[发明专利]大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件

权利要求书

1.一种大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：包括轴（6）、壳体（2）、定子（4）和转子（5），定子（4）上设有定子叶片盘，转子（5）上设有转子叶片盘，定子叶片盘和转子叶片盘组成一个级，级的反动度小于0.5，级的内壁套装在轴（6）上，轴（6）上设有十个级，级与级之间的端面为压紧配合，轴（6）的下端设有钻头（9），级的外壁套有壳体（2），所述定子叶片盘包括圆筒状的定子内圆盘（4-1）、圆筒状的定子外圆盘（4-2）和样条曲线形状为撇字形的定子叶片（4-3），定子叶片（4-3）均匀环形分布在以轴心为中心的定子叶片盘上，且位于圆筒状的定子内圆盘（4-1）和圆筒状的定子外圆盘（4-2）之间，所述转子叶片盘包括圆筒状的转子内圆盘（5-1）、圆筒状的转子外圆盘（5-2）和样条曲线形状为捺字形的转子叶片（5-3），转子叶片（5-3）均匀环形分布在以轴心为中心的转子叶片盘上，且位于圆筒状的转子内圆盘（5-1）和圆筒状的转子外圆盘（5-2）之间，转子叶片（5-3）及定子叶片（4-3）的材料均为ZG20CrMnSiNi2，所述的轴（5）和壳体（2）上均设有锁紧机构。

2.根据权利要求1所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：所述的钻头（9）为PDC钻头、TSP钻头、金刚石钻头。

3.根据权利要求1所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：所述的壳体（2）上的锁紧机构为壳体（2）的上部边缘和下部边缘处均设有内螺纹和与内螺纹配合的第一螺栓（1）。

4.根据权利要求1所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：所述的轴（6）上的锁紧机构为轴（6）的上部边缘和下部边缘处均设有外螺纹和与外螺纹配合的第二螺栓（8）。

5.根据权利要求1所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：所述的壳体（2）内表面设有第一卡槽（3），定子（4）外侧设有与第一卡槽相（3）吻合的突起，轴（6）的外表面设有第二卡槽7），转子（5）的外侧设有与轴（6）的外表面相吻合的突起。

6.根据权利要求1所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：级压降为450-600kPa，容积流量为28-32L/s，转子转速为2500-3300rpm时，级效率为60-75%，功率为8-12kW。

7.根据权利要求1或6所述的大功率高速高效涡轮钻具定子和转子组合件，其特征在于：级压降为535kPa，容积流量为30L/s，转子转速为3000rpm时，级效率可达70%，功率为11kW。