一种螺杆钻具.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CN106437491A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201510492378.2(22)申请日2015.08.11(71)申请人钟文楚地址510850广东省广州市花都区狮岭镇康政路11号(72)发明人钟文楚(51)Int.Cl.E21B4/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种螺杆钻具(57)摘要本发明提供了一种全金属螺杆钻具。通常全金属螺杆钻具由多螺杆液压马达总成、传动轴总成和内啮合齿轮组成，普通内啮合齿轮在钻井液环境中容易磨损，且壳体断裂后齿轮容易脱开造成落井事故。本发明的内啮合齿轮材质为整体硬质合金，设计为直齿轮，可采用线切割加工方法进行加工；齿轮上装有防掉环或防掉盘可防止齿轮脱开。这种全金属螺杆钻具可有效防止因壳体断裂所造成的落井事故，并且内啮合齿轮使用寿命长。CN106437491ACN106437491A权利要求书1/1页1.一种螺杆钻具，包括马达总成、传动轴总成和中间联接部件，马达总成为多螺杆液压马达总成，多螺杆液压马达总成由多个螺杆与马达壳体组成，多个螺杆顺次放置在马达壳体的平行内孔中，相邻螺杆旋向相反，马达总成采用其中一个螺杆作为输出轴，且输出轴与马达总成中心不在同一轴线上；外齿轮装在马达总成的输出轴上，内齿轮装在传动轴总成的上端，它们形成一对内啮合齿轮传递扭矩，其特征在于：内齿轮和外齿轮为直齿圆柱齿轮或直齿圆锥齿轮，外齿轮除齿形外其它部位的外轮廓在齿根圆柱面或齿根圆锥面以内，内齿轮除齿形外其它部位的内轮廓在齿根圆柱面或齿根圆锥面以外。2.根据权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于：内齿轮和外齿轮为整体硬质合金或其它超硬材料。3.根据权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于：内齿轮下端装有水帽，内齿轮和水帽上端形成一个沟槽，沟槽内径大于内齿轮下端面的齿顶圆直径，一个或几个输出轴以外的螺杆的下端轴伸插入到内齿轮内，轴伸的形状为阶梯轴，下端台阶嵌入到沟槽内。4.根据权利要求3所述的螺杆钻具，其特征在于：内齿轮的上端装有防掉环，防掉环的内孔尺寸小于外齿轮和轴伸下端台阶所形成的外轮廓尺寸。5.根据权利要求3所述的螺杆钻具，其特征在于：外齿轮的下端装有防掉盘，防掉盘嵌入到沟槽内。6.根据权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于：马达总成的中心与传动轴总成的中心在同一轴线上，内齿轮和外齿轮为直齿圆柱齿轮，内齿轮下端装有水帽，外齿轮的下端面与水帽的上端面相接触、输出轴以外的螺杆下端轴伸与内齿轮或水帽的上端面相接触，形成推力滑动轴承。7.根据权利要求6所述的螺杆钻具，其特征在于：水帽和输出轴以外的螺杆下端轴伸为整体硬质合金或接触面上装有硬质合金。8.根据权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于：马达总成的中心与传动轴总成的中心形成一个夹角，内齿轮和外齿轮为直齿圆锥齿轮，马达壳体下端装有推力盘，螺杆的下端或台阶面与推力盘的上端面相接触，形成推力滑动轴承。9.根据权利要求8所述的螺杆钻具，其特征在于：形成推力滑动轴承的接触面上装有硬质合金。2CN106437491A说明书1/3页一种螺杆钻具技术领域[0001]本发明涉及螺杆钻具，尤其是螺杆钻具的结构形式。背景技术[0002]目前公知的一种金属螺杆钻具，包括马达总成、传动轴总成和中间联接部件。马达总成为多螺杆液压马达总成，多螺杆液压马达总成由多个螺杆与壳体组成，多个螺杆顺次放置在壳体的平行内孔中，相邻螺杆旋向相反。[0003]多螺杆液压马达总成还包括轴承和轴承座，轴承包括静圈和动圈，轴承座固定在壳体的内孔，轴承的静圈固定在轴承座中，轴承的动圈分别和多个螺杆相联。[0004]所述的中间联接部件为内啮合齿轮总成，内啮合齿轮总成中与内齿圈啮合的齿轮安设在螺杆的输出端上，内齿圈与传动轴相联，多螺杆液压马达通过内啮合齿轮总成将扭矩传递给传动轴总成。[0005]该螺杆钻具的缺点是：内啮合齿轮在含有固相颗粒的泥浆环境中不耐磨，使用寿命短；当壳体断裂时，内、外齿轮之间很容易脱开，螺杆钻具不能通过轴的连接起到防掉的作用。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题是：提供一种使用寿命长、能防止因壳体断裂而掉入井里的直(或弯)金属螺杆钻具。[0007]本发明为解决以上技术问题所采取的技术方案为：[0008]内齿轮和外齿轮的材质均为整体硬质合金，由于整体硬质合金的硬度特别高，耐磨性能好，特别适合含有固相颗粒的钻井液工况。但由于硬质合金的硬度太高，只能采用线切割的方法进行加工，因此将直螺杆钻具的内齿轮和外齿轮设计为直齿圆柱齿轮，外齿轮除齿形外其它部位的外轮廓在齿根圆柱面以内，内齿轮除齿形外其它部位的内轮廓在齿根圆柱面以外；将弯螺杆钻具的内齿轮和外齿轮设计为直齿圆锥齿轮，外齿轮除齿形外其它