[实用新型]一种齿轴式马达

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种齿轴式马达，具体指一种石油钻井井下动力钻具上使用的马达。

背景技术

目前，在石油钻井施工中，井下动力钻具普遍使用的马达主要有螺杆马达和涡轮马达两种。

螺杆马达为容积式马达，这种马达效率高、扭矩大、转速低、压降小、钻具长度短，是目前国内应用最广泛的井下动力钻具马达。由于其内部含有橡胶，耐温性能差，不适用于深井高温环境钻井施工。另外，螺杆马达转速较低，不能满足PDC钻头的需要。

涡轮马达为全金属冲击式马达，转速高、效率低、压降大、长度长。由于它为全金属结构，能适用于深井高温环境，但它不适用于定向钻井及深井钻井施工；另外，这种马达转速太高，不适用于PDC钻头和牙轮钻头。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种全金属结构、容积式、转速适中、长度短、效率高的齿轴式马达。

为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案为：

一种齿轴式马达，该马达包括壳体，壳体内设置有上下贯通的工作腔，工作腔上下两端设置有与外部装置相连接的螺纹，工作腔中设置有轴线沿上下方向延伸的螺杆式中心转子，环绕中心转子配置有若干个轴线与其相平行、并与其相啮合的螺杆式行星齿轴，工作腔中设置有分别与中心转子及行星齿轴一一相配的通孔，并且中心转子及行星齿轴上下两端分别安装在上、下扶正轴承上，中心转子、行星齿轴通过相互啮合以及与各自所在的孔壁相配合，将工作腔以中心转子和行星齿轴的啮合线为密封面分成上下两个相对密封的高压腔和低压腔，中心转子下端穿过扶正轴承向下伸出，该端带有连接螺纹，与其它部件连接。

进一步，所述行星齿轴的螺旋齿要长于中心转子的螺旋齿，使中心转子在一定距离范围内可上下自由移动。

进一步，所述扶正轴承为轴线与所述中心转子轴线相重合的圆盘形，该扶正轴承外圆周面与所述工作腔侧壁紧密配合，扶正轴承上设置有若干个引入高压泥浆通道。

进一步，所述下扶正轴承与行星齿轴配合的端面上分别设置有金刚石聚晶柱体或金刚石复合片，构成滑动推力轴承，用于行星齿轴的轴向定位。

进一步，所述行星齿轴的两端分别安装有扶正套，所述扶正套通过上、下扶正轴承压紧在壳体工作腔内。

进一步，所述扶正轴承设置有安装所述扶正套的定位凹槽。

进一步，所述扶正套上与所述壳体上的行星齿轴通孔、所述扶正套的定位凹槽同轴布置，以确保所述行星齿轴旋转自由。

进一步，所述行星齿轴在中心转子周围均匀分布。

进一步，所述中心转子和行星齿轴的螺旋齿均为多头螺旋齿，所述中心转子和行星齿轴的螺旋方向相反。

进一步，所述扶正轴承上对应所述凹槽位置开设置有贯穿扶正轴承的透孔，所述透孔构成行星齿轴两端扶正轴承的润滑冷却孔。

进一步，所述工作腔的内壁上在中心转子与行星齿轴啮合部位的上方，设置有高压泥浆通道扩展槽，所述扩展槽可将泥浆引入行星齿轴齿槽内；所述扩展槽在工作腔两端对称设置。

本实用新型发明的齿轴式马达属于全金属容积式马达，改变螺旋齿的导程或齿高，就会改变马达的转速和输出扭矩。齿轴式马达集螺杆马达和涡轮马达的优点于一身，输出扭矩大、设计转速范围广、工具长度短、耐高温，适用于常规直井、深井和定向钻井施工。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为图1中沿A-A的剖视图；

图3为本实用新型的B-B的剖视图；

图4为壳体1沿A-A的剖视图；

图5为壳体1的俯视图；

图6为壳体1沿C-C的剖视图；

图7为壳体1沿D-D的剖视图；

图8为螺杆式中心转子2主视图；

图9为图8沿E-E的剖视图；

图10为螺杆式行星齿轴3主视图；

图11为下扶正轴承5的俯视图；

图12为下扶正轴承5沿F-F的剖视图；

图13为下扶正轴承5的立体图；

图14为下扶正轴承5的立体图；

图15为下扶正套4的仰视图；

图16为下扶正套4的正视图；

图17为下扶正套4的俯视图；

图18为下扶正套4沿G-G的剖视图；

图19为齿轴式马达工作状态结构图。