專利名稱：螺旋面換向螺桿馬達增壓器的制作方法
技術領域：
在一些深井、超深井鉆井過程中，常常會遇到巖層比較復雜的地段，鉆井速度非常慢。為此特設計一種螺旋面換向螺桿馬達增壓器，以提高鉆井速度，減少鉆井時間。
背景技術：
目前超高壓射流技術在鉆井領域得到了廣泛的應用，當噴射液流的壓力超過巖石的強度時，鉆井速度就會大幅度提高?，F有的增壓措施大致可分為兩種一種是對鉆井液地面增壓，即在地面上將全部的鉆井液進行增壓，然后將增壓后的鉆井液通過鉆柱輸送到鉆頭的噴嘴，以達到破巖增速的目的。但是地面增壓由于受到增壓管路的制約，增壓過程中壓力損耗大，能效比很差，因此沒有得到廣泛應用。另一種就是井下增壓，已經問世的有靜壓式增壓器和射流式增壓器，工作原理都是通過井下近鉆頭增壓器將部分鉆井液增至高壓。由于這些增壓裝置都有比較復雜的液壓換向機構，增加了其制造難度，而且內部的振動沖擊比較大，造成零部件磨損比較嚴重，工作壽命較短?；谝陨戏治鲅芯浚瑸榱烁纳粕鲜鲈鰤捍胧┲械牟蛔?，我們設計出一種螺旋面換向螺桿馬達增壓器。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是將部分鉆井液在井下增壓，提高鉆井速度，解決鉆井速度慢的問題，同時克服了已有增壓泵存在的壽命短的缺陷。本實用新型的技術方案是在分為三節(jié)的外殼內，從上而下安裝有螺桿馬達1， 螺旋面主動軸2，螺旋面花鍵軸3，彈簧4，外殼5，防滑止動螺母6，過濾筒體7，彈簧銷軸8， 柱塞9，柱塞筒體10，進液閥11，閥芯12和排液閥13，螺旋面主動軸2與螺旋面花鍵軸3之間的接觸面是一副螺旋面。螺桿馬達1作為動力源帶動著螺旋面主動軸2 —起旋轉，通過螺旋面花鍵軸3和彈簧4的作用將輸入的旋轉運動轉換為上下往復運動，從而帶動過濾筒體7和柱塞9作上下往復運動，使一部分鉆井液從進液閥吸入，從排液閥排出，達到增壓的目的。本實用新型驅動用的螺桿馬達技術成熟、可靠；所設計的上下螺旋面換向機構，結構簡單，容易加工，使用壽命長。所安裝的液體入口過濾裝置，能夠防止較大顆粒進入泵體， 減少運動部件磨損，避免噴嘴堵塞。進液閥設計在柱塞內部，減小泵體體積。

附圖是本實用新型的結構簡圖，其中左邊的“A-A”圖為從主視圖中所取的斷面圖， 說明該斷面處的結構情況。
具體實施方式
作為動力源的螺桿馬達1，通過絲扣與螺旋面主動軸2連接，帶動其一起轉動；同時將力傳到螺旋面花鍵軸3上，螺旋面花鍵軸安裝在殼體5上的內花鍵里，由于花鍵的導向作用，花鍵軸3只能往下做直線運動；當螺旋面到達最高點后，安裝在花鍵軸和殼體之間的彈簧4推動花鍵軸往上運動，完成一個往復周期。螺旋面花鍵軸3進而帶動過濾筒體7和柱塞9 一起上下往復運動，上升時，裝在柱塞9下端的進液閥11打開，下降時，裝在柱塞筒體10下端的排液閥13打開，從而達到增壓的目的。 為了便于組裝，整個外殼采用三節(jié)，通過螺紋聯接而成，其中上端的外殼5上加工有內花鍵；螺旋面花鍵軸3與過濾筒體7通過螺紋聯接，并安裝一個防滑止動螺母6，以免松動；過濾筒體7與柱塞9通過彈簧銷軸8聯接，方便了安裝；過濾筒體7保證吸入的鉆井液中不會有大顆粒，起到保護增壓器的作用，本過濾裝置由于設計在鉆井液的主流道中，受到液流的沖洗，故同時具有自清洗功能，不會堵塞；進液閥11設計在柱塞內部，從而減小了增壓器的體積；閥芯采用錐面密封。
權利要求1.一種用于提高油田鉆井速度的螺旋面換向螺桿馬達增壓器，其特征是在分為三節(jié)的外殼內，從上而下安裝有螺桿馬達(1)，螺旋面主動軸O)，螺旋面花鍵軸(3)，彈簧(4)， 外殼(5)，防滑止動螺母(6)，過濾筒體(7)，彈簧銷軸(8)，柱塞(9)，柱塞筒體(10)進液閥 (11)，閥芯(12)和排液閥(13)。
2.根據權利要求1所述的增壓器，其特征是螺旋面主動軸( 與螺旋面花鍵軸(3)之間的接觸面是一副螺旋面。
3.根據權利要求1所述的增壓器，其特征是螺旋面花鍵軸C3)下端的外花鍵安裝在外殼(5)的內花鍵里，中間安裝一個彈簧G)。
4.根據權利要求1所述的增壓器，其特征是螺旋面花鍵軸C3)下端通過螺紋與過濾筒體(7)聯接，并采用了防滑止動螺母(6)。
5.根據權利要求1所述的增壓器，其特征是過濾筒體(7)與柱塞通過彈簧銷軸(8)聯接。
6.根據權利要求1所述的增壓器，其特征是閥芯(1 的密封面為錐面，進液閥(11) 安裝在柱塞(9)內部。
專利摘要本實用新型提供了一種螺旋面換向螺桿馬達增壓器，用于提高油田鉆井速度。該增壓器外殼分為三節(jié)，殼內設計有螺旋面主動軸、螺旋面花鍵軸、彈簧、過濾筒體、柱塞等零件。螺桿馬達作為動力源帶動著螺旋面主動軸一起旋轉，通過螺旋面花鍵軸和彈簧的作用將輸入的旋轉運動轉換為上下往復運動，從而帶動過濾筒體和柱塞作上下往復運動，使一部分鉆井液從進液閥吸入，從排液閥排出，達到增壓的目的。本實用新型驅動用的螺桿馬達技術成熟；所設計的上下螺旋面換向機構，結構簡單；所安裝的液體入口過濾裝置，能夠防止較大顆粒進入泵體，避免噴嘴堵塞；過濾筒與柱塞之間采用了彈簧銷軸連接，裝卸方便；進液閥設計在柱塞內部，減小泵體體積。
文檔編號F04B53/00GK202056034SQ20112006216
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權日2011年3月3日
發(fā)明者張振國, 徐依吉, 成植剛, 趙軍友, 趙峰, 鄒俊艷 申請人:中國石油大學(華東)