CN212564171U - 一种用于水力振荡器的低阻碟簧 - Google Patents

Abstract

一种用于水力振荡器的低阻碟簧，包括多个一组安装在套筒与芯轴之间的碟簧，碟簧内圈与芯轴之间的间隙小于碟簧与套筒之间的间隙，以使碟簧仅会与芯轴接触，在碟簧内侧设有减摩机构，将碟簧内圈设置在更靠近轴芯端，故碟簧压缩只会对轴芯接触只有针对轴芯与碟簧之间增加减摩机构，即可解决碟簧与轴芯刚性摩擦压力大增加压耗的问题，减摩机构种类多样，可为陶瓷涂层或纳米涂层，均能减小与轴芯的摩擦力，减摩机构也可为聚四氟乙烯垫圈，聚四氟乙烯垫圈摩擦系数极低，可作润滑作用，橡胶材质具有一定的压缩能力，能大大降低摩擦力以及压耗，根据实际工况选择减摩机构种类，适合推广使用。

Description

一种用于水力振荡器的低阻碟簧

技术领域

本实用新型涉及碟簧的领域，尤其是涉及一种用于水力振荡器的低阻碟簧。

背景技术

井下水力振荡器通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性和减少BHA与井眼之间的摩阻，这就意味着水力振荡器可以在在所有的钻进模式中，特别是在有螺杆的定向钻进过程中改善钻压的传递，减少扭转振动。随着当前的井眼越来越不规则，ERD钻进模式必须面临更大的挑战，水力振荡器通过简单有效的方式解决这个难题提出了一个独特而又有效的的途径，对于解决这个难题指出一一个新的方向。平滑稳定的钻压传递，甚至在经过大的方位角变化后在复杂地层中对PDC钻头工具面角的调整能力可以是钻具组合钻达更严的目的层;并且在钻进过程中不需要过多的工作来调整钻具，很快就可以达到工具面角的扭转，工具面角的保持，明显提高机械钻速，省时省力，在ERD钻进过程中，通过有效的提高机械钻速，减少牙轮钻头钻具的起下钻次数，减少钻具组合粘卡的可能性，使ERD钻进更加容易和有效。

水力振荡器通过短节的流体的压力周期性的变化，作用在短节内在的碟簧，这样由于压力时大时小，所以短节的芯轴就在压力和碟簧的双重作用下，轴向上往复运动，这样就造成与工具连接的其他钻井工具在轴向上的往复运动，但是在压缩碟簧的同时碟簧会发生形变，以至于会对轴芯以及套筒产生刚性摩擦造成磨损，并产生较大的压力，增加压耗。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于水力振荡器的低阻碟簧，解决碟簧发生形变，会对轴芯以及套筒产生刚性摩擦造成磨损，并产生较大的压力，增加压耗的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于水力振荡器的低阻碟簧，包括多个一组安装在套筒与芯轴之间的碟簧，碟簧内圈与芯轴之间的间隙小于碟簧与套筒之间的间隙，以使碟簧仅会与芯轴接触，在碟簧内侧设有减摩机构。

优选方案中，所述减摩机构为陶瓷涂层。

优选方案中，所述减摩机构为纳米涂层，纳米涂层为金属陶瓷材料，可同时具有金属和陶瓷的双重特性。

优选方案中，所述减摩机构为嵌入在碟簧内圈的聚四氟乙烯圈。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈的横截面为L型，两个碟簧内圈相接触位置开放。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈的横截面为F型，两个碟簧内圈相接触位置开放，所述碟簧内圈设有凹槽，聚四氟乙烯圈的外圈设有凸起，所述凸起位于碟簧内圈的凹槽内。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈上设有开口。

本实用新型提供了一种用于水力振荡器的低阻碟簧，将碟簧内圈设置在更靠近轴芯端，故碟簧压缩只会对轴芯接触只有针对轴芯与碟簧之间增加减摩机构，即可解决碟簧与轴芯刚性摩擦压力大增加压耗的问题，减摩机构种类多样，可为陶瓷涂层或纳米涂层，均能减小与轴芯的摩擦力，同时纳米涂层为金属陶瓷材料，具有金属和陶瓷双重特性，使得纳米涂层具有良好的韧性，耐冲击，耐碰撞，根据实际工况进行选择，减摩机构也可为聚四氟乙烯垫圈，聚四氟乙烯垫圈摩擦系数极低，可作润滑作用，橡胶材质具有一定的压缩能力，能大大降低摩擦力以及压耗，适合推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型碟簧安装使用示意图；

图2是本实用新型碟簧与L型聚四氟乙烯圈连接正剖图；

图3是本实用新型碟簧与F型聚四氟乙烯圈连接正剖图；

图4是本实用新型碟簧与F型聚四氟乙烯圈连接结构视图；

图中：碟簧1；凹槽101；减摩机构2；芯轴3；套筒4；开口5。

具体实施方式

实施例1

如图1~4所示，一种用于水力振荡器的低阻碟簧，包括多个一组安装在套筒4与芯轴3之间的碟簧1，碟簧1内圈与芯轴3之间的间隙小于碟簧1与套筒4之间的间隙，以使碟簧1仅会与芯轴3接触，在碟簧1内侧设有减摩机构2，由此结构，将碟簧1两个一组正反堆叠放置在芯轴3与套筒4之间，为减少碟簧1与芯轴3以及套筒4的接触摩擦面，故将碟簧1靠近芯轴3安装，保证碟簧1压缩时不会与套筒4接触，避免了与套筒4的摩擦，那么只用解决碟簧1与芯轴3之间的摩擦，通过在碟簧1内侧的减摩机构2代替碟簧1与芯轴3进行摩擦，避免了碟簧1与芯轴3之间接触的刚性摩擦，减摩机构2与芯轴3之间的摩擦系数极小，不会滴芯轴3造成损伤，也不会生产较大的压力增加压耗。

优选方案中，所述减摩机构2为陶瓷涂层，由此结构，陶瓷涂层细腻光滑，具有与芯轴3钢材之间的摩擦系数小的特性，故陶瓷涂层能降低与芯轴3之间的摩擦系数，也不会生产较大的压力增加压耗。

优选方案中，所述减摩机构2为纳米涂层，纳米涂层为金属陶瓷材料，可同时具有金属和陶瓷的双重特性，由此结构，纳米涂层同时具有金属和陶瓷的双重特性，与芯轴3钢材之间的摩擦系数小、硬度极高、具有良好的韧性、耐冲击和耐碰撞，在与芯轴3接触摩擦时，能有效的减小摩擦力、压力以及压耗，同时大大的增加了使用寿命。

优选方案中，所述减摩机构2为嵌入在碟簧1内圈的聚四氟乙烯圈，由此结构，聚四氟乙烯圈具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用，同时聚四氟乙烯圈为塑料材质，具有一定的压缩能力，在碟簧1与芯轴3摩擦时，聚四氟乙烯圈代替碟簧1与芯轴3进行摩擦，之间的摩擦系数低，且聚四氟乙烯圈还可进行一定的压缩，大大降低压力以及压耗。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈的横截面为L型，两个碟簧1内圈相接触位置开放，由此结构，两个一组正反放置的聚四氟乙烯圈，多组堆放时聚四氟乙烯圈相互接触抵靠，故将聚四氟乙烯圈的横截面设计为L型，包裹在聚四氟乙烯圈内侧内壁以及下方边缘，在两个碟簧1之间高压力压缩抵靠部位不设置，大大延长了聚四氟乙烯圈的使用寿命，聚四氟乙烯圈通过胶水粘连在碟簧1内圈上，受到的都是压缩力，故连接较为牢靠。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈的横截面为F型，两个碟簧1内圈相接触位置开放，所述碟簧1内圈设有凹槽101，聚四氟乙烯圈的外圈设有凸起，所述凸起位于碟簧1内圈的凹槽101内，由此结构，四氟乙烯圈的横截面设计为F型，将四氟乙烯圈卡在碟簧1内圈的凹槽101内，连接更加牢靠，避免了脱落。

优选方案中，所述聚四氟乙烯圈上设有开口5，由此结构，F型聚四氟乙烯圈不易安装在碟簧1内圈的凹槽101内，故将聚四氟乙烯圈剪断，从聚四氟乙烯圈一端开口开始安装进碟簧1内圈的凹槽101，至聚四氟乙烯圈全部卡入凹槽101内，同时可在凹槽101涂有胶水，使其连接更加牢靠。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：包括多个一组安装在套筒（4）与芯轴（3）之间的碟簧（1），碟簧（1）内圈与芯轴（3）之间的间隙小于碟簧（1）与套筒（4）之间的间隙，以使碟簧（1）仅会与芯轴（3）接触，在碟簧（1）内侧设有减摩机构（2）。

2.根据权利要求1所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述减摩机构（2）为陶瓷涂层。

3.根据权利要求1所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述减摩机构（2）为纳米涂层，纳米涂层为金属陶瓷材料，可同时具有金属和陶瓷的双重特性。

4.根据权利要求1所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述减摩机构（2）为嵌入在碟簧（1）内圈的聚四氟乙烯圈。

5.根据权利要求4所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述聚四氟乙烯圈的横截面为L型，两个碟簧（1）内圈相接触位置开放。

6.根据权利要求4所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述聚四氟乙烯圈的横截面为F型，两个碟簧（1）内圈相接触位置开放，所述碟簧（1）内圈设有凹槽（101），聚四氟乙烯圈的外圈设有凸起，所述凸起位于碟簧（1）内圈的凹槽（101）内。

7.根据权利要求6所述一种用于水力振荡器的低阻碟簧，其特征是：所述聚四氟乙烯圈上设有开口（5）。

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