CN106555549A - 一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具 - Google Patents

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翁炜
赵志涛
黄玉文
杨鹏
张德龙
史新慧
朱迪斯
冯美贵
岳伟民
徐军军
蒋睿
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Abstract

本发明公开了一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，可解决现有涡轮钻具特性软，易制动的不足之处，提升涡轮钻具的过载能力和井下事故处理能力，其主要由涡轮节和带有摩擦棘轮机构的支承节构成，也可附带减速节；棘轮机构由外壳、棘轮、弹簧压杆、滚柱和传动轴构成；棘轮和传动轴周向固定，滚柱可以自由滚动；棘轮齿数可以为3-8个，每个棘轮齿和外壳都形成一个楔形空间，每个楔形空间安装1个弹簧压杆和1个滚柱，楔形空间的窄端指向沿顺时针方向；弹簧压杆为自然长度时，滚柱与外壳和棘轮刚好相切。涡轮钻具中装有1-3套棘轮机构，以减小各滚柱的受载。该种防制动涡轮钻具具有防制动，井下事故处理能力强，耐高温等特点。

Description

一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具
1.技术领域
本发明涉及一种石油、矿山、煤田、气田等领域使用的钻井工具，特别是一种适用于高温、研磨性强的复杂地层钻探使用的防制动涡轮钻具。
2.背景技术
涡轮钻进技术已经得到广泛应用，特别在超深井、定向井等钻井中，具有机械钻速高、定向精确、钻井管柱磨损小的优点，并能与随钻测量系统和金刚石钻头配合使用。但涡轮钻具特性“软”，过载能力差，容易制动，当发生卡钻等井下事故时也难以通过钻机转盘进行处理，这成为制约涡轮钻进技术发展的瓶颈之一。因此，研发防制动涡轮钻具对推动我国涡轮钻进技术发展具有重要意义。
3.发明内容
本发明的目的在于克服现有涡轮钻具特性软，易制动的不足之处，提供一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，旨在提升涡轮钻具的过载能力和井下事故处理能力。
本发明提出的技术方案是：
一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，主要由涡轮节和带有摩擦棘轮机构的支承节构成，也可附带减速节；棘轮机构由外壳、棘轮、弹簧压杆、滚柱和传动轴构成；棘轮和传动轴周向固定，滚柱可以自由滚动；棘轮齿数可以为3-8个，每个棘轮齿和外壳都形成一个楔形空间，每个楔形空间安装1个弹簧压杆和1个滚柱，楔形空间的窄端指向沿顺时针方向；弹簧压杆为自然长度时，滚柱与外壳、棘轮刚好相切。涡轮钻具中装有1-3套棘轮机构，以减小各滚柱的受载。
本发明一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具的优点在于：
1.防止涡轮钻具制动而失速，提升钻具承载能力；2.协同钻机转盘，有助于提升钻具自身的井下事故处理能力；3.结构简单，全金属结构，耐高温；4.转速高，配合金刚石钻头，适用于研磨性强的地层。
4.附图说明
图1是本发明一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面——棘轮机构剖面的结构示意图；
图中：1.涡轮节，2.支承节，3.传动轴，4.棘轮，5.弹簧压杆，6.滚柱，7.外壳。
5.具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方案作具体说明。
如图1所示，一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，主要由涡轮节(1)和带有摩擦棘轮机构的支承节(2)构成，支承节中安装1-3套摩擦棘轮机构。棘轮(4)通过两端轴套压紧或花键，使其与传动轴(3)周向固定。
如图2所示，支承节装有的摩擦棘轮机构由传动轴(3)、棘轮(4)、弹簧压杆(5)、滚柱(6)和外壳(7)构成。棘轮(4)和传动轴(3)周向固定，滚柱(6)可以自由滚动；棘轮(4)齿数可以为3-8个，每个棘轮齿和外壳(7)都形成一个楔形空间，每个楔形空间安装1个弹簧压杆(5)和1个滚柱(6)，楔形空间的窄端指向沿顺时针方向；弹簧压杆(5)为自然长度时，滚柱(6)与外壳(7)、棘轮(4)刚好相切。
工作原理：一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，棘轮(4)固定在传动轴(3)上，当钻机转盘转速为0时，涡轮钻具传动轴顺时针转动，滚柱(6)受到摩擦力等阻力，压缩弹簧顶杆(5)，运动到楔形空间较宽位置，传动轴(3)与外壳(7)处于分离状态。当钻机转盘驱动钻杆，可带动涡轮钻具外壳(7)发生与传动轴(3)同向的顺时针转动，当外壳(7)转速低于传动轴(3)转速时，根据相对运动原理，滚柱(6)压缩弹簧顶杆(5)，处于楔形空间较宽位置，传动轴(3)与外壳(7)处于分离状态；当外壳(7)转速高于传动轴(3)转速时，根据相对运动原理，滚柱(6)挤向楔形空间窄端位置，并将外壳(7)与传动轴(3)楔合，外壳(7)带动传动轴(3)同速转动。同理，当传动轴失速制动时，开动钻机转盘驱动外壳(7)，棘轮(4)与外壳(7)楔合，外壳(7)即可带动传动轴(3)同速转动。据此，该种钻具实现防制动，并具备处理卡钻等井下事故的能力。

Claims (3)

1.一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，主要是由涡轮节(1)和支承节(2)构成，也可以附带减速节，其特征在于所述支承节(2)中安装有摩擦棘轮机构，棘轮机构由传动轴(3)、棘轮(4)、弹簧压杆(5)、滚柱(6)和外壳(7)组成，棘轮(4)周向均布3-8个棘轮齿，每个棘轮齿位置可以安装1个弹簧压杆(5)和1个圆柱状的滚柱(6)。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，其特征在于棘轮(4)和传动轴(3)周向固定，滚柱(6)可以在棘轮(4)与外壳(6)形成的楔形空间内自由滚动，楔形空间窄端指向沿顺时针方向，弹簧压杆(5)为自然长度时，滚柱(6)与外壳(7)和棘轮(4)刚好相切。
3.根据权利要求1所述的一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具，其特征在于安装1-3套摩擦棘轮机构。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112443272A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 四川深远石油钻井工具股份有限公司 一种具有自锁解卡功能的井下钻具
CN113123718A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中国石油化工股份有限公司 防制动涡轮钻具

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2126309U (zh) * 1991-09-04 1992-12-30 焦玉贞 水力倒扣器
CN2583344Y (zh) * 2002-09-23 2003-10-29 石油大学(北京) 组合式减速涡轮钻具
CN2617996Y (zh) * 2003-03-24 2004-05-26 戎华庆 滑块保护簧滚柱式汽车起动机单向离合器
CN202531016U (zh) * 2012-04-12 2012-11-14 德州联合石油机械有限公司 旋转冲击螺杆钻具
CN202790209U (zh) * 2012-08-31 2013-03-13 肖新超 一种抽油机单向动力传递装置
CN104153707A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 钟玉凤 液压切削式冲击钻机
CN205025351U (zh) * 2015-09-30 2016-02-10 北京探矿工程研究所 一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2126309U (zh) * 1991-09-04 1992-12-30 焦玉贞 水力倒扣器
CN2583344Y (zh) * 2002-09-23 2003-10-29 石油大学(北京) 组合式减速涡轮钻具
CN2617996Y (zh) * 2003-03-24 2004-05-26 戎华庆 滑块保护簧滚柱式汽车起动机单向离合器
CN202531016U (zh) * 2012-04-12 2012-11-14 德州联合石油机械有限公司 旋转冲击螺杆钻具
CN202790209U (zh) * 2012-08-31 2013-03-13 肖新超 一种抽油机单向动力传递装置
CN104153707A (zh) * 2014-08-18 2014-11-19 钟玉凤 液压切削式冲击钻机
CN205025351U (zh) * 2015-09-30 2016-02-10 北京探矿工程研究所 一种摩擦棘轮式防制动涡轮钻具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123718A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中国石油化工股份有限公司 防制动涡轮钻具
CN113123718B (zh) * 2020-01-15 2022-11-25 中国石油化工股份有限公司 防制动涡轮钻具
CN112443272A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 四川深远石油钻井工具股份有限公司 一种具有自锁解卡功能的井下钻具
CN112443272B (zh) * 2020-12-04 2023-11-28 四川深远石油钻井工具股份有限公司 一种具有自锁解卡功能的井下钻具

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