抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，包括外殼、鎖緊螺母、壓緊螺母、上推力軸承、下推力軸承、柔性桿、定子膠筒、中空轉(zhuǎn)子、動閥盤、靜閥盤，所述的柔性桿設(shè)置于所述的外殼的內(nèi)側(cè)，柔性桿包括圓盤狀結(jié)構(gòu)，該圓盤狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干的分流孔，所述的下推力軸承設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的下方，所述的上推力軸承設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的上方，所述的壓緊螺母設(shè)置于上推力軸承的上方，所述的鎖緊螺母設(shè)置于壓緊螺母的上方，所述的中空轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述的定子膠筒的內(nèi)側(cè)，所述的柔性桿的下端固定于中空轉(zhuǎn)子上，所述的動閥盤位于中空轉(zhuǎn)子的下方。本發(fā)明所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器的動閥盤與靜閥盤的間隙可調(diào)整，利于整機(jī)安裝與調(diào)試。
【專利說明】
抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆井定向鉆進(jìn)過程中，由井下馬達(dá)為鉆頭提供旋轉(zhuǎn)動力，鉆柱相對井壁靜止。鉆柱對井壁的接觸壓力使得鉆柱軸向摩擦阻力增加、旋轉(zhuǎn)扭矩增大。鉆柱摩阻積累到一定數(shù)值，則使得井下鉆具組合的重力(鉆壓)不能有效傳遞到鉆頭，無法正常鉆進(jìn)，同時可能引發(fā)鉆柱強(qiáng)度破壞而造成井下事故。
[0003]鉆井時鉆柱內(nèi)部的壓力波動可以為鉆柱提供振動，從而使鉆具與井壁縱向上的靜摩擦變?yōu)閯幽Σ?，有效減小鉆柱與井眼之間的摩擦阻力，提高鉆進(jìn)過程中鉆壓傳遞的有效性。目前鉆柱內(nèi)部的壓力波動主要來源是地面泥漿栗的不均勻供液。受到鉆具組合以及鉆井深度的影響，壓力波動的頻率與幅值無法控制與有效利用。井下脈沖發(fā)生器可以額外為鉆柱內(nèi)部提供周期性壓力波動，從而有效克服大位移井和水平井鉆柱與井壁之間的摩擦阻力，降低鉆柱與井壁之間的扭矩，避免卡鉆事故的發(fā)生，可大幅度提高鉆井效率。
[0004]采用螺桿作為動力元件的脈沖發(fā)生器，通過螺桿馬達(dá)作為動力源，帶動閥盤轉(zhuǎn)動，使過流截面積發(fā)生周期性變化，可產(chǎn)生周期性壓力波動，具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。然而常規(guī)的螺桿式脈沖發(fā)生器由于定閥盤與動閥盤在工作中直接摩擦接觸，閥盤通常由硬質(zhì)合金或陶瓷等硬度高、脆性強(qiáng)的材料制成，存在以下缺點(diǎn):1、轉(zhuǎn)子缺乏徑向機(jī)械限制，在定子殼體內(nèi)自轉(zhuǎn)的同時沿中心軸線周轉(zhuǎn)，帶動閥盤之間產(chǎn)生不均勻徑向接觸沖擊，縮短使用壽命。2、轉(zhuǎn)子缺乏軸向機(jī)械限制，在周期性壓力變化的作用下會沿軸線產(chǎn)生周期性振動，從而帶動閥盤之間產(chǎn)生不均勻徑向沖擊，縮短使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，有效避免因周期性軸向受力引發(fā)的軸向定位失效。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，包括外殼、鎖緊螺母、壓緊螺母、上推力軸承、下推力軸承、柔性桿、定子膠筒、中空轉(zhuǎn)子、動閥盤、靜閥盤，所述的柔性桿設(shè)置于所述的外殼的內(nèi)側(cè)，柔性桿包括圓盤狀結(jié)構(gòu)，該圓盤狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干的分流孔，所述的下推力軸承設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的下方，所述的上推力軸承設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的上方，所述的壓緊螺母設(shè)置于上推力軸承的上方，所述的鎖緊螺母設(shè)置于壓緊螺母的上方，所述的中空轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述的定子膠筒的內(nèi)側(cè)，所述的柔性桿的下端固定于中空轉(zhuǎn)子上，所述的動閥盤位于中空轉(zhuǎn)子的下方，所述的靜閥盤設(shè)置于動閥盤的下方，所述的閥盤座設(shè)置于靜閥盤的下方。所述的上推力軸承與下推力軸承的結(jié)構(gòu)相同。
[0008]進(jìn)一步，所述的柔性桿包括圓盤狀結(jié)構(gòu)、桿狀結(jié)構(gòu)，圓盤狀結(jié)構(gòu)固定于桿狀結(jié)構(gòu)的上部，所述的桿狀結(jié)構(gòu)的底端固定于中空轉(zhuǎn)子上;所述的桿狀結(jié)構(gòu)的頂端呈圓錐體形;所述的分流孔環(huán)形分布于所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)上;所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)的上端與下端均設(shè)有臺階孔。所述的臺階孔用于軸承的限位固定。
[0009]進(jìn)一步，所述的外殼包括上接頭、上外筒、殼體、下接頭，所述的上接頭設(shè)置于上外筒的上方，上外筒設(shè)置于所述的柔性桿的外側(cè)，所述的殼體位于所述的上外筒的下方，殼體設(shè)置于所述的定子膠筒的外側(cè)，所述的下接頭位于殼體的下方。
[0010]進(jìn)一步，所述的上外筒的內(nèi)壁上設(shè)置有凹形卡槽，所述的下推力軸承位于該凹形卡槽的內(nèi)側(cè);所述的上推力軸承與所述的下推力軸承將柔性桿的圓盤狀結(jié)構(gòu)限位固定于所述的凹形卡槽的內(nèi)側(cè)。
[0011]進(jìn)一步，所述的動閥盤為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞增的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，動閥盤上設(shè)有動閥盤偏心孔;所述的靜閥盤為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，靜閥盤的中心位置設(shè)有靜閥盤通孔。
[0012]進(jìn)一步，所述的靜閥盤的下方設(shè)置有閥盤座，所述的閥盤座與所述的下接頭相連；所述的閥盤座為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，閥盤座的中心位置設(shè)置有通孔，該通孔與所述的靜閥盤通孔的直徑相同。
[0013]進(jìn)一步，所述的閥盤座與下接頭之間設(shè)置有調(diào)整墊片；所述的調(diào)整墊片呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。所述的閥盤座的外側(cè)設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。
[0014]進(jìn)一步，所述的中空轉(zhuǎn)子的上端外側(cè)為左螺旋結(jié)構(gòu)，下端外側(cè)為圓柱結(jié)構(gòu);所述的中空轉(zhuǎn)子的上端與下端均設(shè)有盲孔;所述的位于中空轉(zhuǎn)子上端的盲孔的長度大于所述的位于中空轉(zhuǎn)子下端的盲孔的長度;所述的柔性桿穿過位于中空轉(zhuǎn)子上端的盲孔，并固定于中空轉(zhuǎn)子上；所述的位于中空轉(zhuǎn)子下端的盲孔的孔壁上設(shè)有若干的與軸向方向相垂直的通孔;所述的定子膠筒的內(nèi)側(cè)為內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)。
[0015]進(jìn)一步，所述的中空轉(zhuǎn)子的左螺旋結(jié)構(gòu)與定子膠筒的內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)相互嚙合。所述的定子膠筒與殼體一體成型。
[0016]進(jìn)一步，所述的鎖緊螺母的中間位置設(shè)置有通孔;所述鎖緊螺母的內(nèi)側(cè)的上端為錐形結(jié)構(gòu);所述的壓緊螺母的中間位置設(shè)置有通孔;所述的壓緊螺母的下端設(shè)置有凸緣。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器具有以下優(yōu)勢:
[0018](I)本發(fā)明所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器的動閥盤及中空轉(zhuǎn)子受到柔性桿的約束，其軸向運(yùn)動受到約束，與靜閥盤存在一定間隙，防止二者直接接觸，避免了在周期性壓力變化的作用下會引發(fā)的與靜閥盤之間產(chǎn)生不均勻軸向接觸沖擊，避免造成動閥盤和靜閥盤的沖擊破碎，可提高運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和可靠性;動閥盤及中空轉(zhuǎn)子受到柔性桿的約束，其徑向運(yùn)動受到限制，避免與靜閥盤之間產(chǎn)生不均勻徑向沖擊，造成二者偏磨，同時防止動閥盤在圓周運(yùn)動中與殼體內(nèi)部發(fā)生碰撞損傷;對柔性桿的軸向約束，采用了雙螺母放松結(jié)構(gòu)(鎖緊螺母、壓緊螺母)，可以有效避免因周期性軸向受力引發(fā)的軸向定位失效。
[0019](2)本發(fā)明所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器的動閥盤與靜閥盤的間隙可調(diào)整，利于整機(jī)安裝與調(diào)試。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的柔性桿A-A面的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的動閥盤的偏心孔和靜閥盤通孔重合時示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的動閥盤的偏心孔和靜閥盤通孔錯開時示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]1-上接頭;2-上外筒;3-鎖緊螺母;4-壓緊螺母;5-上推力軸承;6_下推力軸承;7_柔性桿;8-殼體;9-定子膠筒；I O-中空轉(zhuǎn)子；11-動閥盤；12-靜閥盤；13-閥盤座；14-調(diào)整墊片；15-密封圈；16-下接頭;17-動閥盤偏心孔;18-靜閥盤通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0030]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0031]如圖1-4所示，一種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，包括外殼、鎖緊螺母3、壓緊螺母4、上推力軸承5、下推力軸承6、柔性桿7、定子膠筒9、中空轉(zhuǎn)子10、動閥盤11、靜閥盤12，所述的柔性桿7設(shè)置于所述的外殼的內(nèi)側(cè)，柔性桿7包括圓盤狀結(jié)構(gòu)，該圓盤狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干的分流孔，所述的下推力軸承6設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的下方，所述的上推力軸承5設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的上方，所述的壓緊螺母4設(shè)置于上推力軸承5的上方，所述的鎖緊螺母3設(shè)置于壓緊螺母4的上方，所述的中空轉(zhuǎn)子10設(shè)置于所述的定子膠筒9的內(nèi)側(cè)，所述的柔性桿7的下端固定于中空轉(zhuǎn)子10上，所述的動閥盤11位于中空轉(zhuǎn)子10的下方，所述的靜閥盤12設(shè)置于動閥盤11的下方，所述的閥盤座13設(shè)置于靜閥盤12的下方。
[0032]所述的柔性桿7包括圓盤狀結(jié)構(gòu)、桿狀結(jié)構(gòu)，圓盤狀結(jié)構(gòu)固定于桿狀結(jié)構(gòu)的上部，所述的桿狀結(jié)構(gòu)的底端固定于中空轉(zhuǎn)子10上;所述的桿狀結(jié)構(gòu)的頂端呈圓錐體形;所述的分流孔環(huán)形分布于所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)上;所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)的上端與下端均設(shè)有臺階孔。
[0033]所述的外殼包括上接頭1、上外筒2、殼體8、下接頭16，所述的上接頭I設(shè)置于上外筒2的上方，上外筒2設(shè)置于所述的柔性桿7的外側(cè)，所述的殼體8位于所述的上外筒2的下方，殼體8設(shè)置于所述的定子膠筒9的外側(cè)，所述的下接頭16位于殼體8的下方。
[0034]所述的上外筒2的內(nèi)壁上設(shè)置有凹形卡槽，所述的下推力軸承6位于該凹形卡槽的內(nèi)偵所述的上推力軸承5與所述的下推力軸承6將柔性桿7的圓盤狀結(jié)構(gòu)限位固定于所述的凹形卡槽的內(nèi)側(cè)。
[0035]所述的動閥盤11為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞增的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，動閥盤11上設(shè)有動閥盤偏心孔17;所述的靜閥盤12為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，靜閥盤12的中心位置設(shè)有靜閥盤通孔18。
[0036]所述的靜閥盤12的下方設(shè)置有閥盤座13，所述的閥盤座13與所述的下接頭16相連;所述的閥盤座13為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，閥盤座13的中心位置設(shè)置有通孔，該通孔與所述的靜閥盤通孔18的直徑相同。
[0037]所述的閥盤座13與下接頭16之間設(shè)置有調(diào)整墊片14;所述的調(diào)整墊片14呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0038]所述的中空轉(zhuǎn)子10的上端外側(cè)為左螺旋結(jié)構(gòu)，下端外側(cè)為圓柱結(jié)構(gòu);所述的中空轉(zhuǎn)子10的上端與下端均設(shè)有盲孔;所述的位于中空轉(zhuǎn)子10上端的盲孔的長度大于所述的位于中空轉(zhuǎn)子10下端的盲孔的長度;所述的柔性桿7穿過位于中空轉(zhuǎn)子10上端的盲孔，并固定于中空轉(zhuǎn)子10上;所述的位于中空轉(zhuǎn)子10下端的盲孔的孔壁上設(shè)有若干的與軸向方向相垂直的通孔;所述的定子膠筒9的內(nèi)側(cè)為內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)。
[0039]所述的中空轉(zhuǎn)子10的左螺旋結(jié)構(gòu)與定子膠筒9的內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)相互嚙合。
[0040]所述的鎖緊螺母3的中間位置設(shè)置有通孔;所述鎖緊螺母3的內(nèi)側(cè)的上端為錐形結(jié)構(gòu);所述的壓緊螺母4的中間位置設(shè)置有通孔;所述的壓緊螺母4的下端設(shè)置有凸緣。
[0041]所述的上接頭I的上端為母扣，下端為公扣，上接頭I為內(nèi)部設(shè)置有兩端粗中間細(xì)的階梯孔的圓筒狀結(jié)構(gòu);上外筒2的上端為母扣，下端為公扣，上外筒2為底端內(nèi)部呈錐形面的空腔圓筒狀結(jié)構(gòu);上外筒2的空腔內(nèi)部設(shè)置有階梯狀通孔，該通孔中部為母扣螺紋，空腔下部設(shè)置有凹形卡槽，用于限位下推力軸承6;鎖緊螺母3為上端內(nèi)部呈錐形面，下端內(nèi)部設(shè)置有通孔，且外部為公扣螺紋的圓筒狀結(jié)構(gòu);壓緊螺母4的中間設(shè)有通孔，下部設(shè)有凸緣，壓緊螺母4為外部為公扣螺紋的圓筒狀結(jié)構(gòu);上推力軸承5和下推力軸承6的結(jié)構(gòu)相同，都是由一個軸圈、一個軸承座圈、一個滾動體與保持架推力組件所組成，主要作用是承受轉(zhuǎn)子作行星運(yùn)動引起的彎曲載荷和鉆頭轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的側(cè)向力，上推力軸承5對鉆井液起限流作用；柔性桿7為異型桿狀結(jié)構(gòu)，頂部呈圓錐體導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，圓錐體下方為有限位凸起的圓盤狀結(jié)構(gòu)，環(huán)繞其中心均勻分布若干個分流孔，其主體為細(xì)長桿狀，末端為螺紋公扣。殼體8是上端為母扣、下端為公扣的空腔圓筒狀結(jié)構(gòu)；定子膠筒9為內(nèi)孔呈螺旋形的中空圓筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部固定有內(nèi)螺旋狀通道;殼體8與定子膠筒9為一體成型；中空轉(zhuǎn)子10是上端外側(cè)為左旋螺結(jié)構(gòu)，下端外側(cè)為圓柱結(jié)構(gòu)，中空轉(zhuǎn)子10的上端與下端均設(shè)有盲孔，上端盲孔較長且內(nèi)底部為母扣螺紋，下端盲孔較短且孔壁上均布垂直于軸向的過流通孔；中空轉(zhuǎn)子10與定子膠筒9組裝好后可沿著它們的接觸點(diǎn)形成一系列連續(xù)的、共軛的、嚙合密封腔，在具有壓力能的液體作用下，隨著密封腔的形成、變化和消失，可迫使轉(zhuǎn)子在定子中作連續(xù)運(yùn)動;動閥盤11為外部呈直徑增大的階梯狀，內(nèi)部設(shè)置有動閥盤偏心孔17的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);靜閥盤12為直徑減小的階梯狀回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，中心設(shè)置有靜閥盤通孔18，靜閥盤通孔18的直徑與閥盤座13中心通孔直徑一致；閥盤座13為外部呈階梯狀且直徑自上向下遞減的中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，上端內(nèi)部設(shè)置有階梯孔，下端內(nèi)部呈錐形面，中部外端為公扣螺紋，與下接頭16的母扣螺紋相連接;調(diào)整墊片14為扁平圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)；下接頭16為上端外部公扣內(nèi)部為母扣、下端為公扣、且內(nèi)部設(shè)置有階梯孔的圓筒狀結(jié)構(gòu)，上端內(nèi)部母扣與閥盤座下端公扣螺紋連接，下端公扣螺紋用于連接鉆具。
[0042]安裝時，將動閥盤11上部突出部分通過熱裝處理與中空轉(zhuǎn)子10的底部中心孔相連接;將中空轉(zhuǎn)子10安裝與定子膠筒9中；將下推力軸承6安裝到上外筒2下部凹槽內(nèi)，柔性桿7底部穿過下推力軸承6及中空轉(zhuǎn)子10中間空孔;將上推力軸承5安裝于柔性桿7限位端面的上側(cè);壓緊螺母4與上外筒2內(nèi)部母扣螺紋連接;鎖緊螺母3與上外筒2內(nèi)部母扣螺紋連接;通過旋緊二者的銜接螺紋，將內(nèi)部各組件定位壓緊;將上外筒2下端公扣與殼體8上端母扣連接，同時將柔性桿7底部與中空轉(zhuǎn)子10底部母扣螺紋連接;將上外筒2上端母扣與上接頭I上端公扣連接;用游標(biāo)卡尺測量動閥盤11底端面到殼體8底端面的實(shí)際距離，測量靜閥盤12實(shí)際厚度、閥盤座13外緣厚度、以及下接頭16上端公扣螺紋的實(shí)際長度;在保證動閥盤11底端面和靜閥盤12頂端面之間留有不大于0.5mm間隙的基礎(chǔ)上計算出調(diào)整墊片14的厚度;將兩個密封圈15安裝在閥盤座13下部凹槽內(nèi)；將靜閥盤12下端凸起部分與閥盤座13頂端上階梯孔通過熱裝處理相連接;將調(diào)整墊片14安放在閥盤座13公扣螺紋頂端；閥盤座13中部外端公扣螺紋與下接頭16的母扣螺紋相連接;下接頭16上端外部公扣與殼體8底部公扣相連接。
[0043]各連接中的錐螺紋是專用密封螺紋;上接頭I頂部的內(nèi)螺紋與下接頭16底部外螺紋為標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連接螺紋，用于連接鉆具。
[0044]當(dāng)液體通過上接頭I進(jìn)入所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器后，液體由上接頭I的內(nèi)部通孔流入到柔性桿7所形成的導(dǎo)流環(huán)空，液體沖擊的作用下帶動中空轉(zhuǎn)子10在定子膠筒9內(nèi)周期旋轉(zhuǎn)，同時中空轉(zhuǎn)子10在定子膠筒9里轉(zhuǎn)動，使動閥盤偏心孔17和靜閥盤通孔18之間周期性重合與錯開；中空轉(zhuǎn)子10帶動柔性桿7旋轉(zhuǎn)。柔性桿7不僅限制了動閥盤11的軸向振動，還限制了其徑向位移，給中空轉(zhuǎn)子1—個對中力，減少動閥盤11的偏磨；上推力軸承5、下推力軸承6隨著柔性桿7轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)，不僅限制了中空轉(zhuǎn)子10的軸向位移，還限制了其軸向振動和沖擊；當(dāng)動閥盤11的動閥盤偏心孔17和靜閥盤通孔18重合時，如圖3所示，過流面積最大，進(jìn)入工具的液體可以經(jīng)由動閥盤偏心孔17和靜閥盤通孔18后通過閥盤座13通孔流入下接頭16，此時工具內(nèi)部產(chǎn)生的壓力最?。划?dāng)動閥盤偏心孔17和靜閥盤通孔18錯開時，如圖4所示，進(jìn)入工具的液體通過的面積變小，此時工具內(nèi)部產(chǎn)生的壓力變大;動閥盤偏心孔17和靜閥盤通孔18周期性重合與錯開可以使過流面積循環(huán)的變化，工具內(nèi)的壓力發(fā)生周期性變化，從而產(chǎn)生圓周方向上的振動。
[0045]所述的動閥盤11底端面和靜閥盤12頂端面之間留有不大于0.5mm間隙；通過調(diào)整流量，可以改變?nèi)嵝詶U7的轉(zhuǎn)動速度，即可改變脈沖壓力頻率;通過調(diào)整動閥盤11和靜閥盤12上過流孔的截面積，即可改變脈沖壓力幅值。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:包括外殼、鎖緊螺母(3)、壓緊螺母(4)、上推力軸承(5)、下推力軸承(6)、柔性桿(7)、定子膠筒(9)、中空轉(zhuǎn)子(10)、動閥盤(11)、靜閥盤(12)，所述的柔性桿(7)設(shè)置于所述的外殼的內(nèi)側(cè)，柔性桿(7)包括圓盤狀結(jié)構(gòu)，該圓盤狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干的分流孔，所述的下推力軸承(6)設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的下方，所述的上推力軸承(5)設(shè)置于該圓盤狀結(jié)構(gòu)的上方，所述的壓緊螺母(4)設(shè)置于上推力軸承(5)的上方，所述的鎖緊螺母(3)設(shè)置于壓緊螺母(4)的上方，所述的中空轉(zhuǎn)子(10)設(shè)置于所述的定子膠筒(9)的內(nèi)側(cè)，所述的柔性桿(7)的下端固定于中空轉(zhuǎn)子(10)上，所述的動閥盤(11)位于中空轉(zhuǎn)子(10)的下方，所述的靜閥盤(12)設(shè)置于動閥盤(11)的下方，所述的閥盤座(13)設(shè)置于靜閥盤(12)的下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的柔性桿(7)包括圓盤狀結(jié)構(gòu)、桿狀結(jié)構(gòu)，圓盤狀結(jié)構(gòu)固定于桿狀結(jié)構(gòu)的上部，所述的桿狀結(jié)構(gòu)的底端固定于中空轉(zhuǎn)子(10)上;所述的桿狀結(jié)構(gòu)的頂端呈圓錐體形;所述的分流孔環(huán)形分布于所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)上;所述的圓盤狀結(jié)構(gòu)的上端與下端均設(shè)有臺階孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的外殼包括上接頭(I)、上外筒(2)、殼體(8)、下接頭(16)，所述的上接頭(I)設(shè)置于上外筒(2)的上方，上外筒(2)設(shè)置于所述的柔性桿(7)的外側(cè)，所述的殼體(8)位于所述的上外筒(2)的下方，殼體(8)設(shè)置于所述的定子膠筒(9)的外側(cè)，所述的下接頭(16)位于殼體(8)的下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的上外筒(2)的內(nèi)壁上設(shè)置有凹形卡槽，所述的下推力軸承(6)位于該凹形卡槽的內(nèi)側(cè);所述的上推力軸承(5)與所述的下推力軸承(6)將柔性桿(7)的圓盤狀結(jié)構(gòu)限位固定于所述的凹形卡槽的內(nèi)偵U。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的動閥盤(11)為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞增的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，動閥盤(11)上設(shè)有動閥盤偏心孔(17);所述的靜閥盤(12)為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，靜閥盤(12)的中心位置設(shè)有靜閥盤通孔(18)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的靜閥盤(12)的下方設(shè)置有閥盤座(13)，所述的閥盤座(13)與所述的下接頭(16)相連;所述的閥盤座(13)為外側(cè)呈階梯狀的直徑遞減的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，閥盤座(13)的中心位置設(shè)置有通孔，該通孔與所述的靜閥盤通孔(18)的直徑相同。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的閥盤座(13)與下接頭(16)之間設(shè)置有調(diào)整墊片(14);所述的調(diào)整墊片(14)呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的中空轉(zhuǎn)子(10)的上端外側(cè)為左螺旋結(jié)構(gòu)，下端外側(cè)為圓柱結(jié)構(gòu);所述的中空轉(zhuǎn)子(10)的上端與下端均設(shè)有盲孔;所述的位于中空轉(zhuǎn)子(10)上端的盲孔的長度大于所述的位于中空轉(zhuǎn)子(10)下端的盲孔的長度;所述的柔性桿(7)穿過位于中空轉(zhuǎn)子(10)上端的盲孔，并固定于中空轉(zhuǎn)子(10)上;所述的位于中空轉(zhuǎn)子(10)下端的盲孔的孔壁上設(shè)有若干的與軸向方向相垂直的通孔;所述的定子膠筒(9)的內(nèi)側(cè)為內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的中空轉(zhuǎn)子(10)的左螺旋結(jié)構(gòu)與定子膠筒(9)的內(nèi)螺旋狀結(jié)構(gòu)相互嚙合。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊井下螺桿式脈沖發(fā)生器，其特征在于:所述的鎖緊螺母(3)的中間位置設(shè)置有通孔;所述鎖緊螺母(3)的內(nèi)側(cè)的上端為錐形結(jié)構(gòu);所述的壓緊螺母(4)的中間位置設(shè)置有通孔;所述的壓緊螺母(4)的下端設(shè)置有凸緣。
【文檔編號】E21B28/00GK106014316SQ201610361558
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】馮強(qiáng), 郭菲, 柳鶴, 吳欣袁, 于志強(qiáng), 趙虹, 于琛, 汪勝武
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司