一种工具面稳定器的制作方法

文档序号:12640566阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种工具面稳定器,其特征在于:工具面稳定器由上接头(1)、花键轴(2)、凸轮(3)、导向轮(4)、外筒(5)、下接头(6)、密封端(7)、销轴(8)和推板(9)组成;

所述上接头(1)、花键轴(2)和下接头(6)通过特殊螺纹连接成一体,且在井底钻具中位于无磁钻铤和螺杆钻具之间;

所述外筒(5)和密封端(7)使用螺钉固定成一体,且通过密封端(7)内孔安装在花键轴(2)圆轴上,外筒(5)和密封端(7)绕着花键轴(2)可相互转动;

所述外筒(5)、密封端(7)和花键轴(2)共同形成一个环形腔室,安装和保护凸轮(3)、导向轮(4)、销轴(8)和推板(9)。

2.根据权利要求1所述的一种工具面稳定器,其特征在于:花键轴(2)是中孔结构金属管;其内孔与上、下部钻具水眼相连通,用于高压泥浆通过;其外部中段是外花键,用于安装凸轮(3)和导向轮(4);其外部两端是圆轴和特殊螺纹公扣且对称分布,特殊螺纹公扣用于连接上接头(1)和下接头(6),圆轴用于安装密封端(7)。

3.根据权利要求1所述的一种工具面稳定器,其特征在于:外筒(5)是中孔结构三棱形金属管,三个扶正棱呈120°均布设计;其泥浆流道外径与上接头(1)、下接头(6)直径相同;其扶正棱外径略小于井眼直径,扶正棱宽度按照石油井下工具推荐泥浆流道面积计算确定;三个扶正棱上均加工有长方形孔,其技术参数与推板(9)相同,用于安装推板(9);三个泥浆流道两端对称加工有螺孔,用于安装螺钉把外筒(5)和两个密封端(7)固定在一起。

4.根据权利要求1所述的一种工具面稳定器,其特征在于:凸轮(3)是中孔结构不规则金属柱状体,其外沿按照120°均布设计三个耳板,每个耳板上有凸轮轨道,且三个耳板上凸轮轨道技术参数相同;

凸轮轨道在耳板上构成腰型通孔;或者说,根据凸轮结构不同,其凸轮轨道也可能设计成腰型滑槽;

凸轮轨道形状是左、右两端为两条半径相等的圆弧,上、下两侧为两条平行线段,且两条平行线段与两条半径相等的圆弧相切连接构成闭环结构,以中孔部分的中心孔圆心O为基准圆心,凸轮轨道左侧圆弧圆心O1到中心孔圆心O的距离小于凸轮轨道右侧圆弧圆心O2到中心孔圆心O的距离;

除圆弧和线段外,凸轮轨道形状也可采用圆弧和其他曲线构成闭环结构,尽最大程度地减少其推动推板(9)时所需推力;

凸轮(3)中心孔设计成内花键,其技术参数与花键轴(2)相匹配,并通过中心孔内花键安装在花键轴(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种工具面稳定器,其特征在于:导向轮(4)是中孔结构不规则金属柱状体,三个扶正棱按照120°均布设计,其技术参数与外筒(5)内壁相同;

每个扶正棱上有推板(9)轨道,并根据花键轴(2)旋转方向不同限制推板(9)在其轨道内做径向往复运动起导向作用;

导向轮(4)通过内孔安装在花键轴(2)上。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种工具面稳定器,其特征在于:凸轮(3)、导向轮(4)、销轴(8)和推板(9)安装在外筒(5)、密封端(7)和花键轴(2)之间的环形腔室内;

当花键轴(2)顺时针旋转时,凸轮(3)耳板上的三个凸轮轨道外侧璧推动销轴(8)向内运动,导向轮(4)与销轴(8)协调配合把推板(9)收回;

当花键轴(2)逆时针旋转时,凸轮(3)耳板上的三个凸轮轨道内侧璧推动销轴(8)向外运动,导向轮(4)与销轴(8)协调配合把推板(9)推出并支撑在井壁上,阻止螺杆钻具外壳反扭矩向上传递,消除螺杆钻具反扭角;

进一步说,凸轮(3)也可称之为三轨道双作用凸轮,是工具面稳定器中的核心部件。

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