本发明专利技术公开了一种定向取芯工具及其钻机轴承组件，涉及地质勘探定向取芯工具技术领域，钻机轴承组件包括：联轴器、壳体、定子支撑板、定子连接件、定子组件、转子组件以及驱动轴，联轴器、定子支撑板、定子连接件、定子组件、转子组件以及驱动轴依次套设于中空芯轴的外周部，联轴器的内周部和中空芯轴的外周部间隙配合；定子支撑板和定子组件均与定子连接件轴向间隙配合，转子组件与定子组件配合抵接，驱动轴设于转子组件的内周部和中空芯轴的外周部之间，壳体套设于转子组件的外周部、且壳体与联轴器连接。本发明专利技术所提供的钻机轴承组件是适用于定向取芯钻进的轴承，可有效提高定向钻进工具的轴承组件使用效果、并减小轴承组件的装配难度。装配难度。装配难度。
【技术实现步骤摘要】
一种定向取芯工具及其钻机轴承组件
[0001]本专利技术涉及地质勘探定向取芯工具
，更具体地说，涉及一种钻机轴承组件。此外，还涉及一种包括上述钻机轴承组件的定向取芯工具。
技术介绍
[0002]目前，国内外的定向钻进的轴承组件设计方案在功能或结构上还存在一定的不足，无法适应定向取芯作业环境。例如，现有技术公开的指向式旋转导向钻井工具，它包括一个空心芯轴，芯轴上部外壁上由上至下依次固定有上密封总成和用于支撑芯轴的上浮动轴承，芯轴贯穿一个安装固定在外壳内壁上的偏心机构，芯轴下端伸出外壳外、与空心钻头相连接，芯轴的外壁上由下至上依次有一个下密封总成和一个下固定轴承。但所用的下固定轴承不允许芯轴的倾斜，无法将芯轴的倾斜传递到钻头。且该轴承采用油润滑形式，对密封要求严格。
[0003]例如，现有技术公开了一种螺杆驱动的旋转导向钻井工具，其主要由固定接头、上外壳、过流挡板、控制件、串联碟簧、中心轴、控制销钉、马达转子安装座、滑动外壳、马达外壳、马达转子、马达定子、万向轴、下外壳、导流轴、外定位套、密封件、调节套筒、内定位套、串轴承、密封圈、导向接头、导向伸缩块、固定座、泄流喷嘴以及钻头组成。工具工作时，通过改变钻井液压力，使钻井液流道改变，钻井液在工具内部形成分流，驱动泥浆马达转动，改变导向接头的流道连通状态，控制导向伸缩块动作，完成旋转导向工具的导向动作，实现导向钻进功能。但所用的轴承组件对密封要求严格，且无法一边导向一边取芯工作。
[0004]另外，现有技术还公开了一种可用于取芯的机械式垂直钻井工具，它包括中间转动外壳，中间转动外壳的一端与稳定平台外壳相连，中间转动外壳的另一端依次与上角接触轴承、下角接触轴承连接，也即中间转动外壳间接的与钻头相连。钻井过程中，钻压与扭矩通过稳定平台外壳、中间传动外壳以及钻头接头等部件传递至钻头，中间转动外壳的中心留有用于放置取芯筒的空间，可实现边垂直钻井边取芯的操作。该钻井工具采用偏重机构所受重力产生的偏心扭矩监测井斜，并带动机械阀门控制下部执行机构动作，为钻头提供下降和倾斜所需的作用力与转角，导致该钻井工具仅适用于垂直定向取芯钻进操作。
[0005]综上所述，如何提高定向钻进工具的轴承组件的使用效果、并减小轴承组件的装配难度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种钻机轴承组件，可有效提高定向钻进工具的轴承组件使用效果、并减小轴承组件的装配难度。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种包括上述钻机轴承组件的定向取芯工具。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种钻机轴承组件，包括：联轴器、壳体、定子支撑板、定子连接件、定子组件、转子组件以及驱动轴，所述联轴器、所述定子支撑板、所述定子连接件、所述定子组件、所述转子
组件以及所述驱动轴均为环状结构、且依次套设于中空芯轴的外周部，所述联轴器的内周部和所述中空芯轴的外周部间隙配合；
[0010]所述定子支撑板设于所述联轴器的内周部，所述定子支撑板和所述定子组件均与所述定子连接件轴向间隙配合，所述转子组件与所述定子组件配合抵接，所述驱动轴设于所述转子组件的内周部和所述中空芯轴的外周部之间，所述壳体套设于所述转子组件的外周部、且所述壳体与所述联轴器连接。
[0011]优选的，所述联轴器有第一内孔，所述定子支撑板设有第二内孔，所述第一内孔和所述第二内孔可构成用于轴向固定铜环的腔体，所述铜环的内周部和所述中空芯轴的外周部间隙配合。
[0012]优选的，所述铜环的内周部设有镀层。
[0013]优选的，所述联轴器的内周部设有第一内矩形花键，所述定子支撑板的外周部设有与所述第一内矩形花键配合卡接的第一外矩形花键；
[0014]或所述联轴器和所述定子支撑板通过固定销、螺钉径向连接。
[0015]优选的，所述定子支撑板的一端设有外球面弧面，所述定子组件设有内球面弧面，所述定子连接件设有通槽，所述外球面弧面可穿过所述通槽与所述内球面弧面间隙配合抵接。
[0016]优选的，所述内球面弧面设有第二内矩形花键，所述外球面弧面设有第二外矩形花键，所述定子连接件设有中部矩形花键，所述第二内矩形花键和所述第二外矩形花键均与所述中部矩形花键配合卡接。
[0017]优选的，所述联轴器的内周部、所述定子支撑板的内周部、所述定子连接件的内周部、所述定子组件的内周部、所述转子组件的内周部以及所述驱动轴的内周部均设有镀层。
[0018]优选的，所述壳体沿周向设有通孔，所述通孔与所述中空芯轴的流道连通、以形成冷却润滑流道。
[0019]优选的，所述定子组件和所述转子组件可构成平面推力轴承或球面轴承。
[0020]一种定向取芯工具，包括：中空芯轴和套设于所述中空芯轴的外周部的外壳，所述中空芯轴与所述外壳之间从下往上依次设有支点轴承组件、偏置组件以及悬臂轴承组件；
[0021]所述支点轴承组件的下端与钻头连接、所述支点轴承组件的上端与所述中空芯轴铰接，所述悬臂轴承组件的下端与所述中空芯轴固定连接、所述悬臂轴承组件的上端与钻杆连接，所述偏置组件用于调节所述中空芯轴的偏心度，所述外壳的外周部设有可开闭的封隔器组件，打开的所述封隔器组件可将所述外壳卡在孔壁内，所述悬臂轴承组件为上述任一项所述的钻机轴承组件。
[0022]在使用本专利技术所提供的钻机轴承组件时，定向取芯工具通常包括一个可旋转的中空芯轴和一个不可旋转的外壳，中空芯轴的上端间接的与钻杆连接，中空芯轴的下端间接的与钻头连接。使用过程中，可以将联轴器和外壳连接，当需要进行当定向取芯钻进操作时，外壳不发生旋转，将使得联轴器不旋转，设于联轴器内周部的定子支撑板也不旋转，通过定子连接件与定子支撑板配合的定子组件也不旋转，也即可使得定子组件与联轴器间接实现径向固定、保持相对静止。
[0023]由于驱动轴的端部与钻杆连接，将使得驱动轴与钻杆同步转动，而转子组件安装在驱动轴的外周部，使得转子组件与驱动轴的运动方式保持一致，也即使得转子组件与钻
杆的运动方式间接保持一致。最终，联轴器、定子支撑板、定子连接件以及定子组件可构成定子结构，驱动轴和转子组件可构成转子结构，该定子结构和转子结构配合使用，以形成完整的推力轴承，其可承受一定的轴向力，有效的旋转支撑中空芯轴。
[0024]并且，由于定子支撑板和定子组件均与定子连接件轴向间隙配合，这样可保证定子支撑板与定子组件轴向固定连接的同时，还能在此处允许零部件小弧度随着中空芯轴弯曲、出现小浮动的径向移动，以避免将中空芯轴的扭矩传递到钻杆组件中。此外，本装置结构简单、装配方便，可进行推广使用。
[0025]综上所述，本专利技术所提供的钻机轴承组件，可有效提高定向钻进工具的轴承组件使用效果、并减小轴承组件的装配难度。
[0026]此外，本专利技术还提供了一种包括上述钻机轴承组件的定向取芯工具。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钻机轴承组件，其特征在于，包括：联轴器(1)、壳体(2)、定子支撑板(3)、定子连接件(4)、定子组件(5)、转子组件(6)以及驱动轴(7)，所述联轴器(1)、所述定子支撑板(3)、所述定子连接件(4)、所述定子组件(5)、所述转子组件(6)以及所述驱动轴(7)均为环状结构、且依次套设于中空芯轴(17)的外周部，所述联轴器(1)的内周部和所述中空芯轴(17)的外周部间隙配合；所述定子支撑板(3)设于所述联轴器(1)的内周部，所述定子支撑板(3)和所述定子组件(5)均与所述定子连接件(4)轴向间隙配合，所述转子组件(6)与所述定子组件(5)配合抵接，所述驱动轴(7)设于所述转子组件(6)的内周部和所述中空芯轴(17)的外周部之间，所述壳体(2)套设于所述转子组件(6)的外周部、且所述壳体(2)与所述联轴器(1)连接。2.根据权利要求1所述的钻机轴承组件，其特征在于，所述联轴器(1)有第一内孔(8)，所述定子支撑板(3)设有第二内孔(9)，所述第一内孔(8)和所述第二内孔(9)可构成用于轴向固定铜环(10)的腔体，所述铜环(10)的内周部和所述中空芯轴(17)的外周部间隙配合。3.根据权利要求2所述的钻机轴承组件，其特征在于，所述铜环(10)的内周部设有镀层。4.根据权利要求1所述的钻机轴承组件，其特征在于，所述联轴器(1)的内周部设有第一内矩形花键(11)，所述定子支撑板(3)的外周部设有与所述第一内矩形花键(11)配合卡接的第一外矩形花键(12)；或所述联轴器(1)和所述定子支撑板(3)通过固定销、螺钉径向连接。5.根据权利要求1所述的钻机轴承组件，其特征在于，所述定子支撑板(3)的一端设有外球面弧面(13)，所述定子组件(5)设有内球面弧面(14)，所述定子连接件(4)设有通槽(25)，所述外球面弧面(13)可穿过所述通槽(25)与所述内球面弧面...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖金军，李俊，刘郡，易达云，汪灿，许爱凤，张坚，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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