專利名稱：螺桿鉆具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螺桿鉆具。
背景技術：
如圖1所示，螺桿鉆具一般包括具有鉆頭接頭的空心傳動軸1，萬向軸9，與萬向軸9相連接的轉子10，連接萬向軸9和傳動軸1的水帽14，轉子10外連接有定子11，定子11和轉子10之間設有防掉裝置12，定子11的一端螺接一旁通閥13，傳動軸1通過下徑向軸承3連接有一下殼體2，下殼體2的一端螺接有傳動軸殼體4，傳動軸殼體4與傳動軸1之間通過串軸承5和上徑向軸承6相連接，上徑向軸承6的一端設有壓帽7，套置于萬向軸9外的萬向軸殼體8，萬向軸殼體8兩端分別與傳動軸殼體4和定子11相螺接。螺桿鉆具的工作過程如下泥漿通過旁通閥13進入定子11和轉子10之間的密封腔，使轉子10作行星運動，轉子10既公轉又自轉，公轉由萬向軸9吸收，自轉通過萬向軸9傳遞給傳動軸1，上下兩付徑向軸承6和3用于支撐傳動軸1，軸向力作用于串軸承5，泥漿則通過萬向軸殼體8經(jīng)過水帽14的孔經(jīng)過傳動軸1的空心流到井底，部分泥漿通過上、下徑向軸承6、3的間隙潤滑并冷卻上、下徑向軸承6、3和串軸承5。
上述螺桿鉆具存在的主要問題有以下幾個方面1、傳動軸的缺陷位于壓帽端面處容易斷裂(如圖1中C-C處)，因為轉子10輸出扭力，并是一行星運動，C-C處截面承受壓、彎、扭交變應力；串軸承下面臺階處容易斷裂(如圖1中的B-B處)；傳動軸軸頭處容易斷裂(如圖1中的A-A處)。螺桿鉆具轉子產生的扭力是使圖1中C-C和B-B處斷裂的主要原因，萬向軸產生的交變彎矩更增加了C-C處斷裂的幾率，所以現(xiàn)在螺桿鉆具有75％的問題是發(fā)生在傳動軸上。
2、萬向軸主要采用花瓣式、撓桿式和球傳動式等三種結構。萬向軸平均壽命僅為80-140小時，幾種結構的萬向軸壽命都比較短，相對來說撓桿式萬向軸壽命長一些，但存在撓桿過長、壓桿穩(wěn)定性差等問題，而且由于彎曲問題的容易造成撓桿失效。
3、鉆具總體長度過長(如現(xiàn)國產165鉆具長度一般為6.2-6.7米)，彎點距離傳動軸頭部過長，造斜率偏低。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種高造斜率、長壽命、高可靠性的螺桿鉆具。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設計方案一種螺桿鉆具，它包括空心傳動軸，空心傳動軸通過下徑向軸承連接有一下殼體，下殼體的一端螺接有一傳動軸殼體，下徑向軸承，傳動軸殼體與空心傳動軸之間通過串軸承和上徑向軸承相連接，上徑向軸承的一端設有壓帽，相互配合的轉子和定子，定子和轉子之間設有防掉裝置，定子的兩端分別與旁通閥和傳動軸殼體相螺接，萬向軸的一端與轉子相連接，其特征在于萬向軸為撓軸，萬向軸的另一端穿置于空心傳動軸的中心孔內并與一鉆頭接頭相連接，鉆頭接頭與空心傳動軸連接在一起。
萬向軸為一鈦合金撓軸。
萬向軸與鉆頭接頭之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
萬向軸與轉子之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
傳動軸殼體為直殼或者彎殼體。
鉆頭接頭與傳動軸之間采用螺紋連接或者銷連接。
本實用新型的優(yōu)點是1、本實用新型螺桿鉆具，由于其中的萬向軸采用鈦合金撓軸，彈性好、強度高、撓軸不磨損，壽命長，使用時間長達約500小時左右，并且撓軸穿置于空心傳動軸的中心孔內與鉆頭接頭相連接，傳動軸不受轉子產生的扭力和萬向軸產生的交變彎矩的影響，使傳動軸僅承受鉆壓和水力軸向力以及承受鉆頭產生的側向力作用。
2、本實用新型螺桿鉆具，取消了萬向軸殼體的長度，把萬向軸和傳動軸殼體“合二為一”，使螺桿鉆具整體長度縮短了約0.9-1.2米。使原在萬向軸殼體上的彎點下降到傳動軸殼體，提高了鉆具的造斜率和起下鉆的安全性，并使導向鉆進時的井壁擴孔減小。由于減少一件萬向軸殼體，從而減少一處螺紋連接，使鉆井的安全增加，減少井下落魚(落井)事故發(fā)生的幾率。
3、本實用新型螺桿鉆具，因為轉子10和萬向軸9的離心力，轉子10的水力軸向力產生的側向力沒有作用于上徑向軸承6，因此上徑向軸承6受力得以改善，磨損速度降低，使傳動軸1泥漿泄露量降到最低，增加了泥漿的水馬力。
4、本實用新型螺桿鉆具，因為減少了一件萬向軸殼體，從而減少外部連接的一組螺紋，并且萬向軸殼體兩端都曾經(jīng)松動過，所以增加了鉆具的可靠性。同時由于傳動軸1的受力改變，A-A，B-B，C-C三處斷的概率降低，提高了鉆具的可靠性，即使A-A處斷裂本實用新型也可以通過防掉裝置12拉住傳動軸1，而如果習式A-A處斷便沒有辦法。


圖1為習式螺桿鉆具結構示意圖圖2為本實用新型螺桿鉆具結構示意圖具體實施方式
如圖2所示，本實用新型螺桿鉆具，它包括空心傳動軸1，空心傳動軸1通過下徑向軸承3連接有一下殼體2，下殼體2的一端螺接有一傳動軸殼體4，下徑向軸承3，傳動軸殼體4與空心傳動軸1之間通過串軸承5和上徑向軸承6相連接，上徑向軸承6的一端設有壓帽7，相互配合的轉子10和定子11，定子11和轉子10之間設有防掉裝置12，定子I1的兩端分別與旁通閥13和傳動軸殼體4相螺接，萬向軸9的一端與轉子10相連接，其特征在于萬向軸9為撓軸，萬向軸9的另一端穿置于空心傳動軸1的中心孔內并與一鉆頭接頭14相連接，鉆頭接頭15與空心傳動軸1連接在一起。
萬向軸9為一鈦合金撓軸。
萬向軸9與鉆頭接頭15之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
萬向軸9與轉子10之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
傳動軸殼體4為直殼體或者彎殼體。
鉆頭接頭15與傳動軸1之間采用螺紋連接或者銷連接。
本實用新型使用時，轉子10產生的行星運動，通過萬向軸1把轉子10的自轉傳遞給鉆頭接頭15。驅動轉子10旋轉的泥漿通過傳動軸1的中心孔和鉆頭接頭15的分水孔流到井底，并且一部分泥漿通過各個軸承流到鉆具與井壁形成的環(huán)空，潤滑上下徑向軸承和串軸承。
權利要求1.一種螺桿鉆具，它包括空心傳動軸(1)，空心傳動軸(1)通過下徑向軸承(3)連接有一下殼體(2)，下殼體(2)的一端螺接有一傳動軸殼體(4)，下徑向軸承(3)，傳動軸殼體(4)與空心傳動軸(1)之間通過串軸承(5)和上徑向軸承(6)相連接，上徑向軸承(6)的一端設有壓帽(7)，相互配合的轉子(10)和定子(11)，定子(11)和轉子(10)之間設有防掉裝置(12)，定子(11)的兩端分別與旁通閥(13)和傳動軸殼體(4)相螺接，萬向軸(9)的一端與轉子(10)相連接，其特征在于萬向軸(9)為撓軸，萬向軸(9)的另一端穿置于空心傳動軸(1)的中心孔內并與一鉆頭接頭(15)相連接，鉆頭接頭(15)與空心傳動軸(1)連接在一起。
2.如權利要求1所述的螺桿鉆具，其特征在于萬向軸(9)為一鈦合金撓軸。
3.如權利要求1或2所述的螺桿鉆具，其特征在于萬向軸(9)與鉆頭接頭(15)之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
4.如權利要求1或2所述的螺桿鉆具，其特征在于萬向軸(9)與轉子(10)之間采用螺紋連接或者銷連接或者花鍵連接或者莫氏錐度連接。
5.如權利要求1或2所述的螺桿鉆具，其特征在于傳動軸殼體(4)為直殼體或者彎殼體。
6.如權利要求1或2所述的螺桿鉆具，其特征在于鉆頭接頭(15)與傳動軸(1)之間采用螺紋連接或者銷連接。
專利摘要本實用新型涉及一種螺桿鉆具，它包括空心傳動軸，空心傳動軸通過下徑向軸承連接有一下殼體，下殼體的一端螺接有一傳動軸殼體，下徑向軸承，傳動軸殼體與空心傳動軸之間通過串軸承和上徑向軸承相連接，上徑向軸承的一端設有壓帽，相互配合的轉子和定子，定子和轉子之間設有防掉裝置，定子的兩端分別與旁通閥和傳動軸殼體相螺接，萬向軸的一端與轉子相連接，萬向軸為撓軸，萬向軸的另一端穿置于空心傳動軸的中心孔內并與一鉆頭接頭相連接，鉆頭接頭與空心傳動軸連接在一起。本實用新型是一種高造斜率、長壽命、高可靠性的螺桿鉆具。
文檔編號E21B4/00GK2632286SQ03266258
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權日2003年6月27日
發(fā)明者尹永清, 趙立華, 郭維順 申請人:尹永清