[发明专利]钻井液排量控制的钻柱扭矩传递与分离装置及其方法

权利要求书

1.钻井液排量控制的钻柱扭矩传递与分离装置，其特征在于，包括耐磨套(21)、内花键壳体Ⅱ(22)、下接头(23)和从上到下依次连接的电气短节外壳(2)、分流器外壳(3)、转换接头(7)、换向阀外壳(8)、内花键壳体Ⅰ(15)；

所述内花键壳体Ⅰ(15)与内花键壳体Ⅱ(22)通过耐磨套(21)配合连接，内花键壳体Ⅰ(15)能与内花键壳体Ⅱ(22)相对转动，所述内花键壳体Ⅱ(22)与下接头(23)螺纹连接；

所述电气短节外壳(2)内设有电气短节(1)；

所述分流器外壳内设有分流体(4)、钻井液主流道(5)，所述钻井液主流道(5)上端与分流体(4)连接，下端穿过转换接头(7)并连接在换向阀外壳(8)内，所述钻井液主流道(5)套设有增压活塞(6)，所述增压活塞(6)能够在转换接头(7)内上下滑动；

所述换向阀外壳(8)内设有换向阀、换向阀保护套(12)；换向阀与换向阀保护套(12)刚性连接在一起，换向阀保护套(12)能够在换向阀外壳(8)内部上下滑动；

所述内花键壳体Ⅰ(15)、内花键壳体Ⅱ(22)内分别设有上花键轴(14)、下花键轴(20)；

所述内花键壳体Ⅰ(15)内设有凸块，所述上花键轴(14)上设有与凸块匹配的凹槽；所述上花键轴(14)上端与换向阀刚性连接，下端与下花键轴(20)上端螺纹连接；上花键轴(14)能够与换向阀、换向阀保护套(12)一同在换向阀外壳(8)、内花键壳体Ⅰ(15)内上下滑动；

所述内花键壳体Ⅱ(22)内设有花键槽；所述下花键轴(20)设有与花键槽匹配的外花键和位于花键上方的下油腔密封环A(17)、下油腔密封环B(19)，所述下油腔密封环A(17)螺纹连接下花键轴(20)上端；所述下花键轴(20)能够在内花键壳体Ⅱ(22)与下接头(23)内壁上下滑动；

所述换向阀外壳(8)、换向阀保护套(12)、内花键壳体Ⅰ(15)与上花键轴(14)共同围成的空腔构成了上油腔(13)；所述内花键壳体Ⅰ(15)、下花键轴(20)、下油腔密封环A(17)以及下油腔密封环B(19)共同围成的空腔构成下油腔(18)；所述增压活塞(6)下端面与换向阀外壳(8)所围成的空腔构成了高压油腔，所述分流器外壳(3)、分流体(4)、钻井液主流道(5)、转换接头(7)、增压活塞(6)上端面围成的空腔构成了增压腔；所述分流体(4)具有与增压腔连通的内孔，所述换向阀外壳(8)设有高压油进油路(9)，所述高压油进油路(9)两端分别与高压油腔、换向阀连通，所述上油腔(13)、下油腔(18)均与换向阀连通；

换向阀具有第一环形腔A、第二环形腔B、第三环形腔C、第四环形腔D、第五环形腔E，此刻换向阀阀芯(11)处于中位，此刻第三环形腔C、第一环形腔A、第五环形腔E相互连通；当换向阀阀芯处于上位时，第三环形腔C与第二环形腔B相通，第四环形腔D与第五环形腔E相通；当换向阀阀芯处于下位时候，第三环形腔C与第四环形腔D相通；所述换向阀保护套(12)上设有分别与上油腔油路、第四环形腔D相通的保护套油路；所述下油腔油路(16)与换向阀的第二环形腔B连通；其中第一环形腔A与第五环形腔E与钻井液主流道(5)相通，第二环形腔B通过下油腔油路(16)、密封环油路与下油腔(18)连通，第三环形腔C通过高压油进油路(9)与高压油腔连通，第四环形腔D通过上油腔油路与上油腔(13)连通。

2.根据权利要求1所述的钻井液排量控制的钻柱扭矩传递与分离装置，其特征在于，所述电气短节(1)内设有流量传感器，能够感应钻井液流量的变化发出不同的指令。

3.根据权利要求1所述的钻井液排量控制的钻柱扭矩传递与分离装置，其特征在于，所述换向阀由换向阀阀体(10)和换向阀阀芯(11)组成。

4.根据权利要求3所述的钻井液排量控制的钻柱扭矩传递与分离装置，其特征在于，所述换向阀具有第一环形腔(A)、第二环形腔(B)、第三环形腔(C)、第四环形腔(D)、第五环形腔(E)，其中第一环形腔(A)、第五环形腔(E)与钻井液主流道(5)相通，第二环形腔(B)与下油腔(18)相通，第三环形腔(C)通过高压油进油路(9)与高压油腔相通，第四环形腔(D)与上油腔(13)相通。