[实用新型]安全可靠长寿命螺杆钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油及其它钻井作业时使用的螺杆钻具，特别是安全可靠长寿命螺杆钻具。

背景技术

目前，常用的螺杆钻具组成零部件主要有传动轴总成、万向轴、万向轴壳体、马达总成、防掉接头、防掉螺母及旁通阀总成等，将这些零部件按工艺装配起来即构成一套完整的螺杆钻具。现有的螺杆钻具普遍存在的不足之处是，外部壳体螺纹连接部位于万向轴上端，偏近于螺杆钻具中间，当螺杆钻具受钻压、井斜等因素影响时，易发生弹性弯曲变形，结构强度低，使得此螺纹连接部易发生断裂，而且使用过程中马达输出扭矩波动较大，防掉系统可靠性不足，造成螺杆钻具使用寿命较短，事故率较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安全可靠长寿命螺杆钻具，不仅结构简单，无需增加生产成本和改变生产设备，非常易于制造，而且螺纹连接部的连接强度高，不易断裂，使用寿命长，工作扭矩大，防掉可靠性高，使用安全。

本实用新型的目的是这样实现的：一种安全可靠长寿命螺杆钻具，包括通过螺纹连接相互固接在一起的马达定子以及万向轴壳体，万向轴壳体内装有与马达总成相连的万向轴，马达转子的上端设置着防掉螺母，所说的马达定子与万向轴壳体的螺纹连接部位于万向轴的中间接头处，该螺纹连接部的内径尺寸小于万向轴中间接头处上方的万向节外径尺寸。

本实用新型由于将螺纹连接部从万向轴上端位置下移到万向轴中间接头的位置，并将螺纹连接部的内径尺寸进行适当地减小，使得螺纹连接部的壁厚得到加厚，从而提高了结构强度，又不影响钻井液流量。这样与目前的螺杆钻具相比，该螺纹连接部远离螺杆钻具中间位置，减少了连接螺纹工作时受到的弯曲应力，提高了万向轴壳体的强度和承载能力，延长了外壳体的使用寿命，同时由于该螺纹连接部的内径尺寸小于万向轴中间接头处上方的万向节外径尺寸，从而在螺杆钻具已有的防掉接头、防掉螺母等防掉结构的基础上又形成了一处重要的防掉结构，提高了防掉系统的可靠性。因此，本实用新型不仅结构简单，无需增加生产成本和改变生产设备，非常易于制造，而且螺纹连接部的连接强度高，不易断裂，使用寿命长，工作扭矩大，防掉可靠性高，使用安全，降低了事故发生率。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为图1中的A部放大结构示意图；

图3为本实用新型万向轴的结构示意图；

图4为图3中的B部放大结构示意图。

具体实施方式

一种安全可靠长寿命螺杆钻具，如图1、图2所示，包括通过螺纹连接相互固接在一起的马达定子13以及万向轴壳体16，万向轴壳体16内装有与马达总成相连的万向轴。马达转子14的上端设置着防掉螺母，所说的防掉螺母为防掉对顶螺母11、10，防掉对顶螺母11、10的螺纹旋向相反，这样无论受到任何方向的摩擦力都不会出现松扣现象，能够有效地防止螺母脱落，提高防松效果，确保该处防掉结构的可靠性。所说的马达定子13与万向轴壳体16的螺纹连接部位于万向轴的中间接头9处，该螺纹连接部的内径尺寸小于万向轴中间接头处上方的万向节8外径尺寸。该螺纹连接部远离螺杆钻具中间位置，减少了连接螺纹工作时受到的弯曲应力，提高了万向轴壳体16的强度和承载能力，延长了外壳体的使用寿命，同时由于该螺纹连接部的内径尺寸小于万向轴中间接头9处上方的万向节8外径尺寸，从而在螺杆钻具已有的防掉接头12、防掉螺母等防掉结构的基础上又形成了一处重要的防掉结构，提高了防掉系统的可靠性。

现在使用的万向轴绝大部分都是花瓣式万向轴，其防掉功能就是利用了万向节上相邻的花瓣之间的相互嵌挂作用。在实际使用中，当花瓣侧面出现较严重的磨损时，万向节上花瓣的相互嵌挂作用就会失效，此时一旦马达定子及万向轴壳体其中之一发生断裂，都会因万向节花瓣的脱开而出现螺杆钻具上断口以下的部分掉落井下的事故。为了解决这一问题，如图3、图4所示，在万向轴的万向节8内孔中竖直套装着一根顶杆7，顶杆7的上、下两端均呈球冠状；在万向节8内孔的上、下两端面与万向节8内孔孔壁的交界处分别水平设置着呈环形的上、下钢球滚道，顶杆7的上部外周缘上水平设置着放置钢球的环形沟槽，该环形沟槽与上钢球滚道之间构成的环形空间内均布设置着钢球6；顶杆7的球冠状下端配合安装在下钢球滚道内；万向轴上、下两端内分别通过螺纹连接着上、下接头，上、下接头中心处分别设置着与顶杆7上、下两球冠状端面相接触的顶杆座2，顶杆7上端外部由下到上分别水平套装着环形挡球板5和弹簧挡圈4，弹簧挡圈4可以安装在一环形的弹簧座圈3内，环形挡球板5挡住钢球6，弹簧挡圈4由上接头1下端压紧。这样顶杆7的球冠状下端和所说的滚球6就阻止了万向节花瓣的脱开，从而使得万向轴具有了独立的防掉功能，进一步增强了螺杆钻具防掉系统的可靠性，极大地减少了事故发生率。