CN108915614B - 一种减阻器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减阻器，包括管体和滚轴，管体设有用于安装滚轴的安装槽，安装槽由管体的外壁凹陷形成，滚轴通过安装组件可转动地嵌设于安装槽，滚轴的外壁凸出于管体的外壁；滚轴位于管体的中心轴的一侧，滚轴的转轴与管体的中心轴平行；管体沿其中心轴的方向设有返流槽，返流槽由管体的外壁凹陷形成，返流槽与安装槽错位设置。本发明具有结构强度高，使用寿命长，且便于钻井液返流的技术效果。

Description

一种减阻器

技术领域

本发明涉及钻具减速器领域，具体而言，涉及一种减阻器。

背景技术

钻杆用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，在钻井内工作时，钻杆与井壁产生摩擦力，会阻碍钻杆的旋转和移动，影响工程进度，为了减小钻杆与井壁之间的摩擦力，减阻器应运而生，申请号为2010203016526的中国实用新型专利，公开了一种减阻器，包括钻杆节箍，钻杆节箍上安装有滚筒，钻杆节箍和滚筒之间的间隙设有钢球，在钻进中通过滚筒与钻杆节箍之间的钢球转动，可将井下钻具与井壁间的滑动摩擦转化为钻杆节箍与滚筒间的滚筒摩擦。但该减阻器存在以下技术问题：①减阻器与井筒之间返流面积小，不便于钻井液上返；②结构强度低，容易损坏；③滚动摩擦接触面积大，不易封装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减阻器，其结构强度高，使用寿命长，且便于钻井液返流。

本发明的实施例是这样实现的：

一种减阻器，包括管体和滚轴，管体设有用于安装滚轴的安装槽，安装槽由管体的外壁凹陷形成，滚轴通过安装组件可转动地嵌设于安装槽，滚轴的外壁凸出于管体的外壁；滚轴位于管体的中心轴的一侧，滚轴的转轴与管体的中心轴平行；管体沿其中心轴的方向设有返流槽，返流槽由管体的外壁凹陷形成，返流槽与安装槽错位设置。

进一步地，安装组件包括第一楔形块、第二楔形块和顶块，第一楔形块、滚轴、第二楔形块和顶块依次嵌设于安装槽，且第一楔形块的小端外壁、第二楔形块的小端外壁和顶块的外壁均与管体的外壁齐平，第一楔形块、第二楔形块和顶块均通过螺栓与管体固定连接；滚轴由依次相连的第一连接段、滚轴主体段和第二连接段组成，第一连接段的中心轴、滚轴主体段的中心轴、第二连接段的中心轴与滚轴的转轴同线，第一连接段、第二连接段的直径小于滚轴主体段的直径，第一连接段套设有第一轴套，第二连接段套设有第二轴套；第一楔形块靠近滚轴的一端设有第一轴套安装槽，第一轴套嵌设于第一轴套安装槽，第二楔形块靠近滚轴的一端设有第二轴套安装槽，第二轴套嵌设于第二轴套安装槽。

进一步地，螺栓安装有垫片。

进一步地，滚轴的外壁和管体的外壁均设有合金齿。

进一步地，滚轴设置有多个，滚轴以管体的中心轴为中心呈环形阵列分布。

进一步地，滚轴的数量是三个。

进一步地，返流槽设置有多个，返流槽以管体的中心轴为中心呈环形阵列分布；滚轴的数量与返流槽的数量相同，返流槽逐一穿插设置于相邻滚轴之间。

进一步地，滚轴和返流槽的数量均为三个。

本发明实施例的有益效果是：①本发明减阻器，流体经管体内孔流动，在管体外壁留有返流槽，便于减阻器在井筒内工作时钻井液返流时通过；②滚轴嵌设于管体侧壁的安装槽内，结构强度高，确保作业安全；③滚轴与管体封装不严容易损坏，本发明减阻器，滚轴与管体的滚动摩擦接触面更小，更易密封，结构强度高，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的减阻器的结构示意图。

图标：100-管体，110-安装槽，120-返流槽，200-安装组件，210-第一楔形块，211-第一轴套安装槽，220-第二楔形块，221-第二轴套安装槽，230-顶块，240-螺栓，250-垫片，300-滚轴，310-第一连接段，320-滚轴主体段，330-第二连接段，340-第一轴套，350-第二轴套，400-合金齿。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种减阻器，包括管体100和滚轴300，管体100设有用于安装滚轴300的安装槽110，安装槽110由管体100的外壁凹陷形成，滚轴300通过安装组件200可转动地嵌设于安装槽110，滚轴300的外壁凸出于管体100的外壁。滚轴300位于管体100的中心轴的一侧，滚轴300的转轴与管体100的中心轴平行。管体100沿其中心轴的方向设有返流槽120，返流槽120由管体100的外壁凹陷形成，返流槽120与安装槽110错位设置。需要注意的是，此处所称“滚轴300位于管体100的中心轴的一侧”，是指以管体100的中心轴为界限，滚轴300仅位于其侧部，以排除滚轴300套设于管体100的情况，而非指滚轴300位于管体100的中心轴的同一侧。另外，术语“平行”并不表示要求绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。

本发明减阻器，工作时，钻杆驱动减阻器旋转，滚轴300与井壁接触，滚轴300转动，井壁与减阻器间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，大幅度降低摩擦阻力，有利于钻杆的旋转和移动。相较于现有技术，①本发明减阻器，流体经管体100内孔流动，在管体100外壁留有返流槽120，便于减阻器在井筒内工作时钻井液返流时通过；②滚轴300嵌设于管体100侧壁的安装槽110内，结构强度高，确保作业安全；③滚轴300与管体100封装不严容易损坏，本发明减阻器，滚轴300与管体100的滚动摩擦接触面更小，更易密封，结构强度高，使用寿命长。

本实施例中，安装组件200的具体结构为：安装组件200包括第一楔形块210、第二楔形块220和顶块230，第一楔形块210、滚轴300、第二楔形块220和顶块230依次嵌设于安装槽110，且第一楔形块210的小端外壁、第二楔形块220的小端外壁和顶块230的外壁均与管体100的外壁齐平。由于楔形块形状的特殊性，其具有小端和大端，这里所称“小端外壁”指楔形块小端的壁，换言之，第一楔形块210和第二楔形块220的大端壁靠近管体100中心轴。第一楔形块210、第二楔形块220和顶块230均通过螺栓240与管体100固定连接,螺栓240安装有垫片250。滚轴300由依次相连的第一连接段310、滚轴主体段320和第二连接段330组成，第一连接段310的中心轴、滚轴主体段320的中心轴、第二连接段330的中心轴与滚轴300的转轴同线，第一连接段310、第二连接段330的直径小于滚轴主体段320的直径，第一连接段310套设有第一轴套340，第二连接段330套设有第二轴套350。第一楔形块210靠近滚轴300的一端设有第一轴套安装槽211，第一轴套340嵌设于第一轴套安装槽211，第二楔形块220靠近滚轴300的一端设有第二轴套安装槽221，第二轴套350嵌设于第二轴套安装槽221。需要注意的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明减阻器采用防掉结构，保证组装好后不会掉入井内，组装顺序为第二楔形块220—滚轴300—第一楔形块210—顶块230，顶块230能确保组装部分无轴向位移，且其本身被螺栓240固定，之前装好零部件不会轴向掉出。第二楔形块220、第一楔形块210，滚轴300装上第一轴套340和第二轴套350后，按组装顺序放入管体100，因为楔形结构，不会掉出管体100，且第二楔形块220、第一楔形块210皆被螺栓240固定，加强防掉性能。本发明减阻器，安装组件200各零部件为活动件，受力小，结构强度高，确保作业安全。滚轴300通过轴套与楔形块连接，减小摩擦力，提高减阻器性能，同时能保护滚轴300，提高滚轴300的寿命。

本实施例中，滚轴300和返流槽120的数量均为三个，滚轴300以管体100的中心轴为中心呈环形阵列分布，返流槽120以管体100的中心轴为中心呈环形阵列分布，返流槽120逐一穿插设置于相邻滚轴300之间。滚轴300和返流槽120设置为呈环形阵列分布的三个，基本作用到管体100的一周，结构简洁，效果突出。在本发明的其它实施例中，按照实际需求，滚轴300和返流槽120的数量也可以为1个、2个、4个或其它个数，且滚轴300和返流槽120的数量不一定相同。

另外，为了提高滚轴320和管体100的耐磨性，提高减阻器的使用寿命，滚轴320的外壁和管体100的外壁均设有合金齿400，合金齿400在滚轴320的外壁设置有多个且均匀分布，合金齿400在管体100的侧壁设置有多个。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种减阻器，其特征在于，包括管体和滚轴，所述管体设有用于安装所述滚轴的安装槽，所述安装槽由所述管体的外壁凹陷形成，所述滚轴通过安装组件可转动地嵌设于所述安装槽，所述滚轴的外壁凸出于所述管体的外壁；所述滚轴位于所述管体的中心轴的一侧，所述滚轴的转轴与所述管体的中心轴平行；所述管体沿其中心轴的方向设有返流槽，所述返流槽由所述管体的外壁凹陷形成，所述返流槽与所述安装槽错位设置；

所述安装组件包括第一楔形块、第二楔形块和顶块，所述第一楔形块、滚轴、第二楔形块和顶块依次嵌设于所述安装槽，且所述第一楔形块的小端外壁、第二楔形块的小端外壁和顶块的外壁均与所述管体的外壁齐平，所述第一楔形块、第二楔形块和顶块均通过螺栓与所述管体固定连接；所述滚轴由依次相连的第一连接段、滚轴主体段和第二连接段组成，所述第一连接段的中心轴、滚轴主体段的中心轴、第二连接段的中心轴与所述滚轴的转轴同线，所述第一连接段、第二连接段的直径小于所述滚轴主体段的直径，所述第一连接段套设有第一轴套，所述第二连接段套设有第二轴套；所述第一楔形块靠近所述滚轴的一端设有第一轴套安装槽，所述第一轴套嵌设于所述第一轴套安装槽，所述第二楔形块靠近所述滚轴的一端设有第二轴套安装槽，所述第二轴套嵌设于所述第二轴套安装槽。

2.如权利要求1所述的减阻器，其特征在于，所述螺栓安装有垫片。

3.如权利要求1所述的减阻器，其特征在于，所述滚轴的外壁和所述管体的外壁均设有合金齿。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的减阻器，其特征在于，所述滚轴设置有多个，所述滚轴以所述管体的中心轴为中心呈环形阵列分布。

5.如权利要求4所述的减阻器，其特征在于，所述滚轴的数量是三个。

6.如权利要求4所述的减阻器，其特征在于，所述返流槽设置有多个，所述返流槽以所述管体的中心轴为中心呈环形阵列分布；所述滚轴的数量与所述返流槽的数量相同，所述返流槽逐一穿插设置于相邻所述滚轴之间。

7.如权利要求6所述的减阻器，其特征在于，所述滚轴和返流槽的数量均为三个。

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