短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具制造技术

本发明专利技术涉及钻具的技术领域，特别是涉及一种短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具；其结构简单，在满足造斜率同时，提高振捣冲击效果和增大扭矩，并实现碎渣同步清理，提高钻井进度；包括中空主轴体、液压驱动马达、万向传动轴、钻头组件、偏斜驱动环和用于碎渣清理的清渣机构，液压驱动马达固定安装于中空主轴体内，钻头组件可上下滑动安装于中空主轴体底部，偏斜驱动环内设置有波形凸起部，万向传动轴上安装有驱动盘，驱动盘的外圆周处可转动安装有多个周向均布的滚珠；清渣机构包括座体和导筒，中空主轴体可转动安装于座体上，导筒安装于座体上，中空主轴体外壁处安装有螺旋输送叶，座体上安装有为中空主轴体转动提供动力的驱动机构。有为中空主轴体转动提供动力的驱动机构。有为中空主轴体转动提供动力的驱动机构。

【技术实现步骤摘要】
短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具


[0001]本专利技术涉及钻具的
，特别是涉及一种短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具。

技术介绍

[0002]众所周知，螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下动力钻具。泥浆泵泵出的泥浆液流经旁通阀进入马达，在马达进出口处形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头；公开（公告）号CN217421057U公开了一种涡轮复合动力扭转冲击短弯距提速钻具，包括复合动力总成与扭转冲击总成组成，所述复合动力总成包含涡轮总成和等壁厚液马达总成，所述扭转冲击总成包含弯点传动轴总成和摆动震击器总成，所述涡轮总成、防掉总成、等壁厚液马达总成、万向轴总成、弯点传动轴总成和摆动震击器总成的外侧均装配有壳体，每个所述壳体的两端分别设置有规格相适配的螺筒与螺套；该涡轮复合动力扭转冲击短弯距提速钻具，在进行石油开采有效钻进提速过程中，通过其中弯壳体与扶正器一体式设计制造的设置，能够极大缩短弯点与钻头断面的间距，进而能够使该装置具备相对高的钻进速度的同时也有较高的造斜率；然而在使用中发现，虽然其有较高的造斜率，但其结构复杂，不便于组装和后期维护，振动冲击效果有待进一步提高，且钻井过程中的碎渣影响钻头的正常进给作业，有一定的使用局限性。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供一种结构简单，在满足造斜率同时，提高振捣冲击效果和增大扭矩，并实现碎渣同步清理，提高钻井进度的短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具。
[0004](二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括中空主轴体、液压驱动马达、万向传动轴、钻头组件、偏斜驱动环和用于碎渣清理的清渣机构，所述液压驱动马达固定安装于中空主轴体内，所述钻头组件可上下滑动安装于中空主轴体底部，所述液压驱动马达的输出轴与钻头组件通过万向传动轴传动连接，所述偏斜驱动环固定安装于中空主轴体内中上部，所述万向传动轴自偏斜驱动环内穿过，所述偏斜驱动环内设置有波形凸起部，所述万向传动轴上安装有驱动盘，所述驱动盘的外圆周处可转动安装有多个周向均布的滚珠；所述清渣机构包括座体和导筒，所述中空主轴体可转动安装于座体上，所述导筒安装于座体上，所述中空主轴体外壁处安装有螺旋输送叶，所述座体上安装有为中空主轴体转动提供动力的驱动机构；进一步的，所述导筒中心轴线与中空主轴体的中心轴线重合；所述座体上设置有与导筒内部连通的排渣口。
[0005]优选的，所述驱动机构包括驱动电机、齿轮和驱动齿盘，所述驱动电机固定安装于座体上，所述驱动齿盘固定安装于中空主轴体上，所述驱动电机的输出端与驱动齿盘通过齿轮传动连接。
[0006]优选的，所述钻头组件上设置有球形凸起部，所述中空主轴体上设置有与球形凸
起部相契合并容许钻头组件上下滑动的腔室。
[0007]优选的，所述导筒内壁和中空主轴体外壁之间围合形成导料腔，所述液压驱动马达的进液端与中空主轴体内部连通，所述液压驱动马达的出液端伸入至导料腔内。
[0008]优选的，所述螺旋输送叶的底部安装有刮齿。
[0009]优选的，所述钻头组件上套设有弹簧，所述钻头组件通过弹簧与中空主轴体内部弹性连接。
[0010]优选的，所述驱动电机和齿轮为两组，两驱动电机分别通过两齿轮为驱动齿盘转动提供动力。
[0011]优选的，所述导筒底部固定安装有多个周向均布的抓齿。
[0012](三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具，具备以下有益效果：该短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具，将液压驱动马达的进液端与外部有压液体源连通，将该钻具放入至井内，钻头组件与待处理面接触，万向传动轴处于折弯状态，液压驱动马达带动万向传动轴转动，驱动盘上的滚珠在偏斜驱动环内转动，在波形凸起部的作用下，万向传动轴频繁伸长缩短，从而实现钻头组件的上下振动效果，在对待开采面钻动作业的同时形成振动冲击效果，且钻头组件在万向传动轴的偏心作用力下实现偏斜，从而提高造斜率，驱动机构带动中空主轴体转动，在中空主轴体转动过程中，可为钻头组件的转动提供一定扭力作用，同时带动螺旋输送叶转动，在螺旋输送叶的作用下，可实现对井底碎渣的清理，结构简单，在满足造斜率同时，提高振捣冲击效果和增大扭矩，并实现碎渣同步清理，减少碎渣对钻头造成干涉，提高钻井进度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的等轴侧立体结构示意图；图2是本专利技术的前视结构示意图；图3是本专利技术的图2中A
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A处剖面结构示意图；图4是本专利技术的图3中B
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B处剖面结构示意图；图5是本专利技术的万向传动轴处立体结构示意图；图6是本专利技术的偏斜驱动环立体结构示意图；图7是本专利技术的图3中A处局部放大结构示意图；图8是本专利技术的图3中B处局部放大结构示意图；图9是本专利技术的底部仰视结构示意图；附图中标记：1、中空主轴体；2、液压驱动马达；3、万向传动轴；4、钻头组件；5、偏斜驱动环；6、波形凸起部；7、驱动盘；8、滚珠；9、座体；10、导筒；11、螺旋输送叶；12、驱动电机；13、齿轮；14、驱动齿盘；15、球形凸起部；16、刮齿；17、弹簧；18、抓齿。
具体实施方式
[0014]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0015]请参阅图1
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9，本专利技术的短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具，包括中空主轴体1、液压驱动马达2、万向传动轴3、钻头组件4、偏斜驱动环5和用于碎渣清理的清渣机构，液压驱动马达2固定安装于中空主轴体1内，钻头组件4可上下滑动安装于中空主轴体1底部，液压驱动马达2的输出轴与钻头组件4通过万向传动轴3传动连接，偏斜驱动环5固定安装于中空主轴体1内中上部，万向传动轴3自偏斜驱动环5内穿过，偏斜驱动环5内设置有波形凸起部6，万向传动轴3上安装有驱动盘7，驱动盘7的外圆周处可转动安装有多个周向均布的滚珠8；清渣机构包括座体9和导筒10，中空主轴体1可转动安装于座体9上，导筒10安装于座体9上，中空主轴体1外壁处安装有螺旋输送叶11，座体9上安装有为中空主轴体1转动提供动力的驱动机构；进一步的，导筒10中心轴线与中空主轴体1的中心轴线重合；座体9上设置有与导筒10内部连通的排渣口；进一步的，在另一实施例中，为使该钻具更为顺畅的向下进给，该钻具通过外部驱动机构进行驱动，导筒10呈转动状态进给，导筒10的转速与钻头组件4同向等速转动或者导筒10的转速大于钻头组件4的转速，进给到位后导筒10处于静止状态；碎渣被螺旋输送叶11输送至导筒10内上部，经排渣口排出。
[0016]具体的，驱动机构包括驱动电机12、齿轮13和驱动齿盘14，驱动电机12固定安装于座体9上，驱动齿盘14固定安装于中空主轴体1上，驱动电机12的输出端与驱动齿盘14通过齿轮13传动连接；驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具，其特征在于，包括中空主轴体（1）、液压驱动马达（2）、万向传动轴（3）、钻头组件（4）、偏斜驱动环（5）和用于碎渣清理的清渣机构，所述液压驱动马达（2）固定安装于中空主轴体（1）内，所述钻头组件（4）可上下滑动安装于中空主轴体（1）底部，所述液压驱动马达（2）的输出轴与钻头组件（4）通过万向传动轴（3）传动连接，所述偏斜驱动环（5）固定安装于中空主轴体（1）内中上部，所述万向传动轴（3）自偏斜驱动环（5）内穿过，所述偏斜驱动环（5）内设置有波形凸起部（6），所述万向传动轴（3）上安装有驱动盘（7），所述驱动盘（7）的外圆周处可转动安装有多个周向均布的滚珠（8）；所述清渣机构包括座体（9）和导筒（10），所述中空主轴体（1）可转动安装于座体（9）上，所述导筒（10）安装于座体（9）上，所述中空主轴体（1）外壁处安装有螺旋输送叶（11），所述座体（9）上安装有为中空主轴体（1）转动提供动力的驱动机构。2.根据权利要求1所述的短弯抗冲击大扭矩螺杆钻具，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机（12）、齿轮（13）和驱动齿盘（14），所述驱动电机（12）固定安装于座体（9）上，所述驱动齿盘（14）固定安装于中空主轴体（1）上，所述驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占奎，曹江龙，
申请(专利权)人：沧州格锐特钻头有限公司，
类型：发明
国别省市：