專利名稱：抗沖擊螺桿鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種螺桿鉆具。
背景技術(shù)：
鉆井中鉆具和鉆頭在大鉆壓下，通過鉆具輸出大的轉(zhuǎn)矩的情況下進(jìn)行鉆進(jìn)，特別 是牙輪鉆頭是靠牙輪齒不斷壓碎巖石來進(jìn)行鉆進(jìn)，在碳石受壓力破碎的瞬間就產(chǎn)生了震動(dòng) 和沖擊。在礫石層或硬度大并具穩(wěn)固較差的底層中往往表現(xiàn)的尤為突出，甚至出現(xiàn)跳鉆現(xiàn) 象。如果出現(xiàn)跳鉆會(huì)產(chǎn)生共振作用，能使數(shù)千米的鉆桿鉆具一起跳動(dòng)，對(duì)鉆桿、鉆具、鉆頭破 壞力極大。震動(dòng)會(huì)對(duì)井壁造成較大的破壞力，會(huì)發(fā)生坍塌掉快。大量掉快的聚積會(huì)產(chǎn)生卡 鉆等井下事故。如圖4所示現(xiàn)有螺桿鉆具承主要通過串軸承承受鉆進(jìn)壓力。串軸承由內(nèi)鋼圈12、 外鋼圈13和鋼球14組成，在工作中鋼球14在內(nèi)鋼圈12和外鋼圈13的軌道中滾動(dòng)，鋼球 14與內(nèi)鋼圈12、外鋼圈13點(diǎn)線接觸。鋼球14在內(nèi)鋼圈12、外鋼圈13上下相互作用下工 作，承受著較大的壓力和剪切力。工作中受到的沖擊破壞，大大影響了使用壽命。萬向節(jié)受沖擊損害同樣較大，沖擊容易導(dǎo)致花瓣和鋼球的損壞，減少了正常使用 壽命。鉆具的各個(gè)連接扣也容易因?yàn)闆_擊震動(dòng)發(fā)生松動(dòng)和開扣，發(fā)生落井事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于在跳鉆底層中鉆進(jìn)時(shí)減輕或消 除跳鉆和沖擊震動(dòng)，減少鉆具、鉆頭的損壞，保護(hù)鉆鋌的聯(lián)接和井壁的完好，提高鉆具的整 體使用壽命，增加鉆井安全性，提高鉆井速度的抗沖擊螺桿鉆具。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是抗沖擊螺桿鉆具，包括螺桿鉆 外殼體，所述螺桿鉆外殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的下端伸出所述螺桿鉆外殼 體，所述傳動(dòng)軸的下端部套裝有安裝鉆頭的緩沖套，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間為花鍵 配合，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有限制所述緩沖套軸向移動(dòng)范圍的緩沖限位裝置，所述傳動(dòng)軸和所 述緩沖套之間設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套的配合間隙處設(shè)有密封裝 置。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述緩沖套包括緩沖套體，所述緩沖套體的下端固定安裝 有用于安裝鉆頭的轉(zhuǎn)換接頭。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述軸向彈性緩沖裝置包括套裝在所述傳動(dòng)軸上的彈性部 件，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有傳動(dòng)軸凸肩，所述緩沖套上設(shè)有與所述傳動(dòng)軸凸肩對(duì)應(yīng)的緩沖套凸 肩，所述傳動(dòng)軸凸肩和所述緩沖套凸肩之間的間隙內(nèi)安裝所述彈性部件，所述彈性部件的 上端抵靠在所述傳動(dòng)軸凸肩上，所述彈性部件的下端抵靠在所述緩沖套凸肩上。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述彈性部件為彈簧。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述彈簧為至少兩組環(huán)形彈簧。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述緩沖限位裝置包括設(shè)置在所述傳動(dòng)軸上的上限位凸肩，所述傳動(dòng)軸的下端安裝有下限位擋環(huán)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封裝置包括分別設(shè)置在所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之 間間隙兩端的密封圈。由于采用了上述技術(shù)方案，抗沖擊螺桿鉆具，包括螺桿鉆外殼體，所述螺桿鉆外殼 體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的下端伸出所述螺桿鉆外殼體，所述傳動(dòng)軸的下端部 套裝有安裝鉆頭的緩沖套，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間為花鍵配合，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有 限制所述緩沖套軸向移動(dòng)范圍的緩沖限位裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間設(shè)有軸向彈 性緩沖裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套的配合間隙處設(shè)有密封裝置；傳動(dòng)軸和緩沖套之間 設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，減輕或消除了在跳鉆底層中鉆進(jìn)時(shí)的跳鉆和沖擊震動(dòng)，減少了鉆 具、鉆頭的損壞，保護(hù)了鉆鋌的聯(lián)接和井壁的完好，提高了鉆具的整體使用壽命，并且增加 了鉆井的安全性，提高了鉆井的速度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中I處的局部放大圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的工作狀態(tài)示意圖；圖4是背景技術(shù)中現(xiàn)有設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-傳動(dòng)軸；2-轉(zhuǎn)換接頭；3-緩沖套；4-傳動(dòng)軸凸肩；5-緩沖套凸肩；7_下限 位擋環(huán)；8-內(nèi)花鍵；9-外花鍵；10-環(huán)形彈簧；11-密封圈；12-內(nèi)鋼圈；13-外鋼圈；14-鋼 球；15-螺桿鉆外殼體。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，抗沖擊螺桿鉆具，包括螺桿鉆外殼體15，所述螺桿鉆外殼體15 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸1，所述傳動(dòng)軸1的下端伸出所述螺桿鉆外殼體15，所述傳動(dòng)軸1的下 端部套裝有安裝鉆頭的緩沖套3，所述傳動(dòng)軸1和所述緩沖套3之間為花鍵配合，所述緩沖 套3的中部設(shè)有內(nèi)花鍵8，所述傳動(dòng)軸1上設(shè)有與所述內(nèi)花鍵8對(duì)應(yīng)的外花鍵9，所述傳動(dòng) 軸1上設(shè)有限制所述緩沖套3軸向移動(dòng)范圍的緩沖限位裝置；所述傳動(dòng)軸1和所述緩沖套 3之間設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，所述傳動(dòng)軸1和所述緩沖套3的配合間隙處設(shè)有密封裝置， 所述密封裝置包括分別設(shè)置在所述傳動(dòng)軸1和所述緩沖套3之間間隙兩端的密封圈11 ；所 述緩沖套3包括緩沖套體，所述緩沖套體的下端固定安裝有用于安裝鉆頭的轉(zhuǎn)換接頭2 ；所 述軸向彈性緩沖裝置包括套裝在所述傳動(dòng)軸1上的彈性部件，所述傳動(dòng)軸1上設(shè)有傳動(dòng)軸 凸肩4，所述緩沖套3上設(shè)有與所述傳動(dòng)軸凸肩4對(duì)應(yīng)的緩沖套凸肩5，所述傳動(dòng)軸凸肩4 和所述緩沖套凸肩5之間的間隙內(nèi)安裝所述彈性部件，所述彈性部件的上端抵靠在所述傳 動(dòng)軸凸肩4上，所述彈性部件的下端抵靠在所述緩沖套凸肩5上，所述彈性部件為彈簧，所 述彈簧為四組環(huán)形彈簧10 ；所述緩沖限位裝置包括設(shè)置在所述傳動(dòng)軸1上的上限位凸肩， 所述傳動(dòng)軸凸肩4兼做所述上限位凸肩，所述傳動(dòng)軸1的下端安裝有下限位擋環(huán)7。所述傳動(dòng)軸1上位于所述傳動(dòng)軸凸肩和所述緩沖套凸肩5之間的所述環(huán)形彈簧 10，將發(fā)生的震動(dòng)加以瞬間消除，震動(dòng)無法上傳，避免了鉆頭以上的工具受到?jīng)_擊，減緩了 部件的損壞，增加了傳動(dòng)部分的壽命。[0021]環(huán)形彈簧10具有較高的彈性和承壓性能，消除震動(dòng)效果好，而且性能可靠。環(huán)形 彈簧由帶有內(nèi)錐面的外圓環(huán)和帶有外錐面的內(nèi)圓環(huán)配合而成。外圓環(huán)的對(duì)數(shù)根據(jù)承受載荷 的大小和變形的要求而定。外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)沿配合圓錐相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，接觸表面具有很大的 摩擦力，加載時(shí)，軸向力是由表面壓力和摩擦力平衡。減小了軸向載荷的作用，增大子彈簧 剛度。卸載時(shí)，摩擦力阻滯了彈簧彈性變形的恢復(fù)，減小了彈簧作用力。環(huán)形彈簧適用于空 間尺寸受限制而又需要強(qiáng)力緩沖的場(chǎng)合、環(huán)形彈簧由許多對(duì)內(nèi)、外圓環(huán)組成，若損壞或磨損 后不需要全部更換，只需將報(bào)廢的個(gè)別圓更換即可，易于修理。所述密封裝置包括分別設(shè)置在所述傳動(dòng)軸1和所述緩沖套3之間間隙兩端的密封 圈11 ；在高壓下不泄露，保證環(huán)形彈簧及其他工作元件在密閉的油浸環(huán)境中工作，增加各 工作件的使用壽命。如圖3所示，在鉆井中遇到跳鉆，鉆頭帶動(dòng)轉(zhuǎn)換接頭2，轉(zhuǎn)換接頭2帶動(dòng)緩沖套3上 跳，緩沖套3壓迫環(huán)型彈簧10迫使其變形吸收能量，減輕或消除了在跳鉆底層中鉆進(jìn)時(shí)的 跳鉆和沖擊震動(dòng)，減少了鉆具、鉆頭的損壞，保護(hù)了鉆鋌的聯(lián)接和井壁的完好，提高了鉆具 的整體使用壽命，并且增加了鉆井的安全性，提高了鉆井的速度。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.抗沖擊螺桿鉆具，包括螺桿鉆外殼體，所述螺桿鉆外殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，其特 征在于所述傳動(dòng)軸的下端伸出所述螺桿鉆外殼體，所述傳動(dòng)軸的下端部套裝有安裝鉆頭 的緩沖套，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間為花鍵配合，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有限制所述緩沖套 軸向移動(dòng)范圍的緩沖限位裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，所 述傳動(dòng)軸和所述緩沖套的配合間隙處設(shè)有密封裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述緩沖套包括緩沖套體，所述 緩沖套體的下端固定安裝有用于安裝鉆頭的轉(zhuǎn)換接頭。
3.如權(quán)利要求1所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述軸向彈性緩沖裝置包括套 裝在所述傳動(dòng)軸上的彈性部件，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有傳動(dòng)軸凸肩，所述緩沖套上設(shè)有與所述 傳動(dòng)軸凸肩對(duì)應(yīng)的緩沖套凸肩，所述傳動(dòng)軸凸肩和所述緩沖套凸肩之間的間隙內(nèi)安裝所述 彈性部件，所述彈性部件的上端抵靠在所述傳動(dòng)軸凸肩上，所述彈性部件的下端抵靠在所 述緩沖套凸肩上。
4.如權(quán)利要求3所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述彈性部件為彈簧。
5.如權(quán)利要求4所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述彈簧為至少兩組環(huán)形彈簧。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述緩沖限位裝置 包括設(shè)置在所述傳動(dòng)軸上的上限位凸肩，所述傳動(dòng)軸的下端安裝有下限位擋環(huán)。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的抗沖擊螺桿鉆具，其特征在于所述密封裝置包括 分別設(shè)置在所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間間隙兩端的密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種抗沖擊螺桿鉆具，包括螺桿鉆外殼體，所述螺桿鉆外殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的下端伸出所述螺桿鉆外殼體，所述傳動(dòng)軸的下端部套裝有安裝鉆頭的緩沖套，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間為花鍵配合，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有限制所述緩沖套軸向移動(dòng)范圍的緩沖限位裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套之間設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，所述傳動(dòng)軸和所述緩沖套的配合間隙處設(shè)有密封裝置；傳動(dòng)軸和緩沖套之間設(shè)有軸向彈性緩沖裝置，減輕或消除了在跳鉆底層中鉆進(jìn)時(shí)的跳鉆和沖擊震動(dòng)，減少了鉆具、鉆頭的損壞，保護(hù)了鉆鋌的聯(lián)接和井壁的完好，提高了鉆具的整體使用壽命，并且增加了鉆井的安全性，提高了鉆井的速度。
文檔編號(hào)E21B12/04GK201924835SQ20112000019
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者嚴(yán)光權(quán), 馮寶忠, 單連茂, 孟霞, 賀波 申請(qǐng)人:濰坊盛德石油機(jī)械制造有限公司