CN219492246U - 旋转震动工具的涡轮安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种旋转震动工具的涡轮安装结构，包括：外管、上部接头、空心芯轴组件、上部涡轮、下部涡轮和偏心筒，所述上部接头的下端与所述外管连接，所述空心芯轴组件、上部涡轮、下部涡轮和偏心筒均设置在所述外管中，所述空心芯轴组件的上端与所述上部接头下端的内孔连接，所述上部涡轮套在所述空心芯轴组件上并通过销轴与所述空心芯轴组件连接，所述下部涡轮可旋转地套在所述空心芯轴组件上并位于所述上部涡轮的下侧，所述下部涡轮与所述偏心筒螺纹连接。本实用新型提高了旋转震动工具的使用寿命，减少了上部涡轮环套与外管内壁之间的磨损。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井领域，特别涉及一种旋转震动工具的涡轮安装结构。
背景技术
目前石油旋转震动工具工作时，有一个偏心筒围绕着芯轴作旋转运动产生震动效果。
图1示了出现有技术中的一种石油旋转震动工具的结构示意图。如图1所示，上部涡轮3与上涡轮环套15按图位置焊接在一起，上部涡轮3的内孔含有螺纹与芯轴14连接在一起。当泥浆从左侧进入工具后，从上部涡轮3的导流叶片间的导流槽，进入下部涡轮4叶片间的导流槽，带动下部涡轮4旋转。由于下部涡轮4与偏心筒5用螺纹连接在一起，带动偏心筒5旋转，给工具产生动力。由于偏心筒5旋转会使芯轴8产生摆动，使上涡轮环套15与外管1内孔之间产生摩擦，使外管1内壁磨损严重，外管1的寿命降低，例如，上部涡轮环套15每工作100小时就被完全磨穿，而上部涡轮3加工非常麻烦，加工成本很高，需要用CNC用整块料按照3D图加工，费用很高。
为了提高工具的使用寿命，降低加工成本，需要对上部涡轮安装结构重新设计，以提高使用寿命。
实用新型内容
本实用新型提供了一种旋转震动工具的涡轮安装结构，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，提供了一种旋转震动工具的涡轮安装结构，包括：外管、上部接头、空心芯轴组件、上部涡轮、下部涡轮和偏心筒，所述上部接头的下端与所述外管连接，所述空心芯轴组件、上部涡轮、下部涡轮和偏心筒均设置在所述外管中，所述空心芯轴组件的上端与所述上部接头下端的内孔连接，所述上部涡轮套在所述空心芯轴组件上并通过销轴与所述空心芯轴组件连接，所述下部涡轮可旋转地套在所述空心芯轴组件上并位于所述上部涡轮的下侧，所述下部涡轮与所述偏心筒螺纹连接。
优选地，所述空心芯轴组件包括依次连接的第一空心芯轴和第二空心芯轴，所述第一空心芯轴与所述上部接头连接，所述上部涡轮安装在所述第一空心芯轴上，所述下部涡轮安装在所述偏心筒上，所述偏心筒安装在所述第二空心芯轴上。
优选地，所述第一空心芯轴的外壁上形成有沿所述第一空心芯轴的轴线延伸的第一销轴槽，所述上部涡轮的内壁上形成有沿所述上部涡轮的轴线延伸的第二销轴槽，所述销轴容纳在所述第一销轴槽和第二销轴槽所限空的空间中。
优选地，所述空心芯轴组件的上端通过耐磨衬套与所述上部接头下端的内孔固定连接。
优选地，所述第一空心芯轴与第二空心芯轴通过螺纹连接。
优选地，所述第二空心芯轴与所述偏心筒的内孔间隙配合。
优选地，所述第二空心芯轴的下端与设置在所述偏心筒下伸的芯轴托座螺纹连接。
优选地，所述第一空心芯轴的侧壁上开充有通孔。
本实用新型提高了旋转震动工具的使用寿命，减少了上部涡轮环套与外管内壁之间的磨损。
附图说明
图1示意性地示出了现有技术中的旋转震动工具的涡轮安装结构的示意图；
图2示意性地示出了本实用新型中的旋转震动工具的涡轮安装结构的示意图；
图3示意性地示出了本实用新型的分解图；
图4示意性地示出了第一空心芯轴的立体图；
图5示意性地示出了第一空心芯轴与上部涡轮的剖视图一；
图6示意性地示出了第一空心芯轴与上部涡轮的剖视图二；
图7示意性地示出了第二空心芯轴的立体图；
图8示意性地示出了第二空心芯轴的剖视图。
图中附图标记：1、外管；2、上部接头；3、上部涡轮；4、下部涡轮；5、偏心筒；6、销轴；7、第一空心芯轴；8、第二空心芯轴；9、第一销轴槽；10、耐磨衬套；11、芯轴托座；12、通孔；13、下部接头；14、芯轴；15、上涡轮环套。
具体实施方式
以下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。
作为本实用新型的一个方面，提供了一种旋转震动工具的涡轮安装结构，包括：外管1、上部接头2、空心芯轴组件、上部涡轮3、下部涡轮4和偏心筒5，所述上部接头2的下端与所述外管1连接，所述空心芯轴组件、上部涡轮3、下部涡轮4和偏心筒5均设置在所述外管1中，所述空心芯轴组件的上端与所述上部接头2下端的内孔连接，所述上部涡轮3套在所述空心芯轴组件上并通过销轴6与所述空心芯轴组件连接，所述下部涡轮4可旋转地套在所述空心芯轴组件上并位于所述上部涡轮3的下侧，所述下部涡轮4与所述偏心筒5螺纹连接。
优选地，所述空心芯轴组件包括依次连接的第一空心芯轴7和第二空心芯轴8，所述第一空心芯轴7与所述上部接头2连接，所述上部涡轮3安装在所述第一空心芯轴7上，所述下部涡轮4与所述偏心筒5螺纹连接，所述偏心筒5安装在所述第二空心轴8上。优选地，所述第一空心芯轴7的侧壁上开充有通孔12。
优选地，所述第一空心芯轴7的外壁上形成有沿所述第一空心芯轴7的轴线延伸的第一销轴槽9，所述上部涡轮3的内壁上形成有沿所述上部涡轮3的轴线延伸的第二销轴槽，所述销轴6容纳在所述第一销轴槽9和第二销轴槽所限空的空间中。
优选地，所述空心芯轴组件的上端通过耐磨衬套10与所述上部接头2下端的内孔固定连接。
优选地，所述第一空心芯轴7与第二空心芯轴8通过螺纹连接。优选地，所述第二空心芯轴8与所述偏心筒5的内孔间隙配合。优选地，所述第二空心芯轴8的下端与设置在所述偏心筒5下伸的芯轴托座11螺纹连接。
本实用新型中的所述上部涡轮3通过销轴6与所述空心芯轴组件连接，第一空心芯轴7的一端安装在耐磨衬套10内，耐磨衬套10安装在上部接头2的内孔内，与该孔为紧配合，第一空心芯轴7的另一端与第二空心芯轴8用螺纹连接在一起。
第一空心芯轴7的外圆上分布有4个半圆孔槽(第一销轴槽9)，与上部涡轮3内孔分布的4个对应的半圆孔槽配合，组成4个圆孔，在这4个孔内安装有4个销轴6，用于承受第一空心芯轴7与上部涡轮3之间的扭力。
下部涡轮4与偏心筒5用螺纹连接在一起，偏心筒5可以在第二空心芯轴8上高速旋转，给工具提供震动动力。第二空心芯轴8的另一端与芯轴托座11用螺纹连接在一起，芯轴托座11安装在下部接头13的孔内，芯轴托座11端面的三个凸台分别装入下部接头13内孔内的三个沉孔内防止芯轴的转动。
工作时，高压泥浆从上部接头2的中心孔进入，经过第一空心芯轴7，上部涡轮3的叶轮螺旋槽通道，进入下部涡轮4的叶轮螺旋槽通道，在高压泥浆的冲击下，下部涡轮4带动偏心筒5作高速旋转，产生离心力使工具产生震动。
现有技术中的上部涡轮采用一点支撑，在上述技术方案，本实用新型中的第一空心芯轴7与上部涡轮3连接在一起，作为一个组件，第一空心芯轴7是一个芯轴，其两端可提供两点支撑，因此上部涡轮3的支撑更加牢固、稳定、可靠。
装配时，第一空心芯轴7与耐磨衬套10为紧配合，上部涡轮3与外管1内孔为间隙配合，这样可以减少上部涡轮3与外管1内孔之间的磨损，延长外管的使用寿命。此外，由于上部涡轮3与第一空心芯轴7采用销轴6连接，使上部涡轮3更换更加方便，快捷。
在一个优选的实施例中，上部涡轮3采用铸件结构设计，将改进前的上部涡轮与上部涡轮环套机械加工后焊接工艺，集成设计成一个铸件，改变了加工制造工艺，使零件的成本大大降低。
由于采用了上述技术方案，本实用新型在井下工作100小时左右后，返厂维修时上部涡轮的环套与外管内孔之间的磨损比更改之前减少了80％，由于更改后的结构其上部涡轮安装在上部涡轮芯轴上，更换更加方便，更改后上部涡轮的结构更加简化，可以与上部涡轮环套铸造成一体，减少了涡轮的加工成本。
本实用新型提高了旋转震动工具的使用寿命，减少了上部涡轮环套与外管内壁之间的磨损。
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 (8)
1.一种旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，包括：外管(1)、上部接头(2)、空心芯轴组件、上部涡轮(3)、下部涡轮(4)和偏心筒(5)，所述上部接头(2)的下端与所述外管(1)连接，所述空心芯轴组件、上部涡轮(3)、下部涡轮(4)和偏心筒(5)均设置在所述外管(1)中，所述空心芯轴组件的上端与所述上部接头(2)下端的内孔连接，所述上部涡轮(3)套在所述空心芯轴组件上并通过销轴(6)与所述空心芯轴组件连接，所述下部涡轮(4)可旋转地套在所述空心芯轴组件上并位于所述上部涡轮(3)的下侧，所述下部涡轮(4)与所述偏心筒(5)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述空心芯轴组件包括依次连接的第一空心芯轴(7)和第二空心芯轴(8)，所述第一空心芯轴(7)与所述上部接头(2)连接，所述上部涡轮(3)安装在所述第一空心芯轴(7)上，所述下部涡轮(4)安装在所述偏心筒(5)上，所述偏心筒(5)安装在所述第二空心芯轴(8)上。
3.根据权利要求2所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述第一空心芯轴(7)的外壁上形成有沿所述第一空心芯轴(7)的轴线延伸的第一销轴槽(9)，所述上部涡轮(3)的内壁上形成有沿所述上部涡轮(3)的轴线延伸的第二销轴槽，所述销轴(6)容纳在所述第一销轴槽(9)和第二销轴槽所限空的空间中。
4.根据权利要求1所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述空心芯轴组件的上端通过耐磨衬套(10)与所述上部接头(2)下端的内孔固定连接。
5.根据权利要求2所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述第一空心芯轴(7)与第二空心芯轴(8)通过螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述第二空心芯轴(8)与所述偏心筒(5)的内孔间隙配合。
7.根据权利要求6所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述第二空心芯轴(8)的下端与设置在所述偏心筒(5)下伸的芯轴托座(11)螺纹连接。
8.根据权利要求2所述的旋转震动工具的涡轮安装结构，其特征在于，所述第一空心芯轴(7)的侧壁上开充有通孔(12)。
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