连续造斜器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及定向钻探领域，特别涉及一种连续造斜器。
【背景技术】
[0002]机械式连续造斜器是广泛应用于地质定向钻探的专用器具，可用于地质钻孔的纠偏(纠倾角和方位角)，也可以施工分支定向孔，以及矿山建设中的通风孔、注浆孔、投料孔、竖井勘察孔等。国内现有机械式连续造斜器都直径较小，不能满足大直径定向钻孔的施工需要。
[0003]申请号为200920310561.6的一种双滑块连续造斜器中国实用新型专利，它由内部转子和外部定子组成，转子部分包括主动轴，被动轴、短管和钻头，主动轴和被动轴之间用花键轴套连接，外部定子部分包括单动外壳、弹簧、弹簧接头、上滑块及上下半楔、外管、下滑块及上下半楔、两滑块安装方向相反，定子和转子之间有离合机构。定子分为上下两部分，两部分之间用铰链连接，在轴向压力下，上下两个滑块横向位移与孔壁卡固，下滑块的侧向力推动定子下半部分弯曲一个角度，弯曲角度越大，造斜强度越高。转子带动钻头回转切削孔底的同时也在切削孔壁，使钻孔发生弯曲。这种造斜器的主要问题是钻进阻力大，上滑块回位不灵活。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种结构简单、加工方便、刚度小、特别适合于大直径定向钻探的连续造斜器。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种连续造斜器，包括:转子，包括由上至下依次设置的主动轴、回位弹簧、花键轴、花键套、和被动轴，其中主动轴的下端通过离合机构与花键轴连接，回位弹簧套在花键轴的外侧，花键套的下端与被动轴连接；具有变截面结构的定子，包括第一弹簧接头、工作弹簧、第二弹簧接头、上滑块组件、下滑块组件、和外管，第一弹簧接头通过工作弹簧与第二弹簧接头连接，第二弹簧接头依次通过上滑块组件及外管与下滑块组件连接；转子可枢转地穿设在定子所形成的安装腔内。
[0006]优选地，定子还包括轴承室，轴承室与第一弹簧接头的上端连接，轴承室及下滑块组件的直径大于上滑块组件及外管的直径从而构成变截面结构。
[0007]优选地，工作弹簧通过螺纹与第一弹簧接头或第二弹簧接头连接。
[0008]优选地，上滑块组件包括第一上半楔、上滑块和第一下半楔，其中，第一上半楔与上滑块之间、以及上滑块与第一下半楔之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。
[0009]优选地，上滑块的用于与孔壁接触的部分呈第一流线型滑板结构。
[0010]优选地，下滑块组件包括第二上半楔、下滑块和第二下半楔，其中，第二上半楔与下滑块之间、以及下滑块与第二下半楔之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。
[0011]优选地，下滑块的用于与孔壁接触的部分呈第二流线型滑板结构。
[0012]优选地，所述转子还包括与所述主动轴的上端连接的锁接头。
[0013]优选地，第一上半楔与第一下半楔以相反的方向安装。
[0014]优选地，第二上半楔与第二下半楔以相反的方向安装。
[0015]由于本实用新型中的定子具有变截面结构，因而，降低了钻具的刚度，有利于钻孔弯曲，特别适合于大直径定向钻探的需要，具有结构简单、加工方便、应用范围广的特点。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]图中附图标记:1、锁接头；2、主动轴；3、轴承室；4、第一弹簧接头；5、工作弹簧；
6、第二弹簧接头；7、第一上半楔；8、上滑块；9、第一流线型滑板结构；10、第一下半楔；11、离合机构；12、回位弹簧；13、花键轴；14、花键套；15、外管；16、第二上半楔；17、被动轴；18、下滑块；19、第二流线型滑板结构；20、第二下半楔；21、钻头。
【具体实施方式】
[0018]请参考图1，本实用新型提供了一种连续造斜器，包括:转子，包括由上至下依次设置的主动轴2、回位弹簧12、花键轴13、花键套14、和被动轴17，其中主动轴2的下端通过离合机构11与花键轴13连接，回位弹簧12套在花键轴13的外侧，花键套14的下端与被动轴17连接；具有变截面结构的定子，包括第一弹簧接头4、工作弹簧5、第二弹簧接头6、上滑块组件、下滑块组件、和外管15，第一弹簧接头4通过工作弹簧5与第二弹簧接头6连接，第二弹簧接头依次通过上滑块组件及外管15与下滑块组件连接；转子可枢转地穿设在定子所形成的安装腔内。
[0019]其中，转子用于传递扭矩，从而带动钻头21回转切削孔底和孔壁岩石，以实现造斜；定子用于定位和导向，造斜钻进过程中定子只能沿定位方向向下滑动而不能转动。
[0020]由于本实用新型中的定子具有变截面结构，因而，降低了钻具的刚度，有利于钻孔弯曲，特别适合于大直径定向钻探的需要，具有结构简单、加工方便、应用范围广的特点。
[0021]优选地，定子还包括轴承室3，轴承室3与第一弹簧接头4的上端连接，轴承室3及下滑块组件的直径大于上滑块组件及外管15的直径从而构成变截面结构。
[0022]优选地，工作弹簧5通过螺纹与第一弹簧接头4或第二弹簧接头6连接。
[0023]优选地，上滑块组件包括第一上半楔7、上滑块8和第一下半楔10，其中，第一上半楔7与上滑块8之间、以及上滑块8与第一下半楔10之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。优选地，下滑块组件包括第二上半楔16、下滑块18和第二下半楔20，其中，第二上半楔16与下滑块18之间、以及下滑块18与第二下半楔20之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。
[0024]优选地，上滑块8的用于与孔壁接触的部分呈第一流线型滑板结构9。优选地，下滑块18的用于与孔壁接触的部分呈第二流线型滑板结构19。第一流线型滑板结构9和第二流线型滑板结构19可降低对孔壁的压强，减轻造斜器下行阻力，提高了钻进效率。
[0025]优选地，所述第一上半楔7与所述第一下半楔10以相反的方向安装。优选地，所述第二上半楔16与第二下半楔20以相反的方向安装。这样，可以最大限度地限制造斜器角位移以稳定造斜方位。
[0026]在轴向压力下，上滑块8和下滑块18发生横向位移并与孔壁接触，以对定子产生径向制动扭矩，从而阻止定子发生角位移，并保持造斜方向稳定性。在造斜钻进过程中，本实用新型中的定子只能沿钻孔延深方向向下滑动而不能转动。工作弹簧5的轴向拉力传递到上滑块后分解为横向拉力，以使上滑块回位。上滑块8依靠工作弹簧的拉力回位。
[0027]优选地，转子还包括与主动轴2的上端连接的锁接头1。
【主权项】
1.一种连续造斜器，其特征在于，包括: 转子，包括由上至下依次设置的主动轴⑵、回位弹簧(12)、花键轴(13)、花键套(14)、和被动轴(17)，其中所述主动轴⑵的下端通过离合机构(11)与所述花键轴(13)连接，所述回位弹簧(12)套在所述花键轴(13)的外侧，所述花键套(14)的下端与所述被动轴(17)连接； 具有变截面结构的定子，包括第一弹簧接头(4)、工作弹簧(5)、第二弹簧接头￠)、上滑块组件、下滑块组件、和外管(15)，所述第一弹簧接头(4)通过所述工作弹簧(5)与所述第二弹簧接头(6)连接，所述第二弹簧接头依次通过所述上滑块组件及所述外管(15)与所述下滑块组件连接；所述转子可枢转地穿设在所述定子所形成的安装腔内。2.根据权利要求1所述的连续造斜器，其特征在于，所述定子还包括轴承室(3)，所述轴承室(3)与所述第一弹簧接头(4)的上端连接，所述轴承室(3)及所述下滑块组件的直径大于所述上滑块组件及所述外管(15)的直径从而构成所述变截面结构。3.根据权利要求1所述的连续造斜器，其特征在于，所述工作弹簧(5)通过螺纹与所述第一弹簧接头(4)或所述第二弹簧接头(6)连接。4.根据权利要求1所述的连续造斜器，其特征在于，所述上滑块组件包括第一上半楔(7)、上滑块(8)和第一下半楔(10)，其中，所述第一上半楔(7)与所述上滑块(8)之间、以及所述上滑块(8)与所述第一下半楔(10)之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。5.根据权利要求4所述的连续造斜器，其特征在于，所述上滑块(8)的用于与孔壁接触的部分呈第一流线型滑板结构(9)。6.根据权利要求1所述的连续造斜器，其特征在于，所述下滑块组件包括第二上半楔(16)、下滑块(18)和第二下半楔(20)，其中，所述第二上半楔(16)与所述下滑块(18)之间、以及所述下滑块(18)与所述第二下半楔(20)之间均通过L形槽与L形键相配合的方式活动连接。7.根据权利要求6所述的连续造斜器，其特征在于，所述下滑块(18)的用于与孔壁接触的部分呈第二流线型滑板结构(19)。8.根据权利要求1所述的连续造斜器，其特征在于，所述转子还包括与所述主动轴(2)的上端连接的锁接头(1)。9.根据权利要求4所述的连续造斜器，其特征在于，所述第一上半楔(7)与所述第一下半楔(10)以相反的方向安装。10.根据权利要求6所述的连续造斜器，其特征在于，所述第二上半楔(16)与所述第二下半楔(20)以相反的方向安装。
【专利摘要】一种连续造斜器，包括：转子，包括由上至下依次设置的主动轴、回位弹簧、花键轴、花键套、和被动轴，其中主动轴的下端通过离合机构与花键轴连接，回位弹簧套在花键轴的外侧，花键套的下端与被动轴连接；具有变截面结构的定子，包括第一弹簧接头、工作弹簧、第二弹簧接头、上滑块组件、下滑块组件、和外管，第一弹簧接头通过工作弹簧与第二弹簧接头连接，第二弹簧接头依次通过上滑块组件及外管与下滑块组件连接；转子可枢转地穿设在定子所形成的安装腔内。由于本实用新型中的定子具有变截面结构，因而，降低了钻具的刚度，有利于钻孔弯曲，特别适合于大直径定向钻探的需要，具有结构简单、加工方便、应用范围广的特点。
【IPC分类】E21B7/08
【公开号】CN205078178
【申请号】CN201520862554
【发明人】李忠, 谢北成, 赵燕来, 季伟峰, 张光西, 徐键, 张文英, 陈欢
【申请人】中国地质科学院探矿工艺研究所, 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月2日