CN212249821U - 扭力冲击器外管和扭力冲击器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种扭力冲击器外管和扭力冲击器，扭力冲击器外管包括：管体，所述管体的内壁上形成有多个扭矩传输内槽口，所述扭矩传输内槽口包括扭矩载荷面，所述管体的外壁上突出在形成有加强筋，所述扭矩载荷面所在的平面穿过所述加强筋的中部。本实用新型可以很好的在高强度的扭矩和井眼缩径的挤压作用力下减少扭矩作用力对工具零件局部的应力，达到工具零件的屈服强度值，能承载19‑23KN.M的高扭矩的钻进，提高工具在井下的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井工具领域，特别涉及一种扭力冲击器外管和扭力冲击器。
背景技术
现有技术中的5寸TIP(扭力冲击器)钻井提速工具中，应用于小井眼尺寸 5 7/8(149.225mm)井眼钻井提高机械钻速工具，由于在特殊(花岗岩)地层应用，井眼尺寸的缩径等因素，能适应较高的钻进扭矩19-23kNm,为此在工具结构中的外管在传输扭矩时，其应力槽位置会出现裂纹等现象。
实用新型内容
本实用新型提供了一种扭力冲击器外管和扭力冲击器，以解决至少一个上述技术问题。
为解决上述问题，作为本实用新型的一个方面，提供了一种扭力冲击器外管，包括：管体，所述管体的内壁上形成有多个扭矩传输内槽口，所述扭矩传输内槽口包括扭矩载荷面，所述管体的外壁上突出在形成有加强筋，所述扭矩载荷面所在的平面穿过所述加强筋的中部。
优选地，所述扭矩传输内槽口在所述管体上所对应的圆心角为42度。
优选地，所述加强筋关于所述平面对称。
优选地，所述加强筋外径小于井眼的内径。
优选地，所述加强筋的宽度与所述扭矩传输内槽口的宽度相等。
本实用新型还提供了一种扭力冲击器，包括上述的扭力冲击器外管。
可见，由于采用了上述技术方案，本实用新型可以很好的在高强度的扭矩和井眼缩径的挤压作用力下减少扭矩作用力对工具零件局部的应力，达到工具零件的屈服强度值，能承载19-23 kNm的高扭矩的钻进，提高工具在井下的安全性和可靠性。
附图说明
图1示意性地示出了本实用新型的立体图；
图2示意性地示出了本实用新型的主视图；
图3示意性地示出了本实用新型的侧视图；
图4示意性地示出了图3的A部放大图。
图中附图标记：1、管体；2、扭矩传输内槽口；3、扭矩载荷面；4、加强筋。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本实用新型的一个方面，提供了一种扭力冲击器外管，特别是一种5寸TIP (扭力冲击器)工具小井眼尺寸5 7/8(149.225mm)井眼钻井提高机械钻速工具的结构中的一款外管零件设计特殊形状结构来满足应用的抗拉，以及抗扭的强度。
针对工具零件在这种特殊情况下工作高扭矩和井眼不规则的变化较大的缩径情况下，本实用新型优化了工具零件的结构设计，在传输扭矩的部位增加加强筋的结构，增加零件形成应力部分加强筋设计。
在一个实施例中，本实用新型中的扭力冲击器外管包括：管体1，所述管体 1的内壁上形成有多个扭矩传输内槽口2，所述扭矩传输内槽口2包括扭矩载荷面3，所述管体1的外壁上突出在形成有加强筋4，所述扭矩载荷面3所在的平面穿过所述加强筋4的中部。
通过SIM SOLID的软件计算出相对的产品结构零件从设计的结构面上的载荷应力，我们发现在外壳零件的扭矩受力面处增加一处加强筋的结构，能将扭矩输出的法向作用力的集中应力点通过产品结构设计中凹凸台阶面有效的分解扭矩产生的应力集中的情况。以5寸TIP(扭力冲击器)工具为例，采用本实用新型中的技术方案之后，通过反复验算得出应力为0.0116665N/mm2(MPa)，与现有技术中的应力140.609N/mm2(MPa)相比，减少了很多。
可见，由于采用了上述技术方案，本实用新型可以很好的在高强度的扭矩和井眼缩径的挤压作用力下减少扭矩作用力对工具零件局部的应力，达到工具零件的屈服强度值，能承载19-23 kNm的高扭矩的钻进，提高工具在井下的安全性和可靠性。
优选地，所述扭矩传输内槽口2在所述管体1上所对应的圆心角为42度。管体1的内部可形成四个所述扭矩传输内槽口2。在一个具体的实施例中，根据工具外管零件设计为4个42°的内槽口传输扭矩，在内槽口法线21°一处相应的扭矩载荷面位置，在外径上设计4个49.0mm等分的加强筋位置上将外壳的承载厚度相应加厚，在外径局部有坡口的设计使得外管端口位置在受扭矩应力的作用下有一定的拉伸强度的承载应用。优选地，所述加强筋4关于所述平面对称。优选地，所述加强筋4的宽度与所述扭矩传输内槽口2的宽度相等。
优选地，所述加强筋4外径小于井眼的内径。在一个实施例中，外径设计的4个49.0mm的加强筋外径为148.0mm和井眼尺寸5-7/8'(149.225mm)井眼尺寸达到一个欠尺寸的保径作用，通过井眼井壁的的外力作用到外管加强筋的作用面上，能有效的减少由19KN.M扭矩产生的轴向力局部作用到外管的内槽口应力面形成的屈服变形的强度。
本实用新型还提供了一种扭力冲击器，包括上述的扭力冲击器外管。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种扭力冲击器外管，其特征在于，包括：管体(1)，所述管体(1)的内壁上形成有多个扭矩传输内槽口(2)，所述扭矩传输内槽口(2)包括扭矩载荷面(3)，所述管体(1)的外壁上突出在形成有加强筋(4)，所述扭矩载荷面(3)所在的平面穿过所述加强筋(4)的中部。
2.根据权利要求1所述的扭力冲击器外管，其特征在于，所述扭矩传输内槽口(2)在所述管体(1)上所对应的圆心角为42度。
3.根据权利要求1所述的扭力冲击器外管，其特征在于，所述加强筋(4)关于所述平面对称。
4.根据权利要求1所述的扭力冲击器外管，其特征在于，所述加强筋(4)外径小于井眼的内径。
5.根据权利要求1所述的扭力冲击器外管，其特征在于，所述加强筋(4)的宽度与所述扭矩传输内槽口(2)的宽度相等。
6.一种扭力冲击器，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的扭力冲击器外管。
Priority Applications (1)
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| CN202020747161.8U CN212249821U (zh) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | 扭力冲击器外管和扭力冲击器 |
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Publications (1)
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| CN212249821U true CN212249821U (zh) | 2020-12-29 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-05-07 CN CN202020747161.8U patent/CN212249821U/zh active Active
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