[发明专利]螺杆钻具马达

说明书

技术领域：

本发明涉及一种螺杆钻具马达，属于石油机械技术领域。

背景技术：

螺杆钻具，是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。常规螺杆钻具马达中定子部分包括定子金属壳体和橡胶衬套，定子金属壳体内腔为光滑圆柱面；橡胶通过硫化工艺粘结在定子金属壳体的内壁上形成橡胶衬套，橡胶衬套的内孔为连续螺旋曲面；转子部分安装在橡胶衬套的内孔中，并与橡胶衬套相啮合形成密封腔。在马达的设计中，钻井液过流面积是与马达的扭矩输出呈正相关的一个常量。目前，螺杆钻具中马达的定子金属壳体内腔大多采用等内径设计，这使得马达的钻井液过流面积设计受到很大限制，由于钻井液过流面积是与马达的扭矩输出呈正相关的一个常量，因而导致螺杆钻具中马达的输出扭矩和效率不能得到有效提高。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种螺杆钻具马达，使得螺杆钻具的输出扭矩得以大幅度提高，同时工作状态稳定。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

螺杆钻具马达，包括定子金属壳体，所述的定子金属壳体中通过硫化粘接有橡胶衬套，所述的橡胶衬套里面设置有转子，所述的定子金属壳体内侧具有一组圆锥台套状的变径段，所述的圆锥台套状的变径段的设置为从液体流向口径逐渐变大，所述的圆锥台套状的变径段的小口径端的直径为大口径端的直径的0.72-0.85倍，所述的圆锥台套状的变径段的高度不大于所述的定子高度的1/10。

所述的螺杆钻具马达，所述的橡胶衬套的内侧为连续摆线螺旋曲面，所述转子的外侧具有与所述橡胶衬套内侧的连续摆线螺旋曲面形成一对共轭摆线啮合副的连续摆线螺旋曲面。

所述的螺杆钻具马达，相邻的圆锥台套状的变径段的距离为所述的圆锥台套状的变径段的0.5-1倍。

有益效果：

本发明通过在定子内侧设置一组圆锥台套状的变径段每一个变径段都增加了螺杆钻具马达的钻井液过流面积，一组变径段叠加使得螺杆钻具马达具有输出扭矩高、扭矩输出稳定、转化效率高等特点。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、金属壳体，2、橡胶衬套，3、转子，4、变径段。

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示：本实施例的螺杆钻具马达，包括定子金属壳体1，所述的定子金属壳体中通过硫化粘接有橡胶衬套2，所述的橡胶衬套里面设置有转子3，所述的定子金属壳体内侧具有一组圆锥台套状的变径段4，所述的圆锥台套状的变径段的设置为从液体流向口径逐渐变大，所述的圆锥台套状的变径段的小口径端的直径为大口径端的直径的0.72-0.85倍，所述的圆锥台套状的变径段的高度不大于所述的定子高度的1/10。

所述的螺杆钻具马达，所述的橡胶衬套的内侧为连续摆线螺旋曲面，所述转子的外侧具有与所述橡胶衬套内侧的连续摆线螺旋曲面形成一对共轭摆线啮合副的连续摆线螺旋曲面。

所述的螺杆钻具马达，相邻的圆锥台套状的变径段的距离为所述的圆锥台套状的变径段的0.5-1倍。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施例所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。