一種用于螺桿鉆具的萬(wàn)向軸的制作方法

本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，具體而言涉及一種螺桿鉆具的萬(wàn)向軸。

背景技術(shù)：

隨著石油天然氣勘探開發(fā)的發(fā)展，越來越多的螺桿鉆具應(yīng)用于深井、超深井等鉆井作業(yè)。螺桿鉆具(PDM drill)，是一種以鉆井液為動(dòng)力，把液體壓力能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的容積式井下動(dòng)力鉆具。當(dāng)泥漿泵泵出的泥漿流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá)，在馬達(dá)的進(jìn)、出口形成一定的壓力差，推動(dòng)轉(zhuǎn)子繞定子的軸線旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)速和扭矩通過萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭，從而實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)。但現(xiàn)有的螺桿鉆具的鉆進(jìn)效率比較低下，效率難以提升，不能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境下的工作需要。螺桿鉆具與鉆頭等組成井底鉆具組合，位于整個(gè)鉆柱的最底層，直接為鉆頭提供破巖動(dòng)力，可以有效的提高機(jī)械鉆進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)定向造斜功能。

螺桿鉆具主要由旁通閥、定子、轉(zhuǎn)子、萬(wàn)向軸總成、傳動(dòng)軸總成組成。其中萬(wàn)向軸總成是螺桿鉆具的重要部件之一，它的壽命決定了螺桿鉆具總體壽命，萬(wàn)向軸總成連接在馬達(dá)與傳動(dòng)軸之間，用于將馬達(dá)的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動(dòng)軸至鉆頭。在一些斜鉆孔，超深孔的鉆進(jìn)上，常常需要萬(wàn)向軸本身能夠伸展一定角度，而現(xiàn)有的萬(wàn)向軸總成中通過都是在外殼內(nèi)的傳動(dòng)部件上可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度的變化，但彎管本身是剛性材料制作的，不能做到角度調(diào)節(jié)，或者整個(gè)彎管使用塑性材料制作，盡管可以實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)但其剛度和耐磨損度達(dá)不到要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種用于螺桿鉆具的萬(wàn)向軸，通過定位套的旋轉(zhuǎn)或者扭轉(zhuǎn)等外部操作，使其脫離原來的卡合槽內(nèi)；設(shè)置性能更好的馬達(dá)總成的中空轉(zhuǎn)子上的軸向孔，有效增加鉆頭的馬力和泥漿的上返速度，提高鉆頭的工 作效率，提高鉆進(jìn)速度和鉆井質(zhì)量。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種用于螺桿鉆具的萬(wàn)向軸，包括：

上殼體，被設(shè)置用于連接至馬達(dá)總成；馬達(dá)總成包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子位于定子內(nèi)并且相互嚙合，并且利用轉(zhuǎn)子與定子的導(dǎo)程差形成螺旋密封線與螺旋密封腔，螺旋密封腔隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)；定子齒數(shù)比轉(zhuǎn)子齒數(shù)多一個(gè)；所述轉(zhuǎn)子為中空轉(zhuǎn)子并設(shè)置有兩個(gè)沿著轉(zhuǎn)子縱長(zhǎng)軸線方向的通孔，其中一個(gè)通孔的截面直徑大于另一個(gè)通孔的截面直徑；

下殼體，被設(shè)置用于連接至傳動(dòng)軸總成；

定位套，構(gòu)造成環(huán)狀，其固定在所述上殼體的一端，并套設(shè)在下殼體上；該定位套被設(shè)置成可在外部操作而調(diào)整其在所述下殼體上的不同卡合位置以實(shí)現(xiàn)上殼體與下殼體之間的相對(duì)角度調(diào)節(jié)；

其中，所述下殼體臨近定位套的外周上沿著下殼體的中心軸線方向上設(shè)置有多個(gè)標(biāo)示彎度信息的凹槽，所述凹槽包括空環(huán)槽和尖槽，每個(gè)空環(huán)槽表示1度，每個(gè)尖槽表示15分，所述定位套的內(nèi)壁面上設(shè)置有用于卡合到所述凹槽內(nèi)的卡合部。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述上殼體和下殼體均為鋼管。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述下殼體的截面尺寸小于上殼體的截面尺寸。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述下殼體的截面圓周直徑D₁與上殼體的截面圓周直徑D₂滿足：D₂/2<D₁<D₂。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述定位套的內(nèi)壁面上涂覆有耐磨材料層。

由以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：通過定位套的旋轉(zhuǎn)或者扭轉(zhuǎn)等外部操作，使其脫離原來的卡合槽內(nèi)，并通過調(diào)節(jié)定位套和下殼體之間的卡合槽的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)彎度的調(diào)節(jié)，同時(shí)通過下殼體上標(biāo)示的(預(yù)制的)表示不同彎度的凹槽的信息，可以直觀地了解和調(diào)節(jié)彎度。且通過設(shè)置性能更好的馬達(dá)總成的中空轉(zhuǎn)子上的軸向孔，有效增加鉆頭的馬力和泥漿的上返速度，提高鉆頭的工作效率，提高鉆進(jìn)速度和鉆井質(zhì)量。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實(shí)用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本實(shí)用新型的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

圖1是本實(shí)用新型的用于螺桿鉆具的萬(wàn)向軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型下殼體以及彎度表示槽(即凹槽)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型螺桿鉆具的馬達(dá)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本實(shí)用新型的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本實(shí)用新型的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸緦?shí)用新型所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本實(shí)用新型公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本實(shí)用新型公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。

結(jié)合圖1，一種用于螺桿鉆具的萬(wàn)向軸，包括：上殼體1、下殼體2和連接 在兩個(gè)殼體之間的定位套3。

上殼體1，被設(shè)置用于連接至馬達(dá)總成。

下殼體2，被設(shè)置用于連接至傳動(dòng)軸總成。

定位套3，構(gòu)造成環(huán)狀，其固定在所述上殼體1的一端，并套設(shè)在下殼體2上。

定位套3被設(shè)置成可在外部操作而調(diào)整其在所述下殼體2上的不同卡合位置以實(shí)現(xiàn)上殼體1與下殼體2之間的相對(duì)角度調(diào)節(jié)。

結(jié)合圖2，所述下殼體2臨近定位套3的外周上沿著下殼體2的中心軸線方向上設(shè)置有多個(gè)標(biāo)示彎度信息的凹槽21，所述定位套的內(nèi)壁面上設(shè)置有用于卡合到所述凹槽內(nèi)的卡合部。

所述凹槽包括空環(huán)槽和尖槽，每個(gè)空環(huán)槽表示1度，每個(gè)尖槽表示15分。

優(yōu)選地，所述上殼體和下殼體均為鋼管。所述下殼體的截面尺寸小于上殼體的截面尺寸。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述下殼體的截面圓周直徑D₁與上殼體的截面圓周直徑D₂滿足：D₂/2<D₁<D₂。

為了保障和強(qiáng)化定位套在不同的彎度調(diào)節(jié)時(shí)不被損壞，定位套3的內(nèi)壁面上涂覆有耐磨材料層。

結(jié)合圖3所示，馬達(dá)總成包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子位于定子內(nèi)并且相互嚙合，并且利用轉(zhuǎn)子與定子的導(dǎo)程差形成螺旋密封線與螺旋密封腔，螺旋密封腔隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)；定子齒數(shù)比轉(zhuǎn)子齒數(shù)多一個(gè)；所述轉(zhuǎn)子為中空轉(zhuǎn)子并設(shè)置有兩個(gè)沿著轉(zhuǎn)子縱長(zhǎng)軸線方向的通孔，其中一個(gè)通孔的截面直徑大于另一個(gè)通孔的截面直徑；所述轉(zhuǎn)子32為中空轉(zhuǎn)子并設(shè)置有兩個(gè)沿著轉(zhuǎn)子縱長(zhǎng)軸線方向的通孔，其中一個(gè)通孔的截面直徑大于另一個(gè)通孔的截面直徑。定子31為一個(gè)鋼管，并且該鋼管的內(nèi)壁上壓注有橡膠襯套。所述橡膠襯套所形成的內(nèi)孔呈現(xiàn)螺旋狀。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。 本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。