动力扩孔器的制作方法

本实用新型涉及钻探设备领域，尤其是涉及一种动力扩孔器。

背景技术：

现有技术的扩孔采用钻杆带动扩孔器进行扩孔，钻杆与钻机相连，钻机位于地面，钻杆深入地下扩孔。对于扩超长距离的孔，例如2000米以上的孔，采用的钻杆会非常的长弹性大。这时，由钻机传递扭矩给扩孔器就需要较长的时间，扩孔速度较慢，扩孔效率较低。需要的扭矩也非常的大，钻机负荷太高，钻杆也容易出现断裂。

基于此，本实用新型提供了一种动力扩孔器以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动力扩孔器，以解决现有技术中扩超长距离的孔扩孔效率低的技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种动力扩孔器，所述动力扩孔器包括泥浆马达；所述泥浆马达的传动轴的端部设置有第一牙轮组和第二牙轮组，所述第一牙轮组包括至少三个型号相同的牙轮；所述第二牙轮组也包括至少三个型号相同的牙轮；所述第一牙轮组和所述第二牙轮组的牙轮均围绕所述传动轴均匀分布；

沿所述扩孔器的轴线方向，所述第一牙轮组的钻孔方向与所述第二牙轮组的钻孔方向相反；所述第一牙轮组的外径和所述第二牙轮组的外径相同。

可选的，所述传动轴的端部固接有牙轮固定板，所述牙轮固定板呈圆形，所述牙轮固定板的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第一牙轮组和所述第二牙轮组分别固定于所述牙轮固定板的两个侧面上；所述第一牙轮组和所述第二牙轮组的外径大于所述牙轮固定板的外径。

可选的，所述第一牙轮组与所述第二牙轮组的牙轮数量相同，所述第二牙轮组沿所述传动轴轴线的投影与所述第一牙轮组重合。

可选的，每组所述牙轮组均包括五个牙轮。

可选的，所述牙轮固定板沿所述第一牙轮组钻孔方向的后方还设置有第二牙轮固定板，所述第二牙轮固定板呈圆形，所述第二牙轮固定板的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第二牙轮固定板远离所述第二牙轮组的一侧固定有第三牙轮组，所述第三牙轮组包括多个型号相同的牙轮，所述第三牙轮组的牙轮围绕所述传动轴均匀分布；所述第三牙轮组的牙轮朝向与所述第二牙轮组相同；所述第三牙轮组的外径不超出所述第二牙轮组的内径，所述第二牙轮固定板的外径小于所述第三牙轮组的外径。

可选的，所述第三牙轮组的数量与所述第二牙轮组相同，所述第三牙轮组的每个牙轮沿所述第一牙轮组钻孔方向的投影均位于所述第二牙轮组的其中两个牙轮的中间。

可选的，所述牙轮固定板和所述第二牙轮固定板之间设置多个肋板，多个所述肋板的数量与所述第二牙轮组的牙轮数目相同板；多个所述肋板围绕所述传动轴均匀分布，每个所述肋板均位于所述第二牙轮组的其中两个牙轮之间。

可选的，所述第三牙轮组的牙轮的直径小于所述第二牙轮组牙轮的直径。

可选的，所述第一牙轮组和所述第二牙轮组均与所述牙轮固定板采用焊接方式固定。

可选的，所述牙轮固定板沿所述第一牙轮组钻孔方向的前方还设置有第三牙轮固定板，所述第三牙轮固定板呈圆形，所述第三牙轮固定板的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第三牙轮固定板远离所述第一牙轮组的一侧固定有第四牙轮组，所述第四牙轮组包括多个型号相同的牙轮，所述第四牙轮组的牙轮围绕所述传动轴均匀分布；所述第四牙轮组的牙轮朝向与所述第一牙轮组相同；所述第四牙轮组的外径不超出所述第一牙轮组的内径，所述第三牙轮板的外径小于所述第四牙轮组的为外径。

本实用新型提供的所述动力扩孔器，在使用时将所述泥浆马达与所述钻孔机械连接。启动泥浆马达，通过泥浆马达带动所述第一牙轮组的一圈牙轮转动进行正向扩孔，或者带动所述第二牙轮组转动，作为扩孔器进行扩孔。

泥浆马达又称螺杆钻具，是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。现有的泥浆马达都是用来钻井，本申请将泥浆马达与牙轮扩孔器组合，用于水平定向钻扩孔。

由于泥浆马达采用液体作为动力，因此泥浆马达本身可以深入孔洞内，直接驱动扩孔器扩孔，扭矩传递非常快，因而扩孔效率很高，尤其对于超长距离的孔，扩孔速度有明显优势。需要的扭矩也比钻杆扩孔小很多，扩孔器不容易卡死，钻杆也不会折断。而且，其作用部分的转子是在泥浆马达的下端，距离所述第一牙轮组和所述第二牙轮组距离很近，因此扭矩传递非常快，能够高效率的扩孔。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有对于较长的孔洞扩孔速度较快，扩孔效率高的优点。

附图说明

为了更清除地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为动力扩孔器结构示意图；

图2为动力扩孔器左视图。

附图标记：

1-泥浆马达； 2-第二牙轮组； 3-牙轮固定板；

4-第二牙轮固定板； 5-第三牙轮组； 6-肋板；

7-牙轮； 8-第一牙轮组； 9-第三牙轮板；

10-第四牙轮组。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1、2所示，在本实施例中提供了一种动力扩孔器，所述动力扩孔器包括泥浆马达1；所述泥浆马达1的传动轴的端部设置有第一牙轮组8和第二牙轮组2，所述第一牙轮组8包括至少三个型号相同的牙轮7；所述第二牙轮组2也包括至少三个型号相同的牙轮；所述第一牙轮组8和所述第二牙轮组2的牙轮均围绕所述传动轴均匀分布；

沿所述扩孔器的轴线方向，所述第一牙轮组8的钻孔方向与所述第二牙轮组2的钻孔方向相反；所述第一牙轮组8的外径和所述第二牙轮组2的外径相同。

本实用新型提供的所述动力扩孔器，在使用时将所述泥浆马达1与所述钻孔机械连接。启动泥浆马达1，通过泥浆马达1带动所述第一牙轮组的一圈牙轮转动进行正向扩孔，或者带动所述第二牙轮组2转动，作为扩孔器进行扩孔。现有的泥浆马达1都是用来钻井，本申请将泥浆马达1与牙轮扩孔器组合，用于扩孔。泥浆马达1以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能。泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递出去。由于泥浆马达1采用液体作为动力，因此泥浆马达1本身可以深入孔洞内，直接驱动扩孔器扩孔，扭矩传递非常快，因而扩孔效率很高，尤其对于长度超长的孔，扩孔速度有明显优势。而且，其作用部分的转子是在泥浆马达1的下端，距离所述第一牙轮组和所述第二牙轮组2距离很近，因此扭矩传递非常快，能够高效率的扩孔。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有对于超长距离的孔洞扩孔速度较快，扩孔效率高的优点。

如图1，本实施例的可选方案中，所述传动轴的端部固接有牙轮固定板3，所述牙轮固定板3呈圆形，所述牙轮固定板3的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第一牙轮组和所述第二牙轮组2分别固定于所述牙轮固定板3的两个侧面上；所述第一牙轮组和所述第二牙轮组2的外径大于所述牙轮固定板3的外径。

通过牙轮固定板3的方式固定所述第一牙轮组和所述第二牙轮组2，加工方便，固定效果较佳。所述第一牙轮组和所述第二牙轮组2的外径大于所述牙轮固定板3的外径，牙轮固定板3在扩孔时不会磨损，也不会阻碍扩孔。

进一步的，所述第一牙轮组与所述第二牙轮组2的牙轮数量相同，所述第二牙轮组2沿所述传动轴轴线的投影与所述第一牙轮组重合。

如此设置是为了便于加工，同时，也是在防止牙轮固定板3因受力不均匀而导致出现问题。

进一步的，每组所述牙轮组均包括五个牙轮。

五个牙轮能够分布的较为紧密，扩孔时每个牙轮平均受力较小。过少的牙轮扩孔速度较慢，受力太大，过多的牙轮不方便安装加工。

本实施例的可选实施例中，所述牙轮固定板3沿所述第一牙轮组钻孔方向的后方还设置有第二牙轮固定板4，所述第二牙轮固定板4呈圆形，所述第二牙轮固定板4的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第二牙轮固定板4远离所述第二牙轮组2的一侧固定有第三牙轮组5，所述第三牙轮组5包括多个型号相同的牙轮，所述第三牙轮组5的牙轮围绕所述传动轴均匀分布；所述第三牙轮组5的牙轮朝向与所述第二牙轮组2相同；所述第三牙轮组5的外径不超出所述第二牙轮组2的内径，所述第二牙轮固定板4的外径小于所述第三牙轮组5的外径。

通过设置所述第三牙轮组5，在回扩时，先由第三牙轮组5扩出一部分，然后再由所述第二牙轮组2扩出较大直径。这样孔径分成两部分扩完，每个牙轮组受力较小，比较容易扩，扩孔效率高。

进一步的，所述第三牙轮组5的数量与所述第二牙轮组2相同，所述第三牙轮组5的每个牙轮沿所述第一牙轮组钻孔方向的投影均位于所述第二牙轮组2的其中两个牙轮的中间。

这样设置是为了传动轴以及牙轮固定板3和第二牙轮固定板4受力分布比较均匀，在扩孔时不会因受力不均而导致内部出现裂纹等等，延长使用寿命。

进一步的，所述牙轮固定板3和所述第二牙轮固定板4之间设置多个肋板6，多个所述肋板6的数量与所述第二牙轮组2的牙轮数目相同板；多个所述肋板6围绕所述传动轴均匀分布，每个所述肋板6均位于所述第二牙轮组2的其中两个牙轮之间。

设置肋板是起到加强固定效果和装置强度的作用，使的牙轮固定板4和所述第二牙轮固定板4在扩孔时能够承受更大的反向作用力。

进一步的，所述第三牙轮组5的牙轮的直径小于所述第二牙轮组2牙轮的直径。

采用较小型号的牙轮，首先扩出较小的直径，然后再由第二牙轮组2进行较大直径的扩孔。

进一步的，牙轮组和所述第二牙轮组2均与所述牙轮固定板3采用焊接方式固定。

焊接固定的方式加工比较简单，生产成本比较低，固定效果也较好。

如图2，本实施例的可选实施例中，所述牙轮固定板沿所述第一牙轮组8钻孔方向的前方还设置有第三牙轮固定板9，所述第三牙轮固定板9呈圆形，所述第三牙轮固定板9的中心轴线与所述传动轴的中心轴线共线；所述第三牙轮固定板9远离所述第一牙轮组8的一侧固定有第四牙轮组10，所述第四牙轮组10包括多个型号相同的牙轮，所述第四牙轮组10的牙轮围绕所述传动轴均匀分布；所述第四牙轮组10的牙轮朝向与所述第一牙轮组8相同；所述第四牙轮组10的外径不超出所述第一牙轮组8的内径，所述第三牙轮板9的外径小于所述第四牙轮组的为外径。

通过设置所述第四牙轮组，在正扩时，先有第四牙轮组扩出一部分，然后再有所述第一牙轮组8扩出较大直径。这样孔径分成两部分扩完，每个牙轮组受力较小，比较容易扩，扩孔效率高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。