[实用新型]采用氮气弹簧构建的双通道双向主轴缓冲器装置

摘要

本实用新型公开了一种采用氮气弹簧构建的双通道双向主轴缓冲器装置，主要由动力头浮动主轴、配气套、氮气弹簧活塞轴、从动齿轮、传力缸套组成。缓冲装置安装在主轴上方单通道轴段与下方双通道配气段分体布置，该装置用于实施冲击回转反循环钻进过程中缓解轴向冲击和振动。本实用新型采用双液压马达动力驱动，双侧动力驱动，使得扭矩平衡，避免径向力，保运行平稳。本实用新型体积小，安装和维护方便，结构紧凑，稳定性好，精度高，可以提高钻井效率。

主权项

1.一种采用氮气弹簧构建的双通道双向主轴缓冲器装置，其特征在于：由双壁钻杆内接头(1)、双壁钻杆外接头(2)、配气连接法兰轴(3)、配气套(4)、配气轴承端盖(5)、外管法兰轴(6)、过渡法兰轴(7)、下浮动轴(8)、氮气弹簧缸(9)、氮气弹簧法兰端盖(10)、上浮动轴(11)、动力头箱体(12)、轴承端盖(13)、从动大齿轮(14)、主动小齿轮(15)、传力缸套(16)、MC尼龙缓冲垫(17)、摆线马达(18)、排渣管过渡接头(19)和排渣管接头(20)组成；排渣管接头(20)上开有卡槽，可将排渣管扣压在排渣管接头(20)上，并由卡圈卡紧；排渣管接头(20)与轴承座套(203)通过八个均匀分布的螺栓连接，并由轴承组(205)进行支撑，D截面处为外六角形的排渣管过渡接头(19)，排渣管过渡接头(19)上开有卡槽，半圈卡键(202)固定在卡键槽内，轴承组(205)通过半圈卡键(202)进行轴向定位，排渣管接头(20)和六边形排渣管过渡接头(19)之间采用YX密封圈(204)，防止岩渣屑上返过程中进入轴承组(205)中，避免损坏轴承组(205)，轴承座套(203)与六边形排渣管过渡接头(19)之间由毡圈(206)密封；排渣管接头(20)上下两部分接触的平面(A)，用于轴向中心定位并起到密封效果；排渣管过渡接头(19)和上浮动轴(11)在B处紧密贴靠，起到密封作用；排渣管过渡接头(19)C处内部采用T型螺纹与下方上浮动轴(11)连接；上浮动轴(11)内壁设计有流线型通道(P)，流线型内壁一方面使得能量损失降到最低，另一方面岩渣屑上返通道口径逐渐缩小起导流作用，使得排渣通畅；上浮动轴(11)与下浮动轴(8)之间留有注入润滑脂的空间(E)，设计有油杯(302)注入润滑脂，润滑冷却花键(303)；且上浮动轴(11)下端加工有花键(303)，下浮动轴(8)上端加工有花键(303)相互配合可以实现浮动传扭；氮气弹簧法兰端盖(10)、氮气弹簧缸(9)和下浮动轴(8)，形成上下两段气液耦合式密封腔(F)，可以吸收双向轴向载荷，缓冲井底旋转钻具引起的冲击和振动；氮气弹簧法兰端盖(10)和下浮动轴(8)之间安装特瑞堡径向油封(304)防止润滑脂沿着氮气弹簧法兰端盖(10)、下浮动轴(8)之间的缝隙渗漏；安装特瑞堡旋转格来圈(305)，防止压缩氮气沿着氮气弹簧法兰端盖(10)、下浮动轴(8)之间的缝隙渗漏；下浮动轴(8)上设计有活塞结构G，相比普通的活塞结构，整体式活塞更加抗冲击抗荷载；活塞杆上安装有导向环(306)，起到导向作用，安装精度更高；安装特康AQ组合型密封圈(307)，防止上下两气液耦合式腔室相互泄漏，起到活塞旋转、轴向移动的动密封作用；氮气弹簧缸(9)下半部分同样安装有特瑞堡径向油封(304)、特瑞堡旋转格来圈(305)；下浮动轴(8)与过渡法兰轴(7)表面(H)之间使用左旋螺纹连接传递扭矩，防止螺纹松动；长期使用会导致氮气泄露，将影响缓冲效果，故氮气弹簧缸(9)上下腔均设置有注气单向阀(308)以便于注气维护；外管法兰轴(6)上设计有凸台(I)，一方面为外管法兰轴(6)、过渡法兰轴(7)起到轴向定位作用，另一方面形成径向密封结构，确保上返的岩渣屑不会沿着外管法兰轴(6)、过渡法兰轴(7)接触平面流失；外管法兰轴(6)、过渡法兰轴(7)连接上采用八个均布的螺栓螺母结构401进行夹紧；配气套(4)考虑到不与外管法兰轴(6)一同转动，安装有对称轴承；安装配气轴承端盖(5)保护轴承，配气套(4)和配气轴承端盖(5)采用八个均布的螺栓(403)连接；配气轴承端盖(5)内环安装有特瑞堡径向油封(402)，防止上轴承(404)内部润滑油泄露；上轴承(404)，由外管法兰轴(6)台肩(J) 轴向支撑；下轴承(405)，由半圈卡键(202)和整圈式弹簧配合进行轴向定位；配气轴承端盖(5)安装有密封毡圈(406)，防止灰尘杂质进入下轴承(405)内部；外管法兰轴(6)为配合配气套(4)工作，开有八个均匀分布的Φ7.5mm孔道(K)；高压气体沿着双壁钻杆内接头(1)和双壁钻杆外接头(2)形成的通道流入，孔底形成负压，岩渣屑顺着双壁钻杆内接头(1)内部中心通道上返；双壁钻杆内接头(1)和双壁钻杆外接头(2)利用左旋螺纹(L)连接传递扭矩；双壁钻杆外接头(2)下端开有左旋螺纹(M)，连接下方双壁钻杆。