[发明专利]一体式钻杆钻具斜坡动套系统及其配合方法

说明书

本发明公开了一体式钻杆钻具斜坡动套系统及其配合方法，该方法采用的斜坡动套系统包括：斜坡半圆滚道动套体，斜坡半圆滚道动套体轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体的斜坡半圆滚道；斜坡半圆滚道与其径向对应的两个静套组成的半圆滚道，构成滚动体的斜坡环形跑道；斜坡半圆滚道动套体上每个斜坡半圆滚道的谷底径向直径线与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行；斜坡半圆滚道动套体的每个斜坡半圆滚道的一侧为斜坡另一侧为圆弧滚道，其中斜坡与轴心线夹角为15°至60°。本发明在钻杆大负荷的轴向压力下工作，具有抗碎裂、抗磨损、耐冲击，其结构形态保持完好，承压寿命长。并且具有整体更换，装拆方便。

技术领域

本发明涉及钻杆钻具技术领域，特别是涉及一体式钻杆钻具斜坡动套系统及其配合方法。

背景技术

目前，全球所用的钻杆钻具动套，都是多个单一的动套组成的动套组，如美国及俄罗斯采用的钻杆钻具动套组，一般都是采用组合式动套组的每个单一的动套，与静套组的每个单一的静套对应构成，滚动体运动的一个滚道，当钻杆大负荷工作时，钻杆钻具上动套组的某个单一的动套，即由静套1、静套端2、动套3、动套端4，滚动体5与钻杆6联结组成，如图1所示。当钻杆大负荷工作时，钻杆钻具上动套组的某个单一的动套3，极易在大负荷10吨至30吨的轴向压力下损坏，为保证钻杆钻具不被继续损坏的情况下，必须停止工作，进行整体更换动套组，耽误工程的任务时间，为此需要一种能够克服上述缺陷的设备。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明主要解决的技术问题是提供一种一体式钻杆钻具动套系统及其配合方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一体式钻杆钻具斜坡动套系统，所述的斜坡动套系统包括：管体结构的斜坡半圆滚道动套体，斜坡半圆滚道动套体的内壁设置有与钻杆配合的内径孔；斜坡半圆滚道动套体轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体的斜坡半圆滚道；

斜坡半圆滚道动套体的每个半圆滚道与其径向对应的两个静套组成的半圆滚道，构成滚动体的斜坡环形跑道；

斜坡半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行，或与另一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行；

所述的每个斜坡半圆滚道的一侧均设置为斜坡，另一侧均设置为圆弧滚道，其中斜坡的截面直线与圆弧滚道的截面弧线相切；其中斜坡的截面直线与斜坡半圆滚道动套体的截面轴心线夹角设置为15°至60°。

一体式钻杆钻具斜坡动套系统，所述两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线为斜缝线，与斜坡半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线异向，构成非对称的静套，非对称静套一端为的滚道弧线，另一端为斜坡滚道弧线。

一体式钻杆钻具斜坡动套系统，所述两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线与斜坡半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线重合，构成对称的静套，对称的静套两端的1/4滚道弧线相等。

一体式钻杆钻具斜坡动套系统，所述的斜坡半圆滚道动套体轴向的外壁上设置有单数间距相同为5个的斜坡半圆滚道数，或设置为单数间距相同为7、9、11、13个的斜坡半圆滚道数。

一体式钻杆钻具斜坡动套系统的配合方法，采用一体式钻杆钻具斜坡动套的斜坡半圆滚道与组合式的非对称静套配合联结组成，其步骤如下：

1）制备一体式钻杆钻具斜坡动套，首先通过铸造加工成管体结构的一体式斜坡半圆滚道动套体7，再机加工斜坡半圆滚道动套体7的内壁与钻杆6配合的内径孔；再机加工斜坡半圆滚道动套体7轴向外壁的间距相同的容纳滚动体5的斜坡半圆滚道；

加工的每个斜坡半圆滚道的一侧为斜坡，另一侧均为圆弧滚道，其中斜坡的截面直线与圆弧滚道的截面弧线相切；