[实用新型]具有防卡功能的井下作业工具

说明书

本实用新型提供了一种具有防卡功能的井下作业工具，所述井下作业工具包括传动轴、中心轴、轴承部件、以及将传动轴与中心轴连接的防卡组件。传动轴包括同轴设置且固定连接的上接头、外筒和轴承筒，中心轴部分设置在传动轴中且上接头、外筒、轴承筒和中心轴之间形成封闭腔体；防卡组件设置在封闭腔体中，防卡组件包括第一弹性件、扭矩活塞和第二弹性件，扭矩活塞套设在中心轴上，第一弹性件、第二弹性件分别设置在扭矩活塞的两端，扭矩活塞能够在外筒中沿轴向滑动的同时将传动轴的扭矩转换为沿中心轴轴向的载荷；第一弹性件和第二弹性件能够承受扭矩活塞沿中心轴回转轴方向的载荷；本实用新型具有能够吸收有害扭矩，保护上下游部件不受损害等优点。

技术领域

本实用新型涉石油天然气工业井下施工技术领域，具体来讲，涉及一种具有防卡功能的井下作业工具。

背景技术

在井下作业过程中，经常遇到卡钻憋钻事故，而卡钻的一个原因就是在钻头或磨鞋遇卡时，地面没有第一时间得到遇卡信息，还是持续扭矩输出，从而导致扭矩过大，发生卡钻或憋钻事故。尤其是当发生憋钻时，持续输出扭矩最终会导致连接马达的损害，造成较大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的在于提供一种能够在卡钻或憋钻时对螺杆马达、钻头、磨鞋等部件进行保护的井下作业工具。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有防卡功能的井下作业工具。所述井下作业工具可包括传动轴、中心轴、轴承部件、以及将传动轴与中心轴连接并传递扭矩的防卡组件，其中，所述传动轴包括沿同一中心轴线设置且依次连接的上接头、外筒和轴承筒，其中，所述上接头未与外筒连接的一端能够与井下作业工具上游部件固定连接，以接收所述上游部件传递的扭矩，所述上接头还具沿中心轴线设置的第一中通孔；所述外筒的内壁上开设有至少一个轴向键槽；所述轴承筒具有沿中心轴线设置的第二中通孔，第二中通孔的孔壁上开设有向内凹陷的环形凹槽和径向贯穿的开孔，所述开孔与第一环形凹槽连通；所述中心轴的部分轴身位于传动轴内，并具有沿轴线设置的第三中通孔，所述中心轴一端位于第一中通孔中，另一端位于轴承筒之外，中心轴位于外筒内的轴身上设置有外螺纹，中心轴位于轴承筒内的轴身外壁上开设有向内凹陷的第二环形凹槽；上接头、外筒、轴承筒、以及中心轴之间形成了环形腔体，第一环形凹槽和第二环形凹槽构成环形轨道；所述轴承部件设置在环形轨道内并能够承受沿中心轴轴向方向的载荷；所述防卡组件包括沿第一方向依次设置在所述环形腔体中的第一弹性件、扭矩活塞和第二弹性件，第一方向为上接头朝向轴承筒的方向，其中，所述扭矩活塞为筒状结构并套设在中心轴上，扭矩活塞内壁具有与外螺纹配套的内螺纹，扭矩活塞外壁上具有至少一个向外突出的轴向滑动键，轴向滑动键的数量与轴向键槽的数量相同并能够一一对应，每个轴向滑动键对应的轴向键槽相适配。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述作业工具还可包括设置在上接头第一中通孔内的螺母，所述螺母套设在中心轴的所述一端上以控制第一弹性件的初始载荷。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述进行作业工具还可包括下接头，所述下接头固定设置在所述中心轴的另一端以与井下作业工具下游部件进行连接。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述作业工具还可包括第一垫圈、第二垫圈、第三垫圈和第四垫圈，其中，所述第一垫圈设置在上接头和第一弹性件之间、第二垫圈设置在第一弹性件和扭矩活塞之间，第三垫圈出设置在扭矩活塞和第二弹性件之间，第四垫圈设置在第二弹性件和轴承筒之间。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述作业工具还可包括第一密封、第二密封、第三密封、第一动密封和第二动密封，其中，所述第一密封设置在上接头与外筒之间，第二密封设置在外筒与轴承筒之间，第三密封设置在中心轴与下接头之间，第一动密封设置在上接头与中心轴之间，第二动密封设置在中心轴与轴承筒之间。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述轴承部件可为轴承滚珠。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一弹性件和第二弹性件可为碟簧组。