[发明专利]一种导向工具的轴向载荷传递装置

说明书

本发明公开了一种导向工具的轴向载荷传递装置，包括外壳、承载座、轴体、安装架、弹性件、轴向推力轴承、径向扶正轴承以及弹性座，其中：安装架套设于轴体上，弹性件两端分别与安装架以及承载座固定连接；轴向推力外圈端面与安装架抵接，内圈端面与轴体一轴肩抵接，以供承载端承受的轴向载荷传递至安装架；安装架承载的轴向载荷通过弹性座、承载座传递至外壳。本发明中，安装架和轴体间分别以轴向推力轴承和径向扶正轴承连接，轴体受载荷会作用于安装架，然后通过弹性座将轴向载荷传递至承载座和外壳，避免驱动端承受来自于承载端的振动和冲击，减少偏置机构运行过程中受到的干扰，提高工具使用寿命。

技术领域

本发明涉及石油钻采技术领域，具体的涉及一种导向工具的轴向载荷传递装置。

背景技术

目前，随着油气勘探开发逐渐向非常规、低渗透、深层、深水等复杂难动用油气藏领域发展，井眼轨迹智能控制的难题逐步显现。针对该问题，各大石油公司都推出了各自的智能旋转导向钻井工具，其中，具有代表性的指向式旋转导向工具在工作时，主轴会受到剧烈的振动与冲击载荷，从而导致导向工具中的偏置机构的运行受到极大干扰，直接影响工具的造斜性能；且工具中的组合轴承等易损部件在长期的振动冲击载荷下可能产生疲劳失效，带来极大的安全隐患。

因此，在旋转导向工具中，需要设计合理的轴向载荷传递装置，将钻头处的轴向载荷传递至导向工具外壳上，避开偏置机构一定距离后再传递到上部钻柱上，从而实现对导向工具中关键的偏置机构的保护，同时维持主轴的正常旋转钻进，提高钻井旋转导向工具的工作稳定性和导向高效性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供导向工具的轴向载荷传递装置，用于解决现有技术中主轴受载荷直接作用于偏置机构的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：一种导向工具的轴向载荷传递装置，其包括外壳、承载座、轴体、安装架、弹性件、轴向推力轴承、径向扶正轴承以及弹性座，其中：所述外壳呈筒形，所述承载座固定设置在所述外壳中，所述承载座具有一承载面，所述轴体贯穿所述承载座，所述轴体包括两相对设置的驱动端和承载端，所述驱动端用于连接驱动所述轴体转动的动力源，所述承载端用于承受大致指向所述驱动端的载荷；所述安装架套设于所述轴体上，所述弹性件两端分别与所述安装架以及所述承载座固定连接；所述轴向推力外圈端面与所述安装架抵接，内圈端面与所述轴体一轴肩抵接，以供所述承载端承受的轴向载荷传递至所述安装架，所述径向扶正轴承外圈与所述安装架过盈配合，内圈与所述轴体过盈配合，以供所述承载端承受的径向载荷传递至所述安装架；所述弹性座设置在所述承载面与所述安装架之间，所述安装架承载的轴向载荷通过所述弹性座、所述承载座传递至所述外壳。

优选的，所述安装架包括承载块和安装块，所述承载块内周面与所述轴体件以所述径向扶正轴承连接，所述承载块一端面与所述轴体间以所述轴向推力轴承连接，所述安装块与所述承载块固定连接。

优选的，所述轴向推力轴承内圈一端与所述轴体抵接，另一端与所述径向扶正轴承内圈一端面抵接。

优选的，所述弹性座还设置在所述安装块和所述轴向推力轴承之间，所述弹性座两端面分别与所述轴向推力轴承以及所述连接块抵接，以将所述轴向推力轴承抵压于所述承载块一侧。

优选的，所述安装块与所述承载块连接端面处、所述承载座与所述外壳连接侧面处分别设置O型密封圈，与所述轴向推力轴承抵接的所述弹性座与所述连接块之间设置唇形密封圈，以使所述安装架与所述承载座合围形成第一密封腔。

优选的，所述轴向推力轴承和所述径向扶正轴承均为pdc轴承。

优选的，所述导向工具的轴向载荷传递装置还包括密封组件，所述密封组件包括密封筒、旋转环、挠性密封件以及固定件，所述密封筒与所述外壳固定连接，所述旋转环与所述密封筒之间以轴承连接，所述固定件与所述轴体固定连接，所述挠性密封件两端分别与所述固定件以及所述旋转环连接，使所述轴体旋转时带动所述固定件、所述挠性密封件以及所述旋转环旋转。