[发明专利]螺杆钻具用防掉传动轴总成

说明书

技术领域

本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种螺杆钻具用防掉传动轴总成。

背景技术

螺杆钻具，又称定排量马达，是一种容积式井下动力钻具，在油气钻井中，螺杆钻具主要用于钻特殊工艺井，也可用来钻直井。螺杆钻具主要由旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成组成，传动轴总成位于螺杆钻具的下端，其作用是将马达产生的旋转动力传递给钻头。传动轴由于在钻井过程中承受较大扭矩，由于传动轴的直径是变化的，在直径由小变大处以及螺纹处由于多少存在应力集中，或多或少地出现过此处断裂现象，如果没有防掉装置，传动轴会落井造成事故，尤其是对于传动轴下部，接钻头处大端上部目前还没有任何一个厂家设计此处防掉，每年因此处没有防掉结构，且大端上部出现断裂而掉井的严重事故时有发生，造成现有螺杆钻具的可靠性比较差。

发明内容                                                

本发明的目的是提供一种螺杆钻具用防掉传动轴总成，以解决现有技术存在的传动轴没有防掉结构而落井的问题。

本发明装置主要由上径向轴承内套、上径向轴承外套、推力轴承、上轴承壳、下轴承壳、下径向轴承内套及传动轴组成，上径向轴承内套和上径向轴承外套设置于传动轴前端，推力轴承设置在传动轴中部，上轴承壳设置于推力轴承表面，下径向轴承内套设置于传动轴后部，下轴承壳位于下径向轴承内套的外部与上轴承壳连接，推力轴承与下轴承壳之间设置止推环，解决其技术问题所采用的技术方案是上径向轴承内套前设置一个上防掉螺母，上防掉螺母前方连接一个调整垫，上防掉螺母的外径比上径向轴承外套的内径大；在推力轴承与下径向轴承内套之间设置一个下防掉螺母，下防掉螺母的外径比下轴承壳的内径大；传动轴接钻头处大端通过螺钉固定一个防脱内套，下防掉螺母通过螺纹与防脱内套连接。

上述下径向轴承内套与固定防脱内套的螺钉之间设置压紧环。

本发明装置通过在传动轴前端直径最细小位置、传动轴中部变径位置和传动轴接钻头处大端位置分别设置上防掉螺母、下防掉螺母和防脱内套，有效的解决了现有传动轴应力集中位置由于断裂造成传动轴落井的问题，具有结构简单、设计巧妙和安全可靠的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1本发明装置的结构示意图。

图中1调整垫、2上防掉螺母、3上径向轴承内套、4上径向轴承外套、5推力轴承、6止推环、7下防掉螺母、8上轴承壳、9下轴承壳、10防脱内套、11下径向轴承内套、12压紧环、13螺钉、14传动轴。

具体实施方式

如图所示，一种螺杆钻具用防掉传动轴总成，主要由上径向轴承内套3、上径向轴承外套4、推力轴承5、上轴承壳8、下轴承壳9、下径向轴承内套11及传动轴14组成，上径向轴承内套3和上径向轴承外套4设置于传动轴14前端，推力轴承5设置在传动轴14中部，上轴承壳8设置于推力轴承5表面，下径向轴承内套11设置于传动轴14后部，下轴承壳9位于下径向轴承内套11的外部与上轴承壳8连接，推力轴承5与下轴承壳9之间设置止推环6，上径向轴承内套3前设置一个上防掉螺母2，上防掉螺母2前方连接一个调整垫1，如图中A区域所示，传动轴14在此处有螺纹结构，此处由于是传动轴直径最细小的部分，则在相同的扭矩作用下，此处应力最大，同时上部还有万向轴把马达的偏心运动转化到传动轴上的定轴转动，此处也存在弯曲应力，故此处所受应力复杂，出现的断裂几率较大，由于外径的限制不能无限加大，在此处设置上防掉螺母2，上防掉螺母2的外径比上径向轴承外套3的内径大，一旦传动轴14在上防掉螺母2的上部断裂时，上防掉螺母2的外径也能被上径向轴承外套3的内径挡住不至于导致落井；在推力轴承5与下径向轴承内套11之间设置一个下防掉螺母7，如图中B区域所示，传动轴14在此处的直径由小变大，也出现过此处断裂现象，针对此问题设置下防掉螺母7，下防掉螺母7的外径比下轴承壳9的内径大，同时下防掉螺母7通过螺纹与防脱内套10连结，一旦此处断裂，同样下防掉螺母7的外径也能被下轴承壳9的内径挡住不至于导致落井；传动轴接钻头处大端通过螺钉固定一个防脱内套，下防掉螺母通过螺纹与防脱内套连接，下径向轴承内套11与固定防脱内套10的螺钉13之间设置压紧环12，如图中C区域所示，传动轴14在此处也是由于直径由小变大，且其下面接钻头，交变应力复杂，出现过断裂现象，针对此问题设置防掉内套10，一旦此处断裂，防脱内套10通过高强度的螺栓13与传动轴14大端连结，有效避免了此处断裂导致的落井事故。