挠性轴组件及具有其的螺杆钻具制造技术

技术编号:26203448 阅读:23 留言:0更新日期:2020-11-04 04:51
本实用新型专利技术提供了一种挠性轴组件及具有其的螺杆钻具,其中,挠性轴组件,包括:钛合金轴体;第一接头,与钛合金轴体的第一端过盈配合;第一紧固件,穿设在第一接头和钛合金轴体的第一端内,第一紧固件的轴线垂直于钛合金轴体的轴线;第二接头,与钛合金轴体的第二端连接。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的万向轴总成容易产生疲劳失效,缩短螺杆钻具的使用寿命的问题。

【技术实现步骤摘要】
挠性轴组件及具有其的螺杆钻具
本技术涉及油气田钻采领域,具体而言,涉及一种挠性轴组件及具有其的螺杆钻具。
技术介绍
螺杆钻具是为定向井、水平井等钻井作业提供井下动力的钻井工具。螺杆钻具又称定排量马达,是一种以钻井液为动力液的井下动力钻具,为容积式马达。泥浆泵泵出的钻井液从钻柱进入螺杆钻具的马达,在马达的两端形成一定压力差,推动马达的转子在马达的定子内运行,马达产生的扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。螺杆钻具基本结构由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成组成。其中,万向轴总成中的万向轴的主要功能是将马达总成的转子的在定子内的运动转换为定轴运动,并传递扭矩。由于万向轴和万向节长期处于交变载荷的环境中,使得万向节与万向轴的连接处容易产生疲劳失效,使得万向节或者万向轴易产生裂痕,甚至会出现断裂,缩短螺杆钻具的使用寿命。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种挠性轴组件及具有其的螺杆钻具,以解决相关技术中的万向轴总成容易产生疲劳失效,缩短螺杆钻具的使用寿命的问题。为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种挠性轴组件,包括:钛合金轴体;第一接头,与钛合金轴体的第一端过盈配合;第一紧固件,穿设在第一接头和钛合金轴体的第一端内,第一紧固件的轴线垂直于钛合金轴体的轴线;第二接头,与钛合金轴体的第二端连接。进一步地,第二接头与钛合金轴体的第二端过盈配合,挠性轴组件还包括穿设在第二接头和钛合金轴体的第二端内的第二紧固件,第二紧固件的轴线垂直于钛合金轴体的轴线。进一步地,第一接头上设置有供第一紧固件穿设的第一过孔,第一紧固件为第一销轴,第一销轴和第一过孔过渡配合,和/或,第二接头上设置有供第二紧固件穿设的第二过孔,第二紧固件为第二销轴,第二销轴和第二过孔过渡配合。进一步地,第一紧固件的两端分别焊接在第一接头的外侧壁上,和/或,第二紧固件的两端分别焊接在第二接头的外侧壁上。进一步地,钛合金轴体包括依次连接的第一连接段、第一过渡段、第二连接段、第二过渡段及第三连接段,第一连接段的直径大于第二连接段的直径,第三连接段的直径大于第二连接段的直径,第一过渡段的直径由第二连接段至第一连接段的方向上逐渐增大,第二过渡段的直径由第二连接段至第三连接段的方向上逐渐增大。进一步地,第一接头的第一端上设置有与第一连接段通过过盈配合的第一连接孔,第一连接孔的轴线平行于第一连接段的轴线,第一接头的第二端上设置有第一螺纹段。进一步地,第二接头的第一端上设置有与第三连接段通过过盈配合的第二连接孔,第二连接孔的轴线平行于第二连接段的轴线,第二接头的第二端上设置有第二螺纹段。根据本技术的另一方面,提供了一种螺杆钻具,包括挠性轴组件,螺杆钻具还包括分别连接在挠性轴组件的第一接头的第二端上的马达组件及连接在挠性轴组件的第二接头的第二端上的传动轴组件,挠性轴组件为上述的挠性轴组件。进一步地,螺杆钻具还包括套设在挠性轴组件的第一接头和挠性轴组件的第二接头的外的筒体,筒体的内孔包括第一孔段和孔径大于第一孔段的第二孔段,钛合金轴体和第二接头均位于第二孔段内。进一步地,螺杆钻具还包括改变流体流向的旁通阀组件,旁通阀组件与马达组件连接,马达组件包括定子结构和转子结构,定子结构与挠性轴组件的筒体的第一端连接,转子结构与挠性轴组件的第一螺纹段连接,传动轴组件包括与挠性轴组件的筒体的第二端连接的套体及与挠性轴组件的第二螺纹段连接的传动轴。应用本技术的技术方案,挠性轴组件包括:钛合金轴体、第一接头、第一紧固件和第二接头。第一接头与钛合金轴体的第一端过盈配合。第一紧固件穿设在第一接头和钛合金轴体的第一端内。第一紧固件的轴线垂直于钛合金轴体的轴线。第二接头与钛合金轴体的第二端连接。钛合金轴体的材质使得挠性轴组件具有弹性模量低,柔韧性好,能够实现挠性传动。第一接头与钛合金轴体的第一端过盈配合并通过第一紧固件连接,使得第一接头与钛合金轴体的第一端能够稳定的连接,提高了第一接头与钛合金轴体连接处的结构强度,降低了挠性轴组件产生疲劳失效的可能,进而能够提高螺杆钻具的使用寿命。因此,本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的万向轴总成容易产生疲劳失效,缩短螺杆钻具的使用寿命的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本技术的挠性轴组件的实施例的局部示意图;图2示出了图1的挠性轴组件安装在筒体内的局部示意图;以及图3示出了根据本技术的螺杆钻具的实施例的局部示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:1、挠性轴组件;10、钛合金轴体;11、第一连接段;12、第一过渡段;13、第二连接段;14、第二过渡段;15、第三连接段;20、第一接头;21、第一过孔;22、第一连接孔;23、第一螺纹段;30、第一紧固件;40、第二接头;41、第二过孔;42、第二连接孔;43、第二螺纹段;50、第二紧固件;60、筒体;61、第一孔段;62、第二孔段;70、马达组件;71、定子结构;72、转子结构;80、传动轴组件;81、套体;82、传动轴;90、旁通阀组件。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。如图1所示,本实施例的挠性轴组件包括:钛合金轴体10、第一接头20、第一紧固件30和第二接头40。第一接头20与钛合金轴体10的第一端过盈配合。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挠性轴组件,其特征在于,包括:/n钛合金轴体(10);/n第一接头(20),与所述钛合金轴体(10)的第一端过盈配合;/n第一紧固件(30),穿设在所述第一接头(20)和所述钛合金轴体(10)的第一端内,所述第一紧固件(30)的轴线垂直于所述钛合金轴体(10)的轴线;/n第二接头(40),与所述钛合金轴体(10)的第二端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种挠性轴组件,其特征在于,包括:
钛合金轴体(10);
第一接头(20),与所述钛合金轴体(10)的第一端过盈配合;
第一紧固件(30),穿设在所述第一接头(20)和所述钛合金轴体(10)的第一端内,所述第一紧固件(30)的轴线垂直于所述钛合金轴体(10)的轴线;
第二接头(40),与所述钛合金轴体(10)的第二端连接。


2.根据权利要求1所述的挠性轴组件,其特征在于,所述第二接头(40)与所述钛合金轴体(10)的第二端过盈配合,所述挠性轴组件还包括穿设在所述第二接头(40)和所述钛合金轴体(10)的第二端内的第二紧固件(50),所述第二紧固件(50)的轴线垂直于所述钛合金轴体(10)的轴线。


3.根据权利要求2所述的挠性轴组件,其特征在于,所述第一接头(20)上设置有供所述第一紧固件(30)穿设的第一过孔(21),所述第一紧固件(30)为第一销轴,所述第一销轴和所述第一过孔(21)过渡配合,和/或,所述第二接头(40)上设置有供所述第二紧固件(50)穿设的第二过孔(41),所述第二紧固件(50)为第二销轴,所述第二销轴和所述第二过孔(41)过渡配合。


4.根据权利要求2所述的挠性轴组件,其特征在于,所述第一紧固件(30)的两端分别焊接在所述第一接头(20)的外侧壁上,和/或,所述第二紧固件(50)的两端分别焊接在所述第二接头(40)的外侧壁上。


5.根据权利要求1所述的挠性轴组件,其特征在于,所述钛合金轴体(10)包括依次连接的第一连接段(11)、第一过渡段(12)、第二连接段(13)、第二过渡段(14)及第三连接段(15),所述第一连接段(11)的直径大于所述第二连接段(13)的直径,所述第三连接段(15)的直径大于所述第二连接段(13)的直径,所述第一过渡段(12)的直径由所述第二连接段(13)至所述第一连接段(11)的方向上逐渐增大,所述第二过渡段(14)的直径由所述第二连接段(13)至所述第三连接段(15)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘凤黄衍福罗西超于兴胜王宇鹏孔祥吉钱峰景宁
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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