[实用新型]一种具有水力制动级定转子组件的涡轮马达

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气、煤层气、页岩气开采等领域的钻探或地质、铁路、电力、通讯等领域的钻进用井下涡轮马达，尤其是一种具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，属于机械制造技术领域。

背景技术

涡轮钻具是工业应用最早的一种井下液动马达，它的作用是将工作液的液体压力能量转变为机械能量，驱动钻头转动以破碎井底岩石。涡轮钻具是石油矿场常用的一种井下动力钻具。由于由多级涡轮定转子组合件构成的涡轮钻具转速太高，钻头轴承或牙齿磨损太快，涡轮钻井行程进尺和纯钻时间比转盘钻井低很多。研究表明：一定数量水力制动级定转子组合件与一定数量涡轮定转子组合件装配在一起可以显著降低涡轮钻具整机的空转转速及工作转速，提高涡轮马达的过载能力和工作平稳性，较大程度提高涡轮钻具的工作寿命和涡轮钻井进尺。

目前国内没有具水力制动级定转子的涡轮钻具钻井矿场实践。

鉴于上述现有涡轮钻井技术存在的缺点，本实用新型专利实用新型人基于长期从事相关科研及现场试验，对现有技术积极加以改进和创新，以期实现一种空转转速和工作转速低、过载能力强、工作稳定、寿命长和涡轮钻井行程进尺多的涡轮钻具。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、空转转速和工作转速低、过载能力强、工作稳定、寿命长和涡轮钻井行程进尺多的具有水力制动级定转子组件的涡轮马达。

为达到上述目的，本实用新型提出一种具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，包括涡轮定转子组件和水力制动级定转子组件、涡轮主轴及涡轮壳体，所述涡轮定转子组件由多个沿轴向顺序排列的涡轮定转子单元构成，所述水力制动级定转子组件由多个沿轴向顺序排列的水力制动级定转子单元构成，每个所述涡轮定转子单元包括同轴套装的涡轮转子和涡轮定子，每个所述水力制动级定转子单元包括同轴套装的水力制动级转子和水力制动级定子，所述涡轮定转子组件和所述水力制动级定转子组件沿轴向相邻接，且各所述涡轮转子和各所述水力制动级转子分别固装于所述涡轮主轴上。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述涡轮定转子单元的涡轮转子包括圆筒状的涡轮转子本体、若干个涡轮转子叶片和圆环状涡轮转子叶冠，所述若干个涡轮转子叶片沿所述涡轮转子本体的外圆周表面均匀布设，所述涡轮转子叶冠套接于所述涡轮转子叶片的外缘；所述涡轮定子包括圆筒状的涡轮定子本体、若干个涡轮定子叶片和圆环状涡轮定子叶冠，所述若干个涡轮定子叶片沿所述涡轮定子本体的内圆周表面均匀布设，所述涡轮定子叶冠的外壁与所述涡轮定子叶片的内缘相连接，所述涡轮定子叶冠的内壁与所述涡轮转子本体外壁同轴套合，所述涡轮转子叶片与所述涡轮定子叶片相对于所述涡轮转子和所述涡轮定子的中心轴倾斜设置，且所述涡轮转子叶片与所述涡轮定子叶片的倾斜方向相反。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述水力制动级定转子单元的所述水力制动级转子包括圆筒状的水力制动级转子本体、若干个水力制动级转子叶片和圆环状水力制动级转子叶冠，所述若干个水力制动级转子叶片沿所述水力制动级转子本体的外圆周表面均匀布设，所述水力制动级转子叶冠套接于所述水力制动级转子叶片的外缘；所述水力制动级定子包括圆筒状的水力制动级定子本体、若干个水力制动级定子叶片和圆环状水力制动级定子叶冠，所述若干个水力制动级定子叶片沿所述水力制动级定子本体的内圆周表面均匀布设，所述水力制动级定子叶冠的外壁与所述水力制动级定子叶片的内缘相连接；所述水力制动级定子叶冠的内壁与所述水力制动级转子本体外壁同轴套合，所述水力制动级定子叶片及所述水力制动级转子叶片的叶型均为直叶片，且所述水力制动级定子叶片中心线及所述水力制动级转子叶片中心线分别与垂直于所述水力制动级转子及水力制动级定子的轴线的平面形成倾角，所述水力制动级定子叶片倾角与所述水力制动级转子叶片的倾角大小相等，方向相同。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述涡轮定转子组件位于所述水力制动级定转子组件的上方或下方。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述涡轮定转子组件的级数为50～300级，所述水力制动级定转子组件的级数为10～200级。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述涡轮壳体由多个涡轮节壳体通过螺纹串接而成。

如上所述具有水力制动级定转子组件的涡轮马达，其中，所述涡轮主轴由多个涡轮节主轴通过螺纹或花键串接而成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：