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专利号: 201710319903X
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种螺杆式井下水力振荡器,包括上壳体(1)、下壳体(2)、上接头(3)、下接头(4)、花键套(5)和旁通阀(6),上壳体(1)和下壳体(2)之间通过旁通阀(6)相互螺纹连接,下壳体(2)的端头螺纹安装有下接头(4),上壳体(1)的端头通过花键套(5)安装有上接头(3);下壳体(2)内通过定位套筒(13)和装配套筒(14)装有螺杆马达,螺杆马达包括马达定子(15)和马达转子(16),马达定子(15)与下壳体(2)螺纹连接;其特征在于:螺杆马达一侧通过阀盘底座(17)装有阀盘(18);阀盘底座(17)上装有推力轴承(21),推力轴承(21)一侧的阀盘底座(17)上安装有底座紧固套(22),推力轴承(21)另一侧的阀盘底座(17)上安装有扶正轴承(23);旁通阀(6)一侧的上壳体(1)内设置有台阶轴(26);台阶轴(26)上通过台阶轴端帽(27)和挡圈装有活塞(28),活塞(28)一侧的台阶轴(26)上装有蝶形弹簧(29);蝶形弹簧(29)与活塞(28)接触连接;所述的阀盘(18)上偏心设置有过流孔(19),过流孔(19)两侧的阀盘(18)上对称设置有排液孔(20);所述的过流孔(19)上方的阀盘(18)上通过滑槽设置有滑块(24);上壳体(1)上设置有壳体液流孔(30),用于将泄露进蝶形弹簧(29)空间内的钻井液排出到钻柱环形空间;该水力振荡器由上接头(3)、花键套(5)、台阶轴(26)、上壳体(1)、蝶形弹簧(29)、活塞(28)、台阶轴端帽(27)构成振动短节;

由定位套筒(13)、扶正轴承(23)、马达定子(15)、马达转子(16)、装配套筒(14)、阀盘(18)、阀盘底座(17)、推力轴承(21)、下壳体(2)、底座紧固套(22)、下接头(4)构成动力短节;由于在阀盘底座(17)上安装了推力轴承(21)和扶正轴承(23),且阀盘底座(17)与阀盘(18)通过螺栓连接;在滑块(24)端面磨损之后产生的扭矩作用下,阀盘(18)随阀盘底座(17)一起轴向旋转,由此可将滑块(24)的柱面磨损消除,以保证脉冲压力的性能并延长工具的工作寿命;该振荡器工作时,钻杆内部高压钻井液的作用驱动马达转子(16)旋转,使马达转子(16)端头旋转且沿径向往复运动,从而将高压钻井液的动能转化为高速旋转的机械能,由于马达转子(16)的端头与滑块(24)连接,且马达转子(16)通过滑块(24)与阀盘(18)滑动接触连接;滑块(24)随马达转子(16)旋转且径向往复滑动,这一过程中,滑块(24)与阀盘(18)上的过流孔(19)发生交错重叠,使钻井液在通过时的流通面积发生周期性变化,进而使阀盘(18)上游液流压力发生周期性变化。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆式井下水力振荡器,其特征在于:所述的扶正轴承(23)与装配套筒(14)之间设置有平衡腔(25);装配套筒(14)与阀盘底座(17)和阀盘(18)之间设置有平衡间隙,平衡间隙与平衡腔(25)连通。

3.根据权利要求1所述的一种螺杆式井下水力振荡器,其特征在于:所述的台阶轴(26)与上接头(3)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种螺杆式井下水力振荡器,其特征在于:所述的花键套(5)一端与上壳体(1)螺纹连接;花键套(5)另一端与上接头(3)键连接。

5.根据权利要求1所述的一种螺杆式井下水力振荡器,其特征在于:所述的旁通阀(6)由控制阀体(7)、阀芯(8)、弹簧(9)和控制阀座(10)构成;控制阀体(7)内通过控制阀座(10)装有阀芯(8);控制阀座(10)与阀芯(8)之间设置有弹簧(9);所述的控制阀体(7)上设置有阀体液流孔(11),阀芯(8)上设置有阀芯液流孔(12)。