螺杆钻具制造技术

本发明专利技术提供了一种螺杆钻具，属于钻井工具领域，包括马达总成、上壳体以及下壳体，所述上壳体和下壳体共同形成传动腔，所述传动腔内设置有传动轴和水帽，所述传动轴内设置有供钻井液流通的通孔，所述水帽的底部固定连接有上动滑动轴承，所述下壳体的内壁顶部设置有上静滑动轴承，所述传动轴的外壁底部套设有下动滑动轴承，所述下壳体的内壁底部螺纹连接有下静滑动轴承，所述下动滑动轴承和上动滑动轴承之间设置有由多个碟形弹簧叠合形成的缓冲碟簧组，所述缓冲碟簧组套设于所述传动轴上。本螺杆钻具可以有效提高钻头的有效工时间和钻井效率，有效延长钻压作用距离，加大单次送钻钻压下钻头的有效钻进深度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井工具领域，具体而言，涉及螺杆钻具。
技术介绍
目前常用的螺杆钻具是一种由钻井液的液压能来驱动的井下动力钻具，它具有提高钻头旋转速度并由此提高钻井效率的作用，还具有进行定向、水平等斜井段钻进的功能，而且其制造和使用成本低，安全可靠性较高，多年来一直被广泛使用。在目前的钻井过程中，控制钻头对井底地层钻进的主要方式是人工操控的断续式送钻，而钻柱中包括螺杆钻具在内的各种钻具的轴向均为刚性，使得实际钻井过程中钻头始终处于断续式的钻削方式中，而且每次送钻后钻头连续钻进距离都很短，高频率的送钻还给钻头带来了持续性的冲击损伤，虽然螺杆钻具通过提高钻头转速提高了钻井速度，但却加大了送钻时钻头受到冲击力，并因此加大了螺杆钻具输出动力性能的波动范围，使钻头的工作寿命减短，螺杆钻具的工作效能减低。因此目前的螺杆钻具普遍存在如下缺陷:无钻压延伸工能，无法解决钻头连续钻进深度浅，钻具及钻头的工作效能较低的问题；无缓冲功能，无法克服钻头与井底地层间的持续性冲击，钻头及钻具的寿命短；传动轴总成结构不合理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种螺杆钻具，以改善上述问题。本专利技术是这样实现的：本螺杆钻具包括马达总成、上壳体以及下壳体，所述下壳体、上壳体以及马达总成的马达定子从下到上依次螺纹连接，所述上壳体和下壳体共同形成传动腔，所述传动腔内设置有传动轴和水帽，所述传动轴内设置有供钻井液流通的通孔，所述传动轴、水帽以及马达总成的马达转子从下到上依次螺纹连接，所述水帽的底部固定连接有上动滑动轴承，所述上动滑动轴承的内孔与所述传动轴匹配，所述下壳体的内壁顶部设置有上静滑动轴承，所述上静滑动轴承的内孔与所述上动滑动轴承匹配，所述传动轴的外壁底部套设有下动滑动轴承，所述下壳体的内壁底部螺纹连接有下静滑动轴承，所述下静滑动轴承的内孔与所述下动滑动轴承匹配，所述下动滑动轴承和上动滑动轴承之间设置有由多个碟形弹簧叠合形成的缓冲碟簧组，所述缓冲碟簧组套设于所述传动轴上。本专利技术的有益效果是：本螺杆钻具利用缓冲碟簧组的压缩和释放，可以有效提高钻头的有效工时间和钻井效率。所述钻压延伸功能能够有效延长钻压作用距离，加大单次送钻钻压下钻头的有效钻进深度，并能将作用于马达转子上的液压力通过传动轴传递给钻头，加大钻头对地层的破损力，显著提高钻井效率，且降低能耗，特别是在硬地层和斜井段钻进时所述钻压延伸功能能够克服钻头连续钻进行程短的缺陷，并改善钻压不易控制的现状，大幅度提高钻进速度和钻井质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的螺杆钻具上部的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的螺杆钻具下部的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的下壳体的剖视图；图4为本专利技术实施例提供的缓冲碟簧组的安装示意图；图5为本专利技术实施例提供的冲击装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的被冲击头的剖视图；图7为本专利技术实施例提供的被冲击头的俯视图；图8为本专利技术实施例提供的冲击头的剖视图；图9为本专利技术实施例提供的冲击头的俯视图；图10为本专利技术实施例提供的冲击架的俯视图；图11为本专利技术实施例提供的冲击架的剖视图；图12为本专利技术实施例提供的冲击轮的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的图6或者图8中直径d的圆柱面的展开图；图14为本专利技术实施例提供的扭力缓冲器的结构示意图；图15为图14的A-A剖视图；图16为本专利技术实施例提供的防掉结构的示意图。附图标记汇总：下壳体100；上壳体200；扭力缓冲器300；马达总成400；防掉杆410；防掉接头420；传动轴500；下动滑动轴承510；下静滑动轴承520；上动滑动轴承530；上静滑动轴承540；防冲蚀套550；水帽560；调整隔套700；花键套710；环形隔套720；防脱弹簧730；内支撑套740；内圈压套750；外圈压套760；中间隔套770；导向花键套780；缓冲碟形弹簧800；加强碟形弹簧810；第一轴承内圈820；第二轴承内圈830；被冲击头900；冲击头910；冲击架920；冲击轮930；弹簧座940；冲击弹簧950。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是螺纹连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1-16，本螺杆钻具包括马达总成400、上壳体200以及下壳体100，所述下壳体100、上壳体200以及马达总成400的马达定子从下到上依次螺纹连接，所述上壳体200和下壳体100共同形成传动腔，所述传动腔内设置有传动轴500和水帽560，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆钻具，其特征在于，包括马达总成、上壳体以及下壳体，所述下壳体、上壳体以及马达总成的马达定子从下到上依次螺纹连接，所述上壳体和下壳体共同形成传动腔，所述传动腔内设置有传动轴和水帽，所述传动轴内设置有供钻井液流通的通孔，所述传动轴、水帽以及马达总成的马达转子从下到上依次螺纹连接，所述水帽的底部固定连接有上动滑动轴承，所述上动滑动轴承的内孔与所述传动轴匹配，所述下壳体的内壁顶部设置有上静滑动轴承，所述上静滑动轴承的内孔与所述上动滑动轴承匹配，所述传动轴的外壁底部套设有下动滑动轴承，所述下壳体的内壁底部螺纹连接有下静滑动轴承，所述下静滑动轴承的内孔与所述下动滑动轴承匹配，所述下动滑动轴承和上动滑动轴承之间设置有由多个碟形弹簧叠合形成的缓冲碟簧组，所述缓冲碟簧组套设于所述传动轴上。

【技术特征摘要】
1.一种螺杆钻具，其特征在于，包括马达总成、上壳体以及下
壳体，所述下壳体、上壳体以及马达总成的马达定子从下到上依次
螺纹连接，所述上壳体和下壳体共同形成传动腔，所述传动腔内设
置有传动轴和水帽，所述传动轴内设置有供钻井液流通的通孔，所
述传动轴、水帽以及马达总成的马达转子从下到上依次螺纹连接，
所述水帽的底部固定连接有上动滑动轴承，所述上动滑动轴承的内
孔与所述传动轴匹配，所述下壳体的内壁顶部设置有上静滑动轴承，
所述上静滑动轴承的内孔与所述上动滑动轴承匹配，所述传动轴的
外壁底部套设有下动滑动轴承，所述下壳体的内壁底部螺纹连接有
下静滑动轴承，所述下静滑动轴承的内孔与所述下动滑动轴承匹配，
所述下动滑动轴承和上动滑动轴承之间设置有由多个碟形弹簧叠合
形成的缓冲碟簧组，所述缓冲碟簧组套设于所述传动轴上。
2.根据权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于，所述下动滑
动轴承和上动滑动轴承之间设置有单向载荷推力轴承和双向载荷推
力轴承，所述单向载荷推力轴承和双向载荷推力轴承从下到上依次
套设于传动轴上，所述缓冲弹簧组有两组，分别设置于单向载荷推
力轴承和双向载荷推力轴承之间以及双向载荷推力轴承和上动滑动
轴承之间。
3.根据权利要求2所述的螺杆钻具，其特征在于，所述单向载
荷推力轴承包括相互转动连接的轴承端圈和第一轴承内圈，所述轴
承端圈的内孔与传动轴匹配，所述第一轴承内圈位于轴承端圈上方，
所述双向载荷推力轴承包括轴承中圈和分别设置于所述轴承中圈两
侧的第二轴承内圈，所述轴承中圈的内孔与所述传动轴匹配，所述
传动轴上套设有内支撑套和内圈压套，所述内支撑套顶端抵住轴承

\t中圈，底端抵住轴承端圈，所述内圈压套顶端抵住上动滑动轴承，
底端抵住轴承中圈。
4.根据权利要求3所述的螺杆钻具，其特征在于，所述下壳体
的内壁上设置有三个花键套，三个花键套沿所述传动轴轴向设置，
三个花键套上均设置有花键孔，三个花键孔的内壁上均设置有花键
槽，所述第一轴承内圈和两个第二轴承内圈的外壁上均设置有与所
述花键槽滑动配合的键条。
5.根据权利要求4所述的螺杆钻具，其特征在于，单向载荷推
力轴承和双向载荷推力轴承之间设置有环形隔套，所述环形隔套将
单向载荷推力轴承和双向载荷推力轴承之间的空间分为上腔室和下
腔室...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少江，
申请(专利权)人：四川飞翔能源有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51