[实用新型]一种抗扭抗拉轴承短节

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在导向、定向穿越扩孔钻进时，用于降低钻杆交变应力，提高钻杆疲劳寿命，并能在回托解卡时，提供扭矩的抗扭抗拉轴承短节。

背景技术

钻杆对水平定向钻机施工技术的成功起着基础性的作用。在非开挖工程施工中，地质钻杆工作环境恶劣，工作环境差，易磨损、易腐蚀、易疲劳，综合力学要求高。钻杆失效形式主要是钻杆的断裂。钻杆在导向、定向钻进过程中一旦断裂，将导致与钻杆连接的孔底钻具的丢失，无论是回扩头还是价格昂贵的泥浆马达、管线等，会对工程造成严重影响。

定向穿越扩孔工程的穿越距离较长，钻杆在导向、定向钻进时往往在受到较大拉力和扭矩作用的同时，还受到弯曲力的作用。当钻杆在承受交变力达到一定值后，就极容易使钻杆产生疲劳裂纹，疲劳裂纹发展速度极快，最后表现为突然的脆性断裂。试验证明，钻杆受交变应力作用而疲劳断裂是钻杆断裂失效的主要原因。

在定向穿越扩孔工程中，降低扩孔器后端钻杆和扩孔器一起转动，并承受相同扭矩和拉力，因此需要研制一种工具可以降低扩孔器后端钻杆的交变应力，提高钻杆的使用寿命。目前施工中使用的旋转接头可以在施工过程中降低扩孔器后端钻杆的交变应力，然而当需要回托解卡时，旋转接头不能提供扭矩。因此，研究一种正常扩孔钻进时可以降低扩孔器后端钻杆的交变应力，而当需要回托解卡时，又能够提供扭矩的工具，具有重要的工程应用价值。

发明内容

本实用新型的目的是：为了克服上述问题，降低钻杆承受的交变应力，提高钻杆疲劳寿命，特提出一种抗扭抗拉轴承短节。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种抗扭抗拉轴承短节，是由花键壳体、密封圈、碟簧、轴承、内花键、轴套、外花键和花键轴组成；花键壳体与轴套靠螺纹连接；花键轴安装在花键壳体与轴套配合形成的内孔中；花键轴与轴套之间沿轴向安装有轴承和碟簧；花键壳体和花键轴配合面、以及花键轴和轴套配合面均安装有密封圈；花键轴上有内花键，轴套上有外花键。

本实用新型具有的有益效果是：(1)在正常扩孔钻进时，该工具内花键和外花键处于分离状态，花键轴和轴套之间不传递扭矩，只发生相对转动，可以降低钻杆承受的交变应力，提高钻杆疲劳寿命；(2)当需要回托解卡时，工具内花键和外花键可以配合，提供解卡时所需要的扭矩。

附图说明

图1是本实用新型一种抗扭抗拉轴承短节在正常钻进时的工作状态示意图。

图2是本实用新型一种抗扭抗拉轴承短节在回托解卡时的工作状态示意图。

图中：1.花键壳体；2.密封圈；3.碟簧；4.轴承；5.内花键；6.轴套；7.外花键；8.密封圈；9.花键轴。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种抗扭抗拉轴承短节，是由花键壳体1、密封圈2、碟簧3、轴承4、内花键5、轴套6、外花键7、密封圈8和花键轴9组成；花键壳体1与轴套6靠螺纹连接；花键轴9安装在花键壳体1与轴套6配合形成的内孔中；花键轴9与轴套6之间沿轴向安装有轴承4和碟簧3；键壳体1和花键轴9配合面、以及花键轴9和轴套6配合面分别安装有密封圈2和密封圈8；花键轴9上有内花键5，轴套上有外花键7。

在正常扩孔钻进时，该工具内花键5和外花键7处于分离状态，花键轴9和轴套6之间不传递扭矩，只发生相对转动，可以降低钻杆承受的交变应力，提高钻杆疲劳寿命；当需要回托解卡时，花键轴9受拉力作用压缩碟簧3，使内花键5和外花键7配合，提供解卡时所需要的扭矩。