连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件的制作方法

本实用新型涉及石油勘探钻井工程中的无线随钻测量领域，具体指一种连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件。

背景技术：

泥浆脉冲发生器是无线随钻测量仪器最重要的部分，在井下高温、高压、强振动的泥浆环境下使用，要求适应性能好、可靠性高、信号质量好、维修简单。目前，石油钻井中使用的泥浆脉冲器主要有三种：负脉冲、正脉冲和连续波系统。其中，连续波系统是利用旋转阀产生固定频率的压力连续波，根据连续波的相位移将信息编码和解码。工作过程中，高压钻井液通过连续波泥浆脉冲发生器内部，各个部件中旋转阀需要承受较大压力，容易损坏，影响泥浆脉冲发生器的整体使用寿命，因此需要对连续波泥浆脉冲发生器内部的相关部件进行重新设计，使各部件间的分配更为均衡，降低旋转阀处的压力。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的不足对泥浆脉冲发生器中的现有结构进行了优化，设计出一套连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件。

本实用新型所述连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件包括壳体，以及相对固定地装于壳体内的传动轴、承压支座和旋转阀，所述旋转阀包括定子筒及转子筒，所述承压支座装于旋转阀上方并与转子筒配合，所述传动轴下端穿出承压支座并与转子筒连接。

所述转子筒内壁上设有与传动轴下端配合的内螺纹，并包括外径不同的两段，转子筒上段与承压支座配合，并在内部径向扩展出一承压环腔，转子筒下段窄于上段，侧壁上开有转子侧孔。所述定子筒套于转子筒下段，并在侧面开有与转子侧孔配合的定子侧孔，所述传动轴下端设有与转子筒配合的外螺纹并沿轴向开有一导流盲孔，侧面设有连通承压环腔与导流盲孔的导流侧孔。

所述承压支座套于传动轴下段，包括支座本体、推力轴承及支座端盖，所述支座本体为与壳体内径相适应的筒状件，中部贯穿设有一阶梯装配孔，并在阶梯装配孔外围均匀设有若干过流孔，阶梯装配孔包括与传动轴配合的中段及分别与推力轴承及转子筒上段相适应的上段和下段，支座本体上端面设有若干连接螺孔，所述支座端盖上开有与连接螺孔配合的光孔，所述传动轴下段设有台阶，推力轴承与传动轴下段的台阶面配合，并通过与支座本体栓接的支座端盖固定封装于阶梯装配孔上段。

所述定子筒下端径向外延形成一与壳体内径相适应的凸环部，凸环部上轴向设有若干过流端孔。

所述转子筒上端开有与承压环腔连通的导流端孔。

所述转子侧孔下端伸出定子筒，定子筒流出端设有径向扩展的倒角。

本实用新型所述连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件结构简单、布局紧凑，可有效降低使用过程中旋转阀处的压力，有助于延长泥浆脉冲发生器的整体使用寿命。

附图说明

图1：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件的结构示意图；

图2：图1的A-A断面图；

图3：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中转子筒的结构示意图；

图4：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中转子筒的顶面结构示意图；

图5：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中定子筒的结构示意图；

图6：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中定子筒的底面结构示意图；

图7：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中传动轴的结构示意图；

图8：连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中支座本体的结构示意图。

其中：1-壳体、2-传动轴(21-导流盲孔、22-导流侧孔)、3-定子筒(31-定子侧孔、32-凸环部、33-过流端孔)、4-转子筒(41-承压环腔、42-转子侧孔、43-导流端孔)、5-支座本体(51-阶梯装配孔、52-过流孔、53-连接螺孔)、6-推力轴承、7-支座端盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件作进一步说明，但以下内容不构成对本实用新型的限定，仅作举例。同时，通过以下说明本实用新型的优点会变得更加清楚和容易理解。

如图1～8所示，本实用新型所述连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件包括壳体1，以及相对固定地装于壳体1内的传动轴2、承压支座和旋转阀，旋转阀包括定子筒3及转子筒4，所述承压支座装于旋转阀上方并与转子筒4配合，传动轴2下端穿出承压支座并与转子筒4连接。

转子筒4内壁上设有内螺纹，并包括外径不同的两段，转子筒4上段与承压支座配合，并在内部径向扩展出一承压环腔41，转子筒4下段窄于上段，侧壁上开有转子侧孔42。定子筒3套于转子筒4下段，并在侧面开有与转子侧孔42配合的定子侧孔31，传动轴2下端设有与转子筒4配合的外螺纹并沿轴向开有一导流盲孔21，侧面设有连通承压环腔41与导流盲孔21的导流侧孔22。

工作过程中钻井液由上至下高速流过脉冲发生器内部，电机(图中未标出)输出的转动力矩通过传动轴2传递给转子筒4，转子侧孔42与定子侧孔31交错重叠，从而使连续流动的高压钻井液产生间歇式泥浆脉冲。下游低压钻井液可经由导流盲孔21和导流侧孔22构成的通道进入承压环腔41，产生轴向的上推力作用于转子筒4及与之配合的承压支座，抵消掉部分上游钻井液产生的轴向下压力，降低承压支座及旋转阀的负载，有助于延长使用寿命。

所述承压支座套于传动轴2下段，包括支座本体5、推力轴承6及支座端盖7，支座本体5为与壳体1内径相适应的筒状件，中部贯穿设有一阶梯装配孔51，并在阶梯装配孔51外围均匀设有若干过流孔52，阶梯装配孔51包括与传动轴2配合的中段及分别与推力轴承6及转子筒4上段相适应的上段和下段，支座本体5上端面设有若干连接螺孔53，支座端盖7上开有与连接螺孔53配合的光孔，传动轴2下段设有台阶，推力轴承6与传动轴2下段的台阶面配合，并通过与支座本体5栓接的支座端盖7固定封装于阶梯装配孔51上段。

定子筒3下端径向外延形成一与壳体1内径相适应的凸环部32，凸环部上轴向设有若干过流端孔33，可保证径向密封式的旋转阀中转子侧孔42与定子侧孔31完全错开时钻井液仍可少量通过旋转阀，防止局部憋压对零部件造成损害。

转子筒4上端开有与承压环腔41连通的导流端孔43，可直接将钻井液导至支座本体5处，进一步优化承压支座的受力情况。

转子侧孔42下端伸出定子筒3，定子筒3流出端设有径向扩展的倒角，便于在转子侧孔42与定子侧孔31重合状态下钻井液的流出。

上述连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件中的各部件间除通过自身的固有结构限位外均通过各种套筒件实现相对固定，另外本部分其它未详细说明的内容均属于现有技术。