一种伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107299825A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710558964.1(22)申请日2017.07.11(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号申请人西安漫垣机电设备有限公司(72)发明人陶亮陶毅于洋陶冠合陶炎午(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.E21B17/07(2006.01)E21B4/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置(57)摘要一种伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，行星架套装在太阳轮输入轴的外圆周表面，小滑动轴瓦套装在该太阳轮输入轴的圆周表面；4根行星齿轮轴均布在该行星架的表面；8个行星齿轮均分为2组，并使所述2组行星齿轮轴向排列的套装在所述各行星齿轮轴上，其中第一组行星齿轮靠近所述太阳轮输入轴连接钻铤端；所述第一组行星齿轮的端面与太阳轮输入轴一端台阶的内端面通过端面压力轴承贴合。行星架输出轴套装在所述太阳轮输入轴的外圆周表面，并使该行星架输出轴的内端面与所述行星架的外端面贴合。本发明是在行星轮减速器结构基础上完成的，具有冲击平稳连续、耐久性保障、保证钻孔孔眼质量，以及低能耗的特点。CN107299825ACN107299825A权利要求书1/2页1.一种伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，其特征在于，包括太阳轮输入轴、惯性双联齿圈、行星齿轮、端面压力轴承、行星架输出轴、行星架、行星齿轮轴、小滑动轴瓦和多头扭转弹簧；其中：所述行星架套装在所述太阳轮输入轴的外圆周表面，小滑动轴瓦套装在该太阳轮输入轴的圆周表面；4根行星齿轮轴均布在该行星架的表面；8个行星齿轮均分为2组，并使所述2组行星齿轮轴向排列的套装在所述各行星齿轮轴上，其中第一组行星齿轮靠近所述太阳轮输入轴连接钻铤端；所述第一组行星齿轮的端面与所述太阳轮输入轴一端台阶的内端面通过端面压力轴承贴合；所述行星架输出轴套装在所述太阳轮输入轴的外圆周表面，并使该行星架输出轴的内端面与所述行星架的外端面贴合；所述惯性双联齿圈的一端套装在所述太阳轮输入轴连接钻铤一端的外圆周表面,该惯性双联齿圈的另一端套装在所述行星架输出轴的外圆周表面,并使该惯性双联齿圈中部的内表面与所述行星齿轮的外圆周表面之间啮合；所述惯性双联齿圈的内表面与太阳轮输入轴的外表面之间腔内周有大滑动轴瓦；所述多头扭转弹簧为弹性牵连约束的多头扭转弹簧,该多头扭转弹簧套装在所述述行星架输出轴的外圆周表面，并使该多头扭转弹簧的内端面与所述惯性双联齿圈的外端面嵌合，该多头扭转弹簧的外端的端面通过固定螺栓与所述行星架输出轴的外端端面固紧。2.如权利要求1所述伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，其特征在于，所述太阳轮输入轴的一端的外圆周表面为等径段，另一端的外圆周表面为多级的台阶状，其中的第一级台阶的圆周表面为第一组行星齿轮的配合表面，第二级台阶的圆周表面为端面压力轴承的安装面，第三级台阶的圆周表面为惯性双联齿圈的安装面，并且在所述第三级台阶的圆周表面有径向凸出的凸台，用于该惯性双联齿圈的轴向定位；所述太阳轮输入轴等径段的外径与行星架的内径相同，并使该太阳轮输入轴等径段与所述第一级台阶表面之间阶梯差的端面成为该行星架的轴向定位面；所述第三级台阶的外径与所述行星架输出轴的最大外径相同。3.如权利要求1所述伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，其特征在于，所述行星架输出轴内端的端面均布有用于安装所述行星架的销孔；该行星架输出轴外端的内表面为用于连接钻头的螺纹面；该行星架输出轴内端的内表面为等径段，该等径段的内径与所述太阳轮输入轴的外径相同，使该行星架输出轴与所述太阳轮输入轴间隙配合；所述行星架输出轴内表面中段的内径与所述装配螺母的外径相同，使该行星架输出轴与所述装配螺母间隙配合；该行星架中段的外表面直径最小，并且该中段与两端的外表面均以斜面过渡，在该中段形成了所述行星架输出轴外表面与多头扭转弹簧内表面的配合间隙，作为该多头扭转弹簧的变形空间；该行星架输出轴内端的外圆周表面为阶梯面，用于安装所述惯性双联齿圈；所述多头扭转弹簧套装在行星架输出轴的外圆周表面。4.如权利要求1所述伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，其特征在于，所述行星齿轮的模数为1.0～5.0。5.如权利要求1所述伴随PDC钻头的惯性约束诱导钻进装置，其特征在于，所述惯性双联齿圈的内圆周表面轴向排列有2组与所述行星齿轮啮合的直齿面；所述惯性双联齿圈一端的内圆周表面与所述太阳轮输入轴一端外圆周上的台阶面配合，另一端的内圆周表面与行星架输出轴外圆周上的台阶面配合；在该惯性双联齿圈与行星架输出轴配合一端