[發明專利]一種用于井下有纜電動鉆具的鉆頭解卡機構

在審

• 申請號: 202011206981.7
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112211552A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 高科;張聰;趙研;李家晟
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B4/04
• 分類號: E21B4/04;E21B41/00
• 代理公司: 安徽濰達知識產權代理事務所(普通合伙) 34166
• 代理人: 李英姿

1.一種用于井下有纜電動鉆具的鉆頭解卡機構，其特征在于：由第一級扭矩放大組件、M個扭矩放大傳動組件，M≥1，扭矩放大輸出組件、離合限位組件、傳動離合組件和離合傳扭軸組成，其中第一級扭矩放大組件、M個扭矩放大傳動組件、扭矩放大輸出組件和離合限位組件自下而上依次固定連接，傳動離合組件安裝在離合限位組件內部；

第一級扭矩放大組件由電機支撐(1)、電機(2)、軸承(3)、第一齒輪架(4)、第一減速小齒輪(5)、第一減速大齒輪(6)和第一主動齒輪(7)組成；

所述電機支撐(1)中部設有用于通過離合傳扭軸(49)的中空通道且電機支撐(1)內設有N個電機槽(101)，N≥2，所述電機(2)固定在電機槽(101)內，電機(2)輸出軸上固定安裝有第一減速小齒輪(5)，第一齒輪架(4)中部設有用于通過離合傳扭軸(49)的中空通道且第一齒輪架(4)通過軸承(3)與電機支撐(1)轉動連接，第一減速大齒輪(6)和第一主動齒輪(7)同心固定在第一齒輪架(4)外壁，所述第一減速小齒輪(5)與第一減速大齒輪(6)相互嚙合進行傳動，所述第一主動齒輪(7)與扭矩放大傳動組件的第一從動齒輪(9)相互嚙合進行傳動；

扭矩放大傳動組件由第一外殼(8)、第一從動齒輪(9)、第二減速小齒輪(10)、第一齒輪軸(11)、第二軸承(12)、第二減速大齒輪(13)、第二齒輪架(14)和第二主動齒輪(15)組成；

所述第一外殼(8)與電機支撐(1)固定連接，第一齒輪軸(11)通過軸承(3)轉動連接在第一外殼(8)內部，所述第一從動齒輪(9)固定安裝在第一齒輪軸(11)外壁并與第一主動齒輪(7)相互嚙合，所述第二減速小齒輪(10)固定安裝在第一齒輪軸(11)外壁上，第二齒輪架(14)中部設有用于通過離合傳扭軸(49)的中空通道且第二齒輪架(14)通過第二軸承(12)與第一齒輪架(4)轉動連接，所述第二減速大齒輪(13)固定在第二齒輪架(14)的外壁并與第二減速小齒輪(10)相互嚙合，所述第二主動齒輪(15)固定在第二齒輪架(14)的外壁上，所述第二主動齒輪(15)與扭矩放大輸出組件中的第二從動齒輪(33)相互嚙合進行傳動；

扭矩放大輸出組件由第二外殼(32)、第二從動齒輪(33)、第三減速小齒輪(34)、第二齒輪軸(35)、第三軸承(36)、第二減速大齒輪(37)和第二齒輪架(38)組成；

所述第二外殼(32)與第一外殼(8)固定連接，第二齒輪軸(35)通過軸承(3)轉動連接在第二外殼(32)內部，所述第二從動齒輪(33)固定安裝在第二齒輪軸(35)外壁上并與第二主動齒輪(15)相互嚙合，所述第三減速小齒輪(34)固定安裝在第二齒輪軸(35)外壁上，第二齒輪架(38)中部設有用于通過離合傳扭軸(49)的中空通道且第二齒輪架(38)通過第三軸承(36)與第二齒輪架(14)轉動連接，所述第二減速大齒輪(37)固定在第二齒輪架(38)的外壁并與第三減速小齒輪(34)相互嚙合，所述的第二齒輪架(38)側壁設有X個通孔(3801)，通孔(3801)用于通過傳動離合組件，并將扭矩傳遞給傳動離合組件；

離合限位組件由離合滑軌(40)和上蓋(41)組成，所述離合滑軌(40)下部與第二外殼(32)固定配合，離合滑軌(40)上表面(4001)設置三組滑槽(4002)，離合伸出限位塊(44)與滑槽(4002)滑動配合，離合伸出塊(42)與離合滑軌(40)上表面(4001)滑動接觸，離合滑軌(40)中部設有可使離合傳扭軸(49)通過的中空通道，所述上蓋(41)下部與離合滑軌(40)固定配合，上蓋(41)中部設有可使離合傳扭軸(49)通過的中空通道；

傳動離合組件由離合伸出塊(42)、離合復位彈針(43)、離合伸出限位塊(44)、離合塊接頭(45)、離合頭復位彈簧(46)、離合活動頭(47)和離合活動桿(48)組成；

所述離合伸出塊(42)內部設有用于安裝離合復位彈針(43)和離合伸出限位塊(44)的空腔，離合伸出塊(42)下表面與離合滑軌(40)上表面(4001)滑動接觸，所述離合伸出限位塊(44)安裝在離合伸出塊(42)的空腔中，離合伸出限位塊(44)下部從離合伸出塊(42)伸出與離合滑軌(40)的滑槽(4002)滑動配合，所述離合復位彈針(43)一端與離合伸出塊(42)固定，另一端與離合伸出限位塊(44)上部的圓柱形凹槽固定，所述離合塊接頭(45)為中空圓柱狀部件，離合塊接頭(45)與離合伸出塊(42)右端固定連接，離合塊接頭(45)外壁與第二齒輪架(38)側壁的通孔(3801)滑動配合，所述離合活動頭(47)與離合塊接頭(45)的中空通道滑動配合，左側固定連接離合活動桿(48)，離合頭復位彈簧(46)設置在離合伸出塊(42)與離合活動桿(48)之間且離合頭復位彈簧(46)始終處于壓縮狀態；

所述離合傳扭軸(49)為一中空圓柱管件，離合傳扭軸(49)外壁設置N個傳扭鍵(4901)，傳扭鍵(4901)側壁用于卡住伸出的傳動離合組件，離合傳扭軸(49)下端與鉆具系統的鉆頭部分連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于井下有纜電動鉆具的鉆頭解卡機構，其特征在于：所述的第二齒輪架(38)外壁設有扶正軸承(39)。