[实用新型]一种带有发电功能的动力钻具

权利要求书

1.一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：包括旁通阀（1）、马达（2）、万向轴（3）、径向轴承（4）、整流电路（5）、发电机（6）、推力轴承（7）、传动轴（8）、输电线路（16），所述马达（2）的一端连接旁通阀（1），另一端连接万向轴（3），万向轴（3）的另一端通过径向轴承（4）、整流电路（5）连接到发电机（6），发电机（6）的另一端依次连接推力轴承（7）和传动轴（8）；

所述旁通阀（1）设置在马达（2）的端部，下钻时，井眼中的钻井液由旁通阀（1）引入钻杆柱内，减小下钻过程的阻力，平衡钻杆内外液柱压力；起钻时，钻井液由钻杆柱内经旁通阀（1）的侧阀孔流入环空，不致使钻井液溢于井台；钻具工作时，高压钻井液流经旁通阀（1），把压力能转换为机械能；

所述马达（2）由马达壳体（21）、马达转子（22）、定子橡胶（23）组成，马达转子（22）是一根左旋螺杆，定子橡胶（23）是一根内衬橡胶的钢管，定子橡胶（23）的内孔呈螺旋形，马达转子（22）安装在定子橡胶（23）内孔，在具有压力能的液体作用下，迫使马达转子（22）在定子橡胶（23）中作连续运动；

所述万向轴（3）包括万向轴壳体外壳（31）、万向轴壳体衬层（32），将马达的偏心运动变换为传动轴的定轴旋转，同时传递扭矩给传动轴，以达到钻井的目的；

所述发电机（6）由发电机定子（52）、发电机转子（54）、发电机密封外壳（56）组成，作为一个独立单元串接动力钻具中，发电机转子（54）主要由导电的转子绕组、导磁的铁芯组成，与传动轴连接，发电机定子（52）的外壁与发电机密封外壳（56）连接，发电机密封外壳（56）起到隔离泥浆、保护发电机和整流电路的作用，发电机的冷却是靠流动的泥浆来实现的；

所述整流电路（5）是把交流电能转换为直流电能的电路，安装在发电机密封外壳（56）内，分别与发电机与输电线路（16）连接，自发电机的电刷引出的交流电经过整流后进入输电线路（16），输电线路沿动力钻具壳体传输到动力钻具与井下仪器的接头处。

2.根据权利要求1所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述旁通阀（1）由阀体（11）、阀芯（12）、侧阀孔（13）、弹簧（14）、阀套（15）组成，所述阀体（11）的内腔设有阀芯（12），阀芯（12）下侧通过弹簧（14）与阀套（15）配合，在阀芯（12）外侧的阀体（11）上设有侧阀孔（13），高压泥浆可通过侧阀孔（13）进入推开阀芯（12），进入阀体（11）内腔。

3.根据权利要求1所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述发电机（6）可以串接在动力钻具马达到钻头的任何一个位置。

4.根据权利要求1所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述发电机（6）的发电机转子与传动轴的连接方式是一个独立单元与传动轴连接起来或者是套在动力钻具传动轴上，发电机转子套在传动轴上的方式是螺纹或花键连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述发电机（6）的发电机定子与密封外壳的连接方式是螺纹或花键连接；

所述发电机密封外壳与传动轴壳体的连接方式，是一个独立单元与传动轴壳体连接起来，或者是镶嵌在传动轴壳体内，镶嵌的方式是螺纹或花键连接。

6.根据权利要求1所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述发电机（6）的发电机密封外壳的材质是钢材、塑料或陶瓷，能够起到隔离泥浆保护发电机和整流电路作用。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：所述发电机（6）的冷却是靠流动的泥浆来实现的，流经传动轴中心的泥浆冷却发电机转子，流经密封外壳与传动轴壳体之间以及环形空间上返的泥浆冷却发电机定子。