CN114352213B - 一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，包括：稳定器本体，所述稳定器本体轴向开设有过水孔；若干转动式装配于所述稳定器本体的滚动机构，所述滚动机构包括：连接于所述稳定器本体的安装座、连接于所述安装座的滚轮轴、转动式装配于所述滚轮轴的滚轮、若干均匀分布于所述滚轮曲面的凸起、以及设置于所述滚轮座和滚轮的润滑组件；以及，承载于所述滚动机构用于防止偏磨的抵紧机构，以及设置于所述稳定器本体用于防止滚动机构脱落于稳定器本体的防脱组件。通过上述设置，使得稳定器具有对井壁破坏性小、耐磨性高、并且不易松脱的优点。
Description
技术领域
本发明涉及稳定器技术领域，特别涉及一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器。
背景技术
在钻井工况极其恶劣的中深井中，其使用寿命很低，需钻杆稳定器是钻机在钻孔过程中不可缺少的部件，钻杆稳定器对防止钻孔偏斜、减少钻机震动和钻杆扭矩以及延长钻头的使用寿命起到关键的作用，而在硬地层中均使用滚子稳定器，目前滚轮稳定器均为滚子安装有一个特定的槽内，三面封闭，一面开放且滚轮外圆约高于槽外平面，便于滚轮与井壁接触，与井壁产生相对的滚动运动，大大减少了螺旋稳定器与井壁之间的摩擦阻力，从而提高了滚轮稳定器的使用寿命，因此得到广泛的应用。现有的滚轮稳定器耐磨能力较差，使用寿命不长，并且更换麻烦，滚轮容易松脱。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，具有对井壁破坏性小、耐磨性高、并且不易松脱的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，包括：
稳定器本体，所述稳定器本体轴向开设有过水孔；
若干转动式装配于所述稳定器本体的滚动机构，所述滚动机构包括：连接于所述稳定器本体的安装座、连接于所述安装座的滚轮轴、转动式装配于所述滚轮轴的滚轮、若干均匀分布于所述滚轮曲面的凸起、以及设置于所述滚轮座和滚轮的润滑组件；以及，
承载于所述滚动机构用于防止偏磨的抵紧机构，所述抵紧机构包括：开设于所述稳定器本体的活动槽、连接于所述安装座且适配于所述活动槽的插板、设置于所述安装座的减震块、以及一端连接于所述减震块且另一端抵紧于所述活动槽的第二弹簧、以及设置于所述稳定器本体用于防止滚动机构脱落于稳定器本体的防脱组件。
实现上述技术方案，稳定器本体的两端分别设置有外螺纹和内螺纹，通过螺纹连接将稳定器本体安装于钻杆，在钻杆上可安装多个稳定器本体，滚轮通过滚轮轴在稳定器本体的周向相对稳定器本体转动维持钻杆的稳定，通过凸起增加了滚轮和井壁的抓紧程度，在滚轮转动时能够避免滚轮卡住，通过设置的润滑组件，减小了滚轮摩擦阻力的同时使得滚轮更加耐磨，增加了滚轮的使用寿命，插板在活动槽内活动连接，安装座通过插板与活动槽相连，减震块和第二弹簧配合使得安装座之间具有弹性，使得稳定器本体能够适应不同孔径的井壁，并且能够吸能从而减小钻杆的晃动对井壁的破坏，通过防脱组件能够防止滚轮松脱。
作为本发明的一种优选方案，所述润滑组件包括：轴向开设于滚轮轴一端的油道、密封连接于所述油道开口处的堵头、径向贯穿于所述滚轮轴且连通于所述油道的流道、开设于所述滚轮轴表面的油槽、以及设置于所述滚轮两端的密封组件。
实现上述技术方案，钻杆转动时，稳定器本体随钻杆转动，油道内的润滑油在离心作用下通过流道进入油槽，从而在滚轮和滚轮轴之间形成润滑，减小滚轮的摩擦力和磨损，减小了稳定器对钻杆的动力损耗，增加滚轮使用寿命。
作为本发明的一种优选方案，所述密封组件包括：至少两组分别嵌设于所述滚轮两端且转动连接于所述滚轮轴的密封圈、以及嵌设于所述滚轮两端且转动连接于所述滚轮的防水毛毡，所述防水毛毡位于所述密封圈的外侧。
实现上述技术方案，通过密封圈和防水毛毡的配合，增加了滚轮和轮轴的密封性，能够防止井内泥浆进入滚轮和滚轮轴之间造成磨损、生锈和污染润滑油，以及防止润滑油泄漏。
作为本发明的一种优选方案，所述堵头连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端连接有与所述油道内壁密封连接的活塞。
实现上述技术方案，第一弹簧抵紧活塞，使得活塞推动油道内的润滑油，在油道内形成正压，从而使润滑油通过流道进入油槽，在钻杆停止工作时也能维持滚轮和滚轮轴之间的油层，提供了良好的防锈保养效果。
作为本发明的一种优选方案，所述插板的外侧和活动槽的内壁涂覆有阻尼涂层。
实现上述技术方案，通过设置的阻尼涂层，钻杆晃动时，插板和活动槽配合进一步增加了安装座的吸能效果，有效的保护了井壁。
作为本发明的一种优选方案，所述防脱组件包括：可拆卸的设置于所述稳定器本体的限位座、设置于所述限位座的伺服电机、连接于所述伺服电机的动力输出端的螺纹杆、开设于所述稳定器本体且适配于所述螺纹杆的螺纹槽、连接于所述安装座的滑块、以及开设于所述限位槽且活动连接于所述滑块的滑槽，所述防脱组件的数量为两组，所述防脱组件分别设置于所述安装座的两端。
实现上述技术方案，启动伺服电机，伺服电机驱动螺纹杆转动并与螺纹槽形成螺纹连接从而在稳定器本体上固定限位座，滑块在滑槽内滑动，使得安装座能够活动，并且限位槽能够防止滑块松脱，使得安装座不会松脱，伺服电机可设置为间隔定时启动，从而维持限位座的稳定，并且限位座便于更换，插板与活动槽活动连接，使得滚轮方便拆卸更换。
作为本发明的一种优选方案，所述滚轮开设有连通于所述油道的进油孔，所述进油孔设置有堵头。
实现上述技术方案，方便注入润滑油。
作为本发明的一种优选方案，所述滚轮的数量为三组，所述滚轮周向均匀设置于所述稳定器本体。
实现上述技术方案，三组滚轮能够减小装置的复杂度，同时能够维持稳定器本体的正常工作。
作为本发明的一种优选方案，所述密封圈的数量两组，所述密封圈的材质为橡胶，所述过水孔的两端开设有应力释放槽。
实现上述技术方案，保护钻杆和稳定器本体的连接结构。
作为本发明的一种优选方案，所述凸起的形状为半圆球形或者半椭球形，所述凸起的材质为硬质合金，所述伺服电机与外界无线连接。
实现上述技术方案，硬质合金的凸起能够较好的抵抗井壁的石子和细沙，能够减小凸起的磨损速度。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
本发明通过提供一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，稳定器本体的两端分别设置有外螺纹和内螺纹，通过螺纹连接将稳定器本体安装于钻杆，在钻杆上可安装多个稳定器本体，滚轮通过滚轮轴在稳定器本体的周向相对稳定器本体转动维持钻杆的稳定，通过凸起增加了滚轮和井壁的抓紧程度，在滚轮转动时能够避免滚轮卡住，通过设置的润滑组件，减小了滚轮摩擦阻力的同时使得滚轮更加耐磨，增加了滚轮的使用寿命，插板在活动槽内活动连接，安装座通过插板与活动槽相连，减震块和第二弹簧配合使得安装座之间具有弹性，能够防止偏磨，使得稳定器本体能够适应不同孔径的井壁，并且能够吸能从而减小钻杆的晃动对井壁的破坏，通过防脱组件能够防止滚轮松脱，便于更换滚轮。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明剖视的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明图1中A处的放大图。
图4为本发明图1的B处的放大图。
图5为本发明的俯视图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1、稳定器本体；2、过水孔；3、应力释放槽；4、安装座；5、堵头；6、油道；7、活动槽；8、插板；9、第一弹簧；10、活塞；11、滚轮轴；12、防水毛毡；13、密封圈；14、流道；15、滚轮；16、凸起；17、进油孔；18、螺纹槽；19、螺纹杆；20、减震块；21、第二弹簧；22、伺服电机；23、油槽；24、滑槽；25、滑块；26、限位座。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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
如图1至5所示，一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮15稳定器，包括：稳定器本体1，稳定器本体1轴向开设有过水孔2；若干转动式装配于稳定器本体1的滚动机构；以及，承载于滚动机构用于防止偏磨的抵紧机构。
具体的，滚动机构包括：连接于稳定器本体1的安装座4、连接于安装座4的滚轮轴11、转动式装配于滚轮轴11的滚轮15、若干均匀分布于滚轮15曲面的凸起16、以及设置于滚轮15座和滚轮15的润滑组件；抵紧机构包括：开设于稳定器本体1的活动槽7、连接于安装座4且适配于活动槽7的插板8、设置于安装座4的减震块20、以及一端连接于减震块20且另一端抵紧于活动槽7的第二弹簧21、以及设置于稳定器本体1用于防止滚动机构脱落于稳定器本体1的防脱组件。
其中，润滑组件包括：轴向开设于滚轮轴11一端的油道6、密封连接于油道6开口处的堵头5、径向贯穿于滚轮轴11且连通于油道6的流道14、开设于滚轮轴11表面的油槽23、以及设置于滚轮15两端的密封组件，钻杆转动时，稳定器本体1随钻杆转动，油道6内的润滑油在离心作用下通过流道14进入油槽23，从而在滚轮15和滚轮轴11之间形成润滑，减小滚轮15的摩擦力和磨损，减小了稳定器对钻杆的动力损耗，增加滚轮15使用寿命。密封组件包括：至少两组分别嵌设于滚轮15两端且转动连接于滚轮轴11的密封圈13、以及嵌设于滚轮15两端且转动连接于滚轮15的防水毛毡12，防水毛毡12位于密封圈13的外侧，通过密封圈13和防水毛毡12的配合，增加了滚轮15和轮轴的密封性，能够防止井内泥浆进入滚轮15和滚轮轴11之间造成磨损、生锈和污染润滑油，以及防止润滑油泄漏。
进一步的，堵头5连接有第一弹簧9，第一弹簧9的另一端连接有与油道6内壁密封连接的活塞10，第一弹簧9抵紧活塞10，使得活塞10推动油道6内的润滑油，在油道6内形成正压，从而使润滑油通过流道14进入油槽23，在钻杆停止工作时也能维持滚轮15和滚轮轴11之间的油层，提供了良好的防锈保养效果，滚轮15凸出于稳定器本体1，并且滚轮15凸出于稳定器本体1的高度略高于第二弹簧21的最大压缩行程，在本实施例中此高度差为0.5-2厘米，优选为1厘米，第二弹簧21的最大压缩行程与插板8在活动槽7内的活动距离相等，插板8的外侧和活动槽7的内壁涂覆有阻尼涂层，通过设置的阻尼涂层，钻杆晃动时，插板8和活动槽7配合进一步增加了安装座4的吸能效果，有效的保护了井壁。
进一步的，防脱组件包括：可拆卸的设置于稳定器本体1的限位座26、设置于限位座26的伺服电机22、连接于伺服电机22的动力输出端的螺纹杆19、开设于稳定器本体1且适配于螺纹杆19的螺纹槽18、连接于安装座4的滑块25、以及开设于限位槽且活动连接于滑块25的滑槽24，防脱组件的数量为两组，防脱组件分别设置于安装座4的两端，伺服电机22的型号为SJ-PXS-024-15，启动伺服电机22，伺服电机22驱动螺纹杆19转动并与螺纹槽18形成螺纹连接从而在稳定器本体1上固定限位座26，滑块25在滑槽24内滑动，使得安装座4能够活动，并且限位槽能够防止滑块25松脱，使得安装座4不会松脱，伺服电机22可设置为间隔定时启动，从而维持限位座26的稳定，并且限位座26便于更换，插板8与活动槽7活动连接，使得滚轮15方便拆卸更换，滚轮15开设有连通于油道6的进油孔17，进油孔17设置有堵头5，方便注入润滑油，滚轮15的数量为三组，滚轮15周向均匀设置于稳定器本体1，三组滚轮15能够减小装置的复杂度，同时能够维持稳定器本体1的正常工作，密封圈13的数量两组，密封圈13的材质为橡胶，安装孔的两端开设有应力释放槽3，保护钻杆和稳定器本体1的连接结构，凸起16的形状为半圆球形或者半椭球形，凸起16的材质为硬质合金，硬质合金优选为钨钛钽类硬质合金，伺服电机22与外界无线连接，硬质合金的凸起16能够较好的抵抗井壁的石子和细沙，能够减小凸起16的磨损速度。
使用时，稳定器本体1的两端分别设置有外螺纹和内螺纹，通过螺纹连接将稳定器本体1安装于钻杆，在钻杆上可安装多个稳定器本体1，滚轮15通过滚轮轴11在稳定器本体1的周向相对稳定器本体1转动维持钻杆的稳定，通过凸起16增加了滚轮15和井壁的抓紧程度，在滚轮15转动时能够避免滚轮15卡住，通过设置的润滑组件，减小了滚轮15摩擦阻力的同时使得滚轮15更加耐磨，增加了滚轮15的使用寿命，插板8在活动槽7内活动连接，安装座4通过插板8与活动槽7相连，减震块20和第二弹簧21配合使得安装座4之间具有弹性，能够防止偏磨，使得稳定器本体1能够适应不同孔径的井壁，并且能够吸能从而减小钻杆的晃动对井壁的破坏，启动伺服电机22，伺服电机22驱动螺纹杆19转动并与螺纹槽18形成螺纹连接从而在稳定器本体1上固定限位座26，滑块25在滑槽24内滑动，使得安装座4能够活动，并且限位槽能够防止滑块25松脱，使得安装座4不会松脱，伺服电机22可设置为间隔定时启动，从而维持限位座26的稳定，并且限位座26便于更换，插板8与活动槽7活动连接，使得滚轮15方便拆卸更换，能够防止滚轮15松脱并且便于更换滚轮15。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，其特征在于，包括：稳定器本体，所述稳定器本体轴向开设有过水孔；若干转动式装配于所述稳定器本体的滚动机构，所述滚动机构包括：连接于所述稳定器本体的安装座、连接于所述安装座的滚轮轴、转动式装配于所述滚轮轴的滚轮、若干均匀分布于所述滚轮曲面的凸起、以及设置于所述滚轮座和滚轮的润滑组件；以及，承载于所述滚动机构用于防止偏磨的抵紧机构，所述抵紧机构包括：开设于所述稳定器本体的活动槽、连接于所述安装座且适配于所述活动槽的插板、设置于所述安装座的减震块、以及一端连接于所述减震块且另一端抵紧于所述活动槽的第二弹簧、以及设置于所述稳定器本体用于防止滚动机构脱落于稳定器本体的防脱组件；
所述润滑组件包括：轴向开设于滚轮轴一端的油道、密封连接于所述油道开口处的堵头、径向贯穿于所述滚轮轴且连通于所述油道的流道、开设于所述滚轮轴表面的油槽、以及设置于所述滚轮两端的密封组件；
所述密封组件包括：至少两组分别嵌设于所述滚轮两端且转动连接于所述滚轮轴的密封圈、以及嵌设于所述滚轮两端且转动连接于所述滚轮的防水毛毡，所述防水毛毡位于所述密封圈的外侧；
所述堵头连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端连接有与所述油道内壁密封连接的活塞；
所述插板的外侧和活动槽的内壁涂覆有阻尼涂层；
所述防脱组件包括：可拆卸的设置于所述稳定器本体的限位座、设置于所述限位座的伺服电机、连接于所述伺服电机的动力输出端的螺纹杆、开设于所述稳定器本体且适配于所述螺纹杆的螺纹槽、连接于所述安装座的滑块、以及开设于所述限位座且活动连接于所述滑块的滑槽，所述防脱组件的数量为两组，所述防脱组件分别设置于所述安装座的两端。
2.根据权利要求1所述的一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，其特征在于，所述滚轮开设有连通于所述油道的进油孔，所述进油孔设置有堵头。
3.根据权利要求1所述的一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，其特征在于，所述滚轮的数量为三组，所述滚轮周向均匀设置于所述稳定器本体。
4.根据权利要求3所述的一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，其特征在于，所述密封圈的数量两组，所述密封圈的材质为橡胶，所述过水孔的两端开设有应力释放槽。
5.根据权利要求1所述的一种防松脱耐偏磨稳定型滚轮稳定器，其特征在于，所述凸起的形状为半圆球形或者半椭球形，所述凸起的材质为硬质合金，所述伺服电机与外界无线连接。
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