CN204941339U - 一种防制动工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防制动工具，其特征在于：它包括至上而下依次设置的上接头、上壳体、螺旋花键套、下壳体，在螺旋花键套内螺纹连接有螺旋花键轴，在螺旋花键轴的上端至下而上依次连接有防掉杆、碟簧导杆，所述碟簧导杆的上端设置在上接头内，并沿上接头内孔轴向滑移，在碟簧导杆上安设有碟簧。通过实用本实用新型装置，钻头的扭矩会控制在小幅变化范围之内，并且能很好的防止钻头卡滑等引起的卡钻，有效的保护钻头与钻具，增加钻头与钻具的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油钻井用的防制动工具。
背景技术
对于一些钻头卡滑严重的地层，钻头旋转严重受阻时甚至可能导致马达制动和设备失效，最终导致机械钻速低，为了消除卡滑现象，同时使上部输入给钻头的振荡能量更加平稳，底部钻压真实有效从而获得最佳的钻头破岩效率和最高的机械钻速。防制动工具通过螺旋花键与碟簧的组合，能有效的吸收卡滑引起的扭矩变化，且能把钻头向上提起。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种有效的吸收卡滑引起的扭矩变化，能有效的保护钻头与钻具的防制动工具。
本实用新型所采用的技术方案为：一种防制动工具，其特征在于：它包括至上而下依次设置的上接头、上壳体、螺旋花键套、下壳体，在螺旋花键套内螺纹连接有螺旋花键轴，在螺旋花键轴的上端至下而上依次连接有防掉杆、碟簧导杆，所述碟簧导杆的上端设置在上接头内，并沿上接头内孔轴向滑移，在碟簧导杆上安设有碟簧。
按上述技术方案，所述上接头、碟簧导杆、防掉环、螺旋花键轴均为中空形状，形成泥浆通道，所述碟簧导杆和防掉环通过中空状连接环连接，在碟簧导杆上位于碟簧的下方设置有第一浮动密封活塞，在防掉环的上端设置有第二浮动密封活塞。
按上述技术方案，第一浮动密封活塞可以沿碟簧导杆轴向滑移，第二浮动密封活塞可以沿防掉环轴向滑移，第一浮动密封活塞、第二浮动密封活塞、上壳体、碟簧导杆、连接环、防掉环之间围合形成一个调压腔体，在连接环的侧壁上设置有过流孔，使泥浆通道通过过流孔与调压腔体相连通。
按上述技术方案，在第一浮动密封活塞和第二浮动密封活塞的内壁和外壁均通过动密封结构进行密封。
按上述技术方案，所述动密封结构包括B型密封圈和耐磨环。
按上述技术方案，所述防掉环通过注销与螺旋花键轴固定连接。
按上述技术方案，螺旋花键套通过梯形螺纹与螺旋花键轴连接。
当钻头遇到卡滑时，扭矩增加，钻头转速相对变慢，防制动工具下端转速与钻头一致，上部转速与钻杆一致，工具出现转速差，螺旋花键轴与螺旋花键套会发生相对转动，旋转后螺旋花键轴会向上运动，此时碟簧会被压缩，钻头会被向上稍微提起，钻头会迅速度过卡滑区，碟簧恢复正常位置，钻头再次恢复正常钻进，能减少钻头扭矩变化幅度，能有效的保护钻头与钻具。
本实用新型所取得的有益效果为：1、钻头的扭矩会控制在小幅变化范围之内，并且能很好的防止钻头卡滑等引起的卡钻，有效的保护钻头与钻具，增加钻头与钻具的使用寿命；2、通过设置两组浮动密封活塞，能有效的增加螺旋花键轴传动螺纹和碟簧的寿命；3、为了消除井底的高压，密封采用浮动密封，很好的平衡内外压差，保证长时间的密封工作。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是两个浮动密封活塞安装局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1-2所示，本实施例提供了一种防制动工具，它包括至上而下依次设置的上接头23、上壳体2、螺旋花键套9、下壳体11，在螺旋花键套内通过梯形螺纹连接有螺旋花键轴15，在螺旋花键轴15的上端至下而上依次连接有防掉杆16、连接环6、碟簧导杆4，其中防掉杆16通过柱销8与螺旋花键轴固定连接，所述碟簧导杆4的上端设置在上接头23内，并可以沿上接头23内孔轴向滑移，在碟簧导杆4上套装有碟簧5，碟簧5安设在碟簧导杆4的下端和碟簧导杆的凸台之间，在碟簧5的上方安装有碟簧对中环3和内六角油塞22；在螺旋花键轴15的下端通过耐磨环12、B型密封圈14、刮油环13与下壳体2配置。
上接头通过螺纹连接在钻杆下方，随钻杆转动，螺旋花键轴15连接在动力钻具和钻头的上方。扭矩由上接头23传入通过壳体至螺旋花键套9及螺旋花键轴15处，由于螺旋花键轴15上端通过防掉环16与碟簧导杆4连接，碟簧导杆4上安装有碟簧5。螺旋花键轴15旋转上下运动时，会压缩碟簧5，碟簧5与螺旋花键轴15相互作用达到动态平衡时，使扭矩继续向下传递。当钻头发生卡滑、卡钻时，钻头扭矩增大，钻头转速降低，当扭矩增大时螺旋花键轴15与螺旋花键套9会发生相对旋转，并沿着螺旋方向向上运动，此时压缩碟簧5，由于螺旋花键轴15向上运动，带动钻头向上提起，此时钻头的扭矩变小，碟簧5恢复原位，转速恢复，结束钻头卡滑，钻进继续。当再次遇到卡滑时，会继续重复上述动作。钻头的扭矩会控制在小幅变化范围之内，并且能很好的防止钻头卡滑等引起的卡钻，有效的保护钻头与钻具，增加钻头与钻具的使用寿命。
为增加工具螺旋花键和碟簧的寿命，工具采用整体全密封机构。本实施例中，所述上接头23、碟簧导杆4、连接环6、防掉环16、螺旋花键轴15均为中空形状，形成泥浆通道，在碟簧导杆4上位于碟簧导杆凸台的下方设置有第一浮动密封活塞，第一浮动密封活塞可以沿碟簧导杆4轴向滑移；在防掉环16的上端设置有第二浮动密封活塞17，第二浮动密封活塞17可以沿防掉环16轴向滑移，第一浮动密封活塞密封碟簧侧内腔，第二浮动密封活塞17密封螺旋花键轴内腔。第一浮动密封活塞、第二浮动密封活塞17、上壳体2、碟簧导杆4、连接环6、防掉环16之间围合形成一个调压腔体，在连接环6的侧壁上设置有过流孔，使泥浆通道通过过流孔与调压腔体相连通。
为了抵消井底的高压，密封寿命更长，在第一浮动密封活塞和第二浮动密封活塞17的内壁和外壁均通过动密封结构进行密封。其中，所述动密封结构包括B型密封圈18、19和耐磨环20、21。
本实用新型的密封原理为：泥浆从碟簧导杆4内孔流入，从防掉环16内孔流出，泥浆从泥浆通道通过连接环6的过流孔流入调压腔，与两个密封活塞一侧贯通，这使得调压腔内的压力与泥浆的压力相同，克服了井底泥浆高压带来的动密封困难的问题。
Claims (7)
1.一种防制动工具，其特征在于：它包括至上而下依次设置的上接头、上壳体、螺旋花键套、下壳体，在螺旋花键套内螺纹连接有螺旋花键轴，在螺旋花键轴的上端至下而上依次连接有防掉杆、碟簧导杆，所述碟簧导杆的上端设置在上接头内，并沿上接头内孔轴向滑移，在碟簧导杆上安设有碟簧。
2.根据权利要求1所述的一种防制动工具，其特征在于，所述上接头、碟簧导杆、防掉环、螺旋花键轴均为中空形状，形成泥浆通道，所述碟簧导杆和防掉环通过中空状连接环连接，在碟簧导杆上位于碟簧的下方设置有第一浮动密封活塞，在防掉环的上端设置有第二浮动密封活塞。
3.根据权利要求2所述的一种防制动工具，其特征在于，第一浮动密封活塞可以沿碟簧导杆轴向滑移，第二浮动密封活塞可以沿防掉环轴向滑移，第一浮动密封活塞、第二浮动密封活塞、上壳体、碟簧导杆、连接环、防掉环之间围合形成一个调压腔体，在连接环的侧壁上设置有过流孔，使泥浆通道通过过流孔与调压腔体相连通。
4.根据权利要求2或3所述的一种防制动工具，其特征在于，在第一浮动密封活塞和第二浮动密封活塞的内壁和外壁均通过动密封结构进行密封。
5.根据权利要求4所述的一种防制动工具，其特征在于，所述动密封结构包括B型密封圈和耐磨环。
6.根据权利要求1或2所述的一种防制动工具，其特征在于，所述防掉环通过注销与螺旋花键轴固定连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种防制动工具，其特征在于，螺旋花键套通过梯形螺纹与螺旋花键轴连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105952385A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-21 | 中国石油大学(华东) | Pdc钻头减振增扭装置 |
| CN106837311A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-06-13 | 中石化石油机械股份有限公司江钻分公司 | 一种防制动工具的井下测试装置 |
| CN106948771A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 长江大学 | 一种螺旋式水力加压防制动工具 |
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2015
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| CN106837311B (zh) * | 2017-02-21 | 2020-08-11 | 中石化江钻石油机械有限公司 | 一种防制动工具的井下测试装置 |
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