一種容積式直線馬達(dá)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種容積式直線馬達(dá)，更具體的說，尤其涉及一種離心式圓周運動為往復(fù)直線運動的容積式直線馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002]螺桿轉(zhuǎn)具是一種依靠容積式液壓馬達(dá)進(jìn)行鉆井作業(yè)的工具，通過將液體壓力驅(qū)使馬達(dá)轉(zhuǎn)子進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動，馬達(dá)轉(zhuǎn)子輸出的動力依次經(jīng)萬向軸、傳動軸傳遞給鉆頭，最終通過鉆頭實現(xiàn)鉆井作業(yè)。如專利號為ZL200610021439.8、發(fā)明名稱為“一種金屬轉(zhuǎn)子螺桿轉(zhuǎn)具”的專利文件，就具體公開了一種轉(zhuǎn)子采用金屬材質(zhì)的螺桿轉(zhuǎn)具。
[0003]容積式馬達(dá)由馬達(dá)定子、馬達(dá)轉(zhuǎn)子組成，如圖1所示，給出了現(xiàn)有容積式馬達(dá)轉(zhuǎn)子的運動軌跡圖，由此可見，現(xiàn)有的容積式馬達(dá)在運行的過程中，轉(zhuǎn)子在自身旋轉(zhuǎn)的同時，還繞馬達(dá)定子的中心做離心式圓周運動。然而在很多應(yīng)用場合，轉(zhuǎn)子的這種離心式的圓周運動稱為一種弊端，使其應(yīng)用范圍受到很大的局限性；如果能將轉(zhuǎn)子的離心式圓周運動變換為直線往復(fù)運動，將會擴(kuò)大容積式馬達(dá)的應(yīng)用范圍。
[0004]采用液力加壓器的鉆具，則無需使用容積式液壓馬達(dá)，而是將壓力鉆井液直接通入至液力加壓器中，由液力加壓器將液體壓力轉(zhuǎn)化為頭部的鉆具，通過鉆具的震動來實現(xiàn)鉆井作業(yè)。如專利號為ZL201110182865.0、發(fā)明名稱為“一種液力加壓器”的專利文件，就具體公開了一種常用的液力加壓器裝置。鉆井液的壓力是決定鉆井效率、質(zhì)量的關(guān)鍵所在，在一定范圍內(nèi)增加鉆井液的壓力，有利于提高鉆井效率。然而，通常情況下鉆井的壓力是相對恒定的，如果能在液力加壓器的前端增設(shè)相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，能在通入的鉆井液的壓力相對不變的情況下，通過“憋壓”的形式增加通往液力加壓器液體的壓力，將會有效地提高鉆井效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種容積式直線馬達(dá)。
[0006]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，直線馬達(dá)由馬達(dá)定子和位于馬達(dá)定子中的馬達(dá)轉(zhuǎn)子組成，其特別之處在于:所述馬達(dá)定子的一端固定有下接頭，所述下接頭中設(shè)置有轉(zhuǎn)子接頭和上套，轉(zhuǎn)子接頭與馬達(dá)轉(zhuǎn)子相固定，上套固定于下接頭中，上套上開設(shè)有對轉(zhuǎn)子接頭進(jìn)行限位的長形開口 ；轉(zhuǎn)子接頭在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的帶動下在長形開口內(nèi)做往復(fù)直線運動。
[0007]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，所述轉(zhuǎn)子接頭上固定有兩個軸承，所述兩個軸承分別位于上套的兩側(cè)，軸承的外徑大于長形開口的寬度。
[0008]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，所述轉(zhuǎn)子接頭的末端設(shè)置有對兩個軸承進(jìn)行限位的螺母。
[0009]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，所述馬達(dá)定子的另一端設(shè)置有上接頭，上接頭的內(nèi)部為便于鉆井液流經(jīng)的進(jìn)液通道；馬達(dá)轉(zhuǎn)子上固定有穿過進(jìn)液通道的加長軸，加長軸的末端固定有防掉螺母。
[0010]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，所述馬達(dá)定子的頭數(shù)為2，馬達(dá)轉(zhuǎn)子的頭數(shù)為I ;馬達(dá)定子的導(dǎo)程為馬達(dá)轉(zhuǎn)子導(dǎo)程的2倍。
[0011]本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，包括與直線馬達(dá)相配合的液力加壓器，所述液力加壓器由缸體、多個活塞和芯軸組成，多個活塞位于缸體中，缸體的中央為便于鉆井液流過的通腔，芯軸固定于缸體的末端，用于安裝鉆具；缸體固定于下接頭上，以實現(xiàn)液力加壓器與直線馬達(dá)的固定連接；下接頭中設(shè)置有下套，下套的外壁與下接頭的內(nèi)壁通過鍵連接，下套上開設(shè)有用于連通液力加壓器的通腔與直線馬達(dá)的輸出腔的進(jìn)液口。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，通過在馬達(dá)定子的一端設(shè)置下接頭，下接頭中設(shè)置于上套和與馬達(dá)轉(zhuǎn)子相固定的轉(zhuǎn)子接頭，使得馬達(dá)接頭的離心式圓周運動變?yōu)樯舷碌耐鶑?fù)運動，形成了具有“直線”輸出形式的容積式馬達(dá)，擴(kuò)展了直線馬達(dá)的應(yīng)用范圍，結(jié)構(gòu)簡單合理，制作成本低，有益效果顯著，便于應(yīng)用推廣。
[0013]進(jìn)一步地，通過設(shè)置與直線馬達(dá)固定連接的液力加壓器，并在下接頭中設(shè)置開設(shè)有進(jìn)液口的下套，使得液力加壓器與直線馬達(dá)只能通過進(jìn)液口相連通；在轉(zhuǎn)子接頭隨馬達(dá)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中，可使進(jìn)液口在完全密封與完全打開狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化，相對于對管路中的鉆井液進(jìn)行了間歇性“憋壓”，提高了通入液力加壓器中的液體壓力，提高了鉆井效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有容積式馬達(dá)中馬達(dá)轉(zhuǎn)子的運動軌跡示意圖；
圖2為本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中A-A截面的礎(chǔ)視圖；
圖4為圖2中C區(qū)域的局部放大圖；
圖5為本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)與液力加壓器相配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5中B-B截面的剖視圖。
[0015]圖中:1直線馬達(dá)，2馬達(dá)定子，3馬達(dá)轉(zhuǎn)子，4下接頭，5轉(zhuǎn)子接頭，6上套，7軸承，8螺母，9長形開口，10上接頭，11進(jìn)液通道，12加長軸，13防掉螺母，14液力加壓器，15缸體，16活塞，17芯軸，18通腔，19下套，20進(jìn)液P,21長形腔。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖2所示，給出了本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3給出了圖2中A-A截面的剖視圖，圖4給出了圖2中C區(qū)域的局部放大圖，所示的容積式直線馬達(dá)I由馬達(dá)定子2、馬達(dá)轉(zhuǎn)子3、下接頭4、轉(zhuǎn)子接頭5、上套6組成，馬達(dá)轉(zhuǎn)子3設(shè)置于馬達(dá)定子2的內(nèi)部空腔中，鉆井液由前端進(jìn)入直線馬達(dá)I后，可驅(qū)使馬達(dá)轉(zhuǎn)子3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。所示的下接頭4通過螺紋連接的方式固定于馬達(dá)定子2的后端，轉(zhuǎn)子接頭5和上套6位于下接頭4的內(nèi)部空腔中。
[0018]上套6的外壁與下接頭4的內(nèi)壁為過盈配合，上套6上開設(shè)有長形開口 9，轉(zhuǎn)子接頭5貫穿于長形開口 9。長形開口 9的寬度略大于轉(zhuǎn)子接頭5的直徑，轉(zhuǎn)子接頭5的離心式圓周運動就變?yōu)橹本€式的往復(fù)運動，使得轉(zhuǎn)子接頭5的輸出為“直線”型，擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。
[0019]所示的轉(zhuǎn)子接頭5上設(shè)置有兩個螺母8，兩個螺母8分別位于長形開口 9的兩側(cè)，螺母8的外徑大于長形開口 9的寬度，通過兩側(cè)的軸承7與位于中間的長形開口 9的配合，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子接頭5的左右限位作用，可有效防止轉(zhuǎn)子接頭5的軸向竄動。所示的轉(zhuǎn)子接頭5的末端還固定有螺母8，螺母8用于實現(xiàn)對兩軸承7的固定作用。
[0020]所述馬達(dá)定子2的前端固定有上接頭10，上接頭10的內(nèi)部開設(shè)有進(jìn)液通道11，以便鉆井液從進(jìn)液通道11中流過。馬達(dá)轉(zhuǎn)子3的前端固定有加長軸12，加長軸12穿過進(jìn)液通道11延伸至上接頭10內(nèi)部空腔的前端，，加長軸12的末端固定有防掉螺母13。在馬達(dá)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動的過程中，加長軸12與轉(zhuǎn)子接頭5始終處于同一直線上，以保證轉(zhuǎn)子接頭5具有穩(wěn)定的輸出。為了保證馬達(dá)轉(zhuǎn)子3具有較高的往復(fù)運動頻率，馬達(dá)定子2的頭數(shù)為2，馬達(dá)轉(zhuǎn)子3的頭數(shù)為1，馬達(dá)定子2的導(dǎo)程是馬達(dá)轉(zhuǎn)子3導(dǎo)程的2倍。
[0021]如圖5所示，給出了本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)與液力加壓器相配合的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6給出了圖5中B-B的截面結(jié)構(gòu)示意圖，所示的液力加壓器14與直線馬達(dá)I固定連接，液力加壓器14由缸體15、活塞16和芯軸17組成，活塞16的數(shù)量為多個，活塞15位于加壓器14之中。芯軸17固定于缸體15的末端，用于設(shè)置鉆具之用；缸體15的內(nèi)部為通腔18，鉆井液經(jīng)通腔18流經(jīng)后進(jìn)入鉆具，以驅(qū)動鉆具進(jìn)行鉆井作業(yè)。
[0022]所示的缸體15與下接頭4相連接，這樣就實現(xiàn)了直線馬達(dá)I與液力加壓器14的固定連接。所示的下接頭4之中還設(shè)置有下套19，下套19與上套6相對設(shè)置，上套6與下套19之間形成了長形腔21。下套19的外壁與下接頭4通過鍵連接，下套19上開設(shè)有進(jìn)液口 20 ;直線馬達(dá)I輸出的鉆井液由長形開口 9進(jìn)入長形腔21后，再由長形腔21通過進(jìn)液口 20進(jìn)入液力加壓器14內(nèi)部的通腔18之中。
[0023]在轉(zhuǎn)子接頭5隨馬達(dá)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動的過程中，可使進(jìn)液口 20在完全密封與完全打開狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化，相對于對管路中的鉆井液進(jìn)行了間歇性“憋壓”，提高了通入液力加壓器中的液體壓力，提高了鉆井效率。
【主權(quán)項】
1.一種容積式直線馬達(dá)，直線馬達(dá)(I)由馬達(dá)定子(2)和位于馬達(dá)定子中的馬達(dá)轉(zhuǎn)子(3)組成，其特征在于:所述馬達(dá)定子(2)的一端固定有下接頭(4)，所述下接頭中設(shè)置有轉(zhuǎn)子接頭(5)和上套(6)，轉(zhuǎn)子接頭與馬達(dá)轉(zhuǎn)子相固定，上套固定于下接頭(4)中，上套上開設(shè)有對轉(zhuǎn)子接頭(5)進(jìn)行限位的長形開口(9);轉(zhuǎn)子接頭在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的帶動下在長形開口內(nèi)做往復(fù)直線運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容積式直線馬達(dá)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子接頭(5)上固定有兩個軸承(7)，所述兩個軸承分別位于上套(6)的兩側(cè)，軸承的外徑大于長形開口(9)的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容積式直線馬達(dá)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子接頭(5)的末端設(shè)置有對兩個軸承(7)進(jìn)行限位的螺母(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容積式直線馬達(dá)，其特征在于:所述馬達(dá)定子(2)的另一端設(shè)置有上接頭(10)，上接頭(10)的內(nèi)部為便于鉆井液流經(jīng)的進(jìn)液通道(11);馬達(dá)轉(zhuǎn)子上固定有穿過進(jìn)液通道的加長軸(12)，加長軸的末端固定有防掉螺母(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容積式直線馬達(dá)，其特征在于:所述馬達(dá)定子(2)的頭數(shù)為2，馬達(dá)轉(zhuǎn)子(3)的頭數(shù)為I ;馬達(dá)定子的導(dǎo)程為馬達(dá)轉(zhuǎn)子導(dǎo)程的2倍。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容積式直線馬達(dá)，其特征在于:包括與直線馬達(dá)(I)相配合的液力加壓器(14)，所述液力加壓器由缸體(15)、多個活塞(16)和芯軸(17)組成，多個活塞位于缸體中，缸體的中央為便于鉆井液流過的通腔(18)，芯軸固定于缸體的末端，用于安裝鉆具；缸體固定于下接頭(4)上，以實現(xiàn)液力加壓器(14)與直線馬達(dá)(I)的固定連接；下接頭中設(shè)置有下套(19)，下套的外壁與下接頭的內(nèi)壁通過鍵連接，下套(19)上開設(shè)有用于連通液力加壓器(14)的通腔(18)與直線馬達(dá)的輸出腔的進(jìn)液口(20)。
【專利摘要】本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，直線馬達(dá)由馬達(dá)定子和馬達(dá)轉(zhuǎn)子組成，特征在于：所述馬達(dá)定子的一端固定有下接頭，所述下接頭中設(shè)置有轉(zhuǎn)子接頭和上套，轉(zhuǎn)子接頭與馬達(dá)轉(zhuǎn)子相固定，上套固定于下接頭中，上套上開設(shè)有對轉(zhuǎn)子接頭進(jìn)行限位的長形開口；轉(zhuǎn)子接頭在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的帶動下在長形開口內(nèi)做往復(fù)直線運動。本發(fā)明的容積式直線馬達(dá)，馬達(dá)接頭的離心式圓周運動變?yōu)樯舷碌耐鶑?fù)運動，形成了具有“直線”輸出形式的容積式馬達(dá)，擴(kuò)展了直線馬達(dá)的應(yīng)用范圍，結(jié)構(gòu)簡單合理，制作成本低，有益效果顯著，便于應(yīng)用推廣。
【IPC分類】F03C2/08, E21B4/02
【公開號】CN105526043
【申請?zhí)枴緾N201510380446
【發(fā)明人】岳甫龍, 岳甫卿, 趙彥梅, 高壘
【申請人】山東東遠(yuǎn)石油裝備有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年7月2日