CN105507823B - 一种扭力回转提速工具的防脱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扭力回转提速工具的防脱装置，包括工具壳体和与工具壳体下端连接的钻头座，所述工具壳体和钻头座之间采用间隙配合连接，所述工具壳体下端设有工具壳体凹槽环，所述钻头座上端设有钻头座凹槽环，所述工具壳体凹槽环和钻头座凹槽环之间设有防脱卡簧。本发明提供的这种扭力回转提速工具的防脱装置，可以防止扭力回转提速工具滑脱，使钻头座及工具内部的零部件、钻头落入井底，造成钻井事故。与现有技术相比，具有以下优点：结构简单、紧凑，抗剪切强度强，可靠性高，组装及拆卸简便。

Description

一种扭力回转提速工具的防脱装置

技术领域

本发明具体涉及一种扭力回转提速工具的防脱装置。

背景技术

石油天然气开采时，常需用井下动力钻具来提高钻井速度。作为井下动力钻具之一的扭力回转提速工具将流体能量转化为周向冲击能量，其在井下除承受着钻压、扭矩之外，钻头座相对工具壳体存在着高频振动，更容易脱开，因此需在钻头座与工具壳体连接中设置一种安全可靠的防脱装置。

传统井下工具设置的销型防脱装置，在工具壳体上设有通孔，这种装置中销所能承受的力小，销与工具壳体安全系数较低，容易造成井下事故。对落鱼进行打捞时，风险隐患多，成本较高。

另一种弹簧卡块式扭转冲击工具防掉装置，其不足之处主要为弹簧反复弯曲振动，对弹簧的质量和抗疲劳强度要求较高，易造成弹簧提前失效，工具钻头座落井风险。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，解决扭力回转提速工具在使用过程中钻头座与工具壳体互相脱开，造成工具落井事故的问题。

为此，本发明提供了一种扭力回转提速工具的防脱装置，包括工具壳体和与工具壳体下端连接的钻头座，所述工具壳体和钻头座之间采用间隙配合连接，所述工具壳体下端设有工具壳体凹槽环，所述钻头座上端设有钻头座凹槽环，所述工具壳体凹槽环和钻头座凹槽环之间设有防脱卡簧；

所述工具壳体凹槽环直径大于钻头座凹槽环直径，所述工具壳体上周向均匀设有多个螺纹孔，该螺纹孔与工具壳体凹槽环相通；

所述防脱卡簧的外径与工具壳体凹槽环的大径相等，所述防脱卡簧的径向厚度小于或等于钻头座凹槽环的深度，所述防脱卡簧开口部分的小径弧长要大于其内径圆周长与钻头座凹槽环小径圆周长的差值。

所述防脱卡簧开口部分的小径弧长与其内径圆周长与钻头座凹槽环小径圆周长的差值为3-8mm。

所述螺纹孔为3-6个。

本发明的有益效果是：本发明提供的这种扭力回转提速工具的防脱装置，可以防止扭力回转提速工具滑脱，使钻头座及工具内部的零部件、钻头落入井底，造成钻井事故。

与现有技术相比，具有以下优点：结构简单、紧凑，抗剪切强度强，可靠性高，组装及拆卸简便。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中I的放大示意图；

图3是未装防脱卡簧的I的放大示意图；

图4是防脱卡簧的结构示意图。

图中：1、工具壳体；2、钻头座；3、工具壳体凹槽环；4、钻头座凹槽环；5、防脱卡簧；6、螺纹孔；I、防脱装置。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种如图1所示的扭力回转提速工具的防脱装置，包括工具壳体1和与工具壳体1下端连接的钻头座2，所述工具壳体1和钻头座2之间采用间隙配合连接，所述工具壳体1下端设有工具壳体凹槽环3，所述钻头座2上端设有钻头座凹槽环4，所述工具壳体凹槽环3和钻头座凹槽环4之间设有防脱卡簧5；

所述工具壳体凹槽环3直径大于钻头座凹槽环4直径，所述工具壳体1上周向均匀设有多个螺纹孔6，该螺纹孔6与工具壳体凹槽环3相通；

所述防脱卡簧5的外径与工具壳体凹槽环3的大径相等，所述防脱卡簧5的径向厚度小于或等于钻头座凹槽环4的深度，所述防脱卡簧5开口部分的小径弧长要大于其内径圆周长与钻头座凹槽环4小径圆周长的差值。

本发明扭力回转提速工具的防脱装置的原理：

如图2、3所示，防脱卡簧5的外径D5与工具壳体凹槽环的大径D3的公称尺寸一致，使防脱卡簧5在装入工具壳体凹槽环内后，处于自由状态，且具有居中扶正作用，同时防脱卡簧5的径向厚度(D5-D4) /2小于或等于钻头座凹槽环4的深度（D2-D1) /2，如图4所示，防脱卡簧5开口部分的小径弧长L要大于其内径圆周长(πD4)与钻头座凹槽环4小径圆周长（πD1）之差值△L，使防脱卡簧5能够完全压挤进钻头座凹槽环4内。

本实施例提供的扭力回转提速工具的防脱装置组装过程：

组装时，先将防脱卡簧5完全挤压进钻头座凹槽环4内，在挤压状态下装入工具壳体1，当至工具壳体凹槽环3处后，防脱卡簧5在自身弹性作用下径向弹开进入钻头座凹槽环4内，此时由于防脱卡簧5径向厚度(D5- D4) /2大于工具壳体凹槽环3的深度（D3- D2) /2，所以防脱卡簧5的一部分会在钻头座凹槽环4内，使钻头座2与工具壳体1不能脱开，形成防脱装置。其中，D5和D3的公称尺寸一致。

工具拆卸时，由于工具壳体1上的螺纹孔6与工具壳体凹槽环3相通，通过在每个螺纹孔6装入一个螺钉，将防脱卡簧5挤进钻头座凹槽环4内，再将钻头座2退出。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种扭力回转提速工具的防脱装置，所述防脱卡簧5开口部分的小径弧长与其内径圆周长与钻头座凹槽环4小径圆周长的差值为3-8mm；可以使防脱卡簧5能够完全压挤进钻头座凹槽环4内，且便于装卸。

在本实施例中，工具壳体1上周向均匀设有3-6个螺纹孔6，螺纹孔6为M₈、M₁₀或M₁₂。

综上所述，本发明提供的这种扭力回转提速工具的防脱装置，可以防止扭力回转提速工具滑脱，使钻头座2及工具内部的零部件、钻头落入井底，造成钻井事故。与现有技术相比，具有以下优点：结构简单、紧凑，抗剪切强度强，可靠性高，组装及拆卸简便。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种扭力回转提速工具的防脱装置，包括工具壳体（1）和与工具壳体（1）下端连接的钻头座（2），其特征在于：所述工具壳体（1）和钻头座（2）之间采用间隙配合连接，所述工具壳体（1）下端设有工具壳体凹槽环（3），所述钻头座（2）上端设有钻头座凹槽环（4），所述工具壳体凹槽环（3）和钻头座凹槽环（4）之间设有防脱卡簧（5）；

所述工具壳体凹槽环（3）直径大于钻头座凹槽环（4）直径，所述工具壳体（1）上周向均匀设有多个螺纹孔（6），该螺纹孔（6）与工具壳体凹槽环（3）相通；

所述防脱卡簧（5）的外径与工具壳体凹槽环的大径相等，所述防脱卡簧（5）的径向厚度小于或等于钻头座凹槽环（4）的深度，所述防脱卡簧（5）开口部分的小径弧长要大于其内径圆周长与钻头座凹槽环（4）小径圆周长的差值。

2.根据权利要求1所述的一种扭力回转提速工具的防脱装置，其特征在于：所述防脱卡簧（5）开口部分的小径弧长与其内径圆周长与钻头座凹槽环（4）小径圆周长的差值为3-8mm。

3.根据权利要求1所述的一种扭力回转提速工具的防脱装置，其特征在于：所述螺纹孔（6）为3-6个。