[發明專利]一種定向取芯工具及其鉆機軸承組件

在審

• 申請號: 202210498758.7
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114809905A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 廖金軍;李俊;劉郡;易達云;汪燦;許愛鳳;張堅
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: E21B4/00
• 分類號: E21B4/00;E21B25/16;F16C17/00;F16C19/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 馬天琪

本發明公開了一種定向取芯工具及其鉆機軸承組件，涉及地質勘探定向取芯工具技術領域，鉆機軸承組件包括：聯軸器、殼體、定子支撐板、定子連接件、定子組件、轉子組件以及驅動軸，聯軸器、定子支撐板、定子連接件、定子組件、轉子組件以及驅動軸依次套設于中空芯軸的外周部，聯軸器的內周部和中空芯軸的外周部間隙配合；定子支撐板和定子組件均與定子連接件軸向間隙配合，轉子組件與定子組件配合抵接，驅動軸設于轉子組件的內周部和中空芯軸的外周部之間，殼體套設于轉子組件的外周部、且殼體與聯軸器連接。本發明所提供的鉆機軸承組件是適用于定向取芯鉆進的軸承，可有效提高定向鉆進工具的軸承組件使用效果、并減小軸承組件的裝配難度。

技術領域

本發明涉及地質勘探定向取芯工具技術領域，更具體地說，涉及一種鉆機軸承組件。此外，還涉及一種包括上述鉆機軸承組件的定向取芯工具。

背景技術

目前，國內外的定向鉆進的軸承組件設計方案在功能或結構上還存在一定的不足，無法適應定向取芯作業環境。例如，現有技術公開的指向式旋轉導向鉆井工具，它包括一個空心芯軸，芯軸上部外壁上由上至下依次固定有上密封總成和用于支撐芯軸的上浮動軸承，芯軸貫穿一個安裝固定在外殼內壁上的偏心機構，芯軸下端伸出外殼外、與空心鉆頭相連接，芯軸的外壁上由下至上依次有一個下密封總成和一個下固定軸承。但所用的下固定軸承不允許芯軸的傾斜，無法將芯軸的傾斜傳遞到鉆頭。且該軸承采用油潤滑形式，對密封要求嚴格。

例如，現有技術公開了一種螺桿驅動的旋轉導向鉆井工具，其主要由固定接頭、上外殼、過流擋板、控制件、串聯碟簧、中心軸、控制銷釘、馬達轉子安裝座、滑動外殼、馬達外殼、馬達轉子、馬達定子、萬向軸、下外殼、導流軸、外定位套、密封件、調節套筒、內定位套、串軸承、密封圈、導向接頭、導向伸縮塊、固定座、泄流噴嘴以及鉆頭組成。工具工作時，通過改變鉆井液壓力，使鉆井液流道改變，鉆井液在工具內部形成分流，驅動泥漿馬達轉動，改變導向接頭的流道連通狀態，控制導向伸縮塊動作，完成旋轉導向工具的導向動作，實現導向鉆進功能。但所用的軸承組件對密封要求嚴格，且無法一邊導向一邊取芯工作。

另外，現有技術還公開了一種可用于取芯的機械式垂直鉆井工具，它包括中間轉動外殼，中間轉動外殼的一端與穩定平臺外殼相連，中間轉動外殼的另一端依次與上角接觸軸承、下角接觸軸承連接，也即中間轉動外殼間接的與鉆頭相連。鉆井過程中，鉆壓與扭矩通過穩定平臺外殼、中間傳動外殼以及鉆頭接頭等部件傳遞至鉆頭，中間轉動外殼的中心留有用于放置取芯筒的空間，可實現邊垂直鉆井邊取芯的操作。該鉆井工具采用偏重機構所受重力產生的偏心扭矩監測井斜，并帶動機械閥門控制下部執行機構動作，為鉆頭提供下降和傾斜所需的作用力與轉角，導致該鉆井工具僅適用于垂直定向取芯鉆進操作。

綜上所述，如何提高定向鉆進工具的軸承組件的使用效果、并減小軸承組件的裝配難度，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種鉆機軸承組件，可有效提高定向鉆進工具的軸承組件使用效果、并減小軸承組件的裝配難度。

本發明的另一目的是提供一種包括上述鉆機軸承組件的定向取芯工具。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種鉆機軸承組件，包括：聯軸器、殼體、定子支撐板、定子連接件、定子組件、轉子組件以及驅動軸，所述聯軸器、所述定子支撐板、所述定子連接件、所述定子組件、所述轉子組件以及所述驅動軸均為環狀結構、且依次套設于中空芯軸的外周部，所述聯軸器的內周部和所述中空芯軸的外周部間隙配合；

所述定子支撐板設于所述聯軸器的內周部，所述定子支撐板和所述定子組件均與所述定子連接件軸向間隙配合，所述轉子組件與所述定子組件配合抵接，所述驅動軸設于所述轉子組件的內周部和所述中空芯軸的外周部之間，所述殼體套設于所述轉子組件的外周部、且所述殼體與所述聯軸器連接。