)通過導線與動力裝置連接，檢測和控制所述動力裝置的轉速和轉向。

10.根據權利要求9所述的旋轉導向工具，其特征在于，所述穩定套(11)的上端和下端連接有泥漿外軸承(4)，所述芯軸(2)的環形凹槽的上端和下端設置有與所述泥漿外軸承(4)相配合的泥漿內軸承(3)。