[实用新型]一种涡轮钻具装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻具，特别是一种涡轮钻具装置。

背景技术

涡轮钻具属叶片式水力机械。工作时，涡轮钻具利用钻井泵打出的高压钻井液体做动力，钻井液冲击涡轮定、转子叶片，在定子叶栅中实现截流加速导向，并以设计的方向冲击转子叶栅，从而驱动转子旋转，实现将钻井液的液压能转换成旋转轴的机械能，即转速和扭矩。最后通过连接轴传递给钻头。

现有的涡轮钻具在钻井使用过程中，所使用的轴承组主要是采用串联式多联推力角接触球轴承，这种轴承采用特种材料制成，由于摩擦阻力矩小，使涡轮的起动性能好，能在低速下稳定工作，适用于涡轮钻具的转速范围和大载荷、工况恶劣、振动剧烈的场合，具有承载能力较大、耐冲击、结构简单、拆装方便、能承受双向轴向载荷的特点，其检修周期在200 h左右。当止推轴承磨损或损坏时，可在井口更换支承节使涡轮钻具继续钻井作业。但由于其结构上的问题，这种轴承组在使用过程中出现承载能力有限，检修涡轮钻具时轴承组出现破损需要整体更换的现象。因此，涡轮钻具的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种涡轮钻具装置，可有效解决涡轮钻具承载能力有限，轴承使用寿命短，检修拆装不便，易损伤的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括涡轮轴、壳体、定子和转子，涡轮轴经定子和转子穿装在壳体中心内，转子两侧在涡轮轴上分别装有径向轴承和轴向轴承组，转子和轴向轴承组之间在涡轮轴上依次装有开槽套和分流套，开槽套的出液口与分流套的进液口相连通，分流套的出液口分别与涡轮轴的内腔和轴向轴承组相连，壳体的进液端装在涡轮轴上装有连接轴，壳体的出液端在涡轮轴上装有花键套。

所述的轴向轴承组包括定位套，弹簧座、端面轴承和弹簧，定位套装在涡轮轴上，定位套的两端装有对称的弹簧座，弹簧座上装有弹簧，弹簧将装在涡轮轴上的端面轴承固定在两弹簧座之间，分流套的出液口与定位套的进口相连通，构成轴向的冲击力缓冲结构。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，具有更大承载能力，提高了轴承得使用寿命，检修拆装方便，不易损伤，提高了工作效率，使用方便，效果好，是涡轮钻具上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的剖面主视图。

图2为本实用新型轴向轴承组的剖面主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1、2给出，本实用新型包括涡轮轴、壳体、定子和转子，涡轮轴15经定子8和转子9穿装在壳体4中心内，转子9两侧在涡轮轴15上分别装有径向轴承7和轴向轴承组14，转子9和轴向轴承组14之间在涡轮轴15上依次装有开槽套11和分流套12，开槽套11的出液口与分流套12的进液口相连通，分流套12的出液口分别与涡轮轴15的内腔15a和轴向轴承组14相连，壳体4的进液端装在涡轮轴15上装有连接轴3，壳体4的出液端在涡轮轴15上装有花键套17。

为了保证使用效果，所述的壳体4的进液端经接头2装有护丝1，壳体4的出液端经稳定器接头16装有保护接头18，不使用时可对壳体内的涡轮轴进行有效的保护，并且拆装方便；

所述的壳体4与接头2的连接处设置有壳调节套5；可调节壳体的长短；

所述的连接轴3与涡轮轴15的连接处设置有轴调节套6；可调节涡轮轴的长短；

所述的轴向轴承组14包括定位套19，弹簧座10、端面轴承20和弹簧13，定位套19装在涡轮轴15上，定位套19的两端装有对称的弹簧座10，弹簧座10上装有弹簧13，弹簧13将装在涡轮轴15上的端面轴承20固定在两弹簧座之间，分流套12的出液口与定位套19的进口相连通，构成轴向的冲击力缓冲结构；所述的端面轴承20有并排的2个。

所述的定子和转子均为合金钢铸造件，耐冲刷，在钻井液中可正常工作800～1000 h；所述的定子和壳体固定在一起，并联接到转子上；转子则与涡轮轴相连，并驱动钻头，转子和定子由低合金钢整体浇铸而成；

所述的径向轴承7为洛阳轴承厂所生产的相应规格径向轴承；

所述的端面轴承20为洛阳轴承厂所生产的相应规格端面轴承；

所述的开槽套11为以管状结构，管状结构的外壁沿长向开有均布的凹槽，凹槽用于钻井液的流通，凹槽的出液口与分流套12的进液口相连通。