专利名称：螺旋拨叉式螺杆马达井下增压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液力增压装置，用于油田深井钻井过程中，提高钻井速度。
背景技术：
在目前油田钻井行业，将越来越多的面对深井、超深井钻进难题，岩性越来越复杂，钻速随之下降，成本不断上扬。而高压水射流联合机械破岩在提高钻速方面是一项极有前途的技术。为了提高钻井速度，很多人都在研究如何将钻井液增压，其中井下增压是目前最热门的课题。井下增压就是将地面的正常压力，通过井下近钻头增压器把部分钻井液增至超高压。90年代至今，国内外先后出现了静压式增压器、射流式增压器等多种类型增压器。 它们都有一套复杂的换向阀系统和较多的流道，降低了可靠性，同时增加了加工难度。
发明内容为了克服上述增压器存在的不足之处，尤其是在使用寿命和可靠性方面的不足， 本实用新型提供一种螺旋拨叉式螺杆马达井下增压器。本实用新型的技术方案是在一个密闭的外筒内自上而下顺序安装螺杆马达、主动拨叉、从动拨叉、压缩弹簧、十字连接头、过滤筒、柱塞、柱塞缸、进液阀和排液阀，柱塞在柱塞缸内，上端通过标准V形密封组件密封。螺杆马达带动主动拨叉转动，主动拨叉推动从动拨叉，而从动拨叉上加工有螺纹，螺纹旋转就会前行，从动拨叉下行一定行程后，与主动拨叉脱离，此时弹簧推动从动拨叉上行返回，从而实现了将旋转运动转化成往复运动。柱塞上下往复运动，在柱塞缸内将部分泥浆增压至超高压，大幅提高钻井速度。本实用新型采用螺杆马达作动力源，扭矩大，径向体积小。所设计的主、从动拨叉换向机构，结构简单，容易加工，而且效率高。所安装的液体入口过滤装置，防止较大颗粒进入泵体，能够减少运动部件磨损，避免喷嘴堵塞。进液阀设计在柱塞内部，减小泵体体积。
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图来详细描述本实用新型的结构和实施方式。在一个封闭的上筒体15内，上部安装有螺杆马达1，马达与主动拨叉2通过丝扣连接，而且一起转动；主动拨叉推动从动拨叉3转动，从动拨叉的上部大头圆柱体上加工有螺纹，螺纹转动就会往下运动，压缩弹簧4，并推动过滤筒7、柱塞8 —起下行，从而将部分泥浆增压至超高压；从动拨叉下行一个冲程后，与主动拨叉脱离，在弹簧4的推动下，从动拨叉及柱塞等部件上移，柱塞缸内形成真空，进液阀11打开，将部分泥浆吸入缸内，完成一个循环。[0010] 主动拨叉2的上端制成圆柱形，其内孔加工有螺纹，与马达转动体上的螺纹连接， 拨叉2的前面制成垂直平面，推动从动拨叉的垂直平面，后面制成斜坡，增加其强度；从动拨叉3的上端制成拨叉状，与主动拨叉结合，中间是空心大圆柱状，柱体的外表面加工有螺纹，与筒体15的内螺纹旋合，因此可以上下移动。十字连接头6的大圆盘上加工有键，与筒体上的键槽配合，阻止十字头及其以下部件转动；十字连接头的上下两端圆柱体上加工有螺纹，上端螺纹通过连接螺母5与从动拨叉连接，下端螺纹与过滤筒7连接。过滤筒为空心的圆柱状，筒体上加工有多个进液圆柱小孔，筒体外表面安装有过滤网，保证吸入的液体中不会有大颗粒，起到保护泵体的作用；本过滤装置由于设计在主液流的通道中，受到液流的冲洗，故具有自清洗功能。柱塞8为空心圆柱状，上端加工有螺纹，与过滤筒7上的内螺纹连接，连接处有放松垫圈14和锁紧螺母13 ；柱塞安装在缸体10内，上部采用标准的V型密封环组件9密封；柱塞下端开有大孔，内部安装锥形进液阀11，当柱塞上行时，进液阀打开， 下行时排液阀12打开。
权利要求1.一种用于油田钻井泥浆增压的螺旋拨叉式螺杆马达井下增压器，其特征是在一个密闭的外筒(1 内，自上而下顺序安装着螺杆马达(1)，主动拨叉O)，从动拨叉(3)，压缩弹簧⑷，十字连接头(6)，过滤筒(7)，柱塞(8)，柱塞缸(10)，进液阀(11)和排液阀(12)； 柱塞在柱塞缸内，上端通过标准V形密封组件密封。
2.根据权利要求1所述的井下增压器，其特征是主动拨叉( 的上端制成圆柱形，其内孔加工有螺纹，与马达转动体(1)上的螺纹连接，拨叉O)的前面制成垂直平面，推动从动拨叉的垂直平面，后面制成斜坡；从动拨叉(3)的上端制成拨叉状，与主动拨叉结合，中间是空心大圆柱状，柱体的外表面加工有螺纹，与筒体(1 的内螺纹旋合。
3.根据权利要求1所述的井下增压器，其特征是十字连接头(6)的大圆盘上加工有键，与筒体(1 上的键槽配合；十字连接头的上下两端圆柱体上加工有螺纹，上端螺纹通过连接螺母( 与从动拨叉C3)连接，下端螺纹与过滤筒(7)连接。
4.根据权利要求1所述的井下增压器，其特征是过滤筒(7)为空心的圆柱状，筒体上加工有多个进液圆柱小孔，筒体外表面安装有过滤网。
5.根据权利要求1所述的井下增压器，其特征是柱塞(8)为空心圆柱状，上端加工有螺纹，与过滤筒(7)上的内螺纹连接，连接处有放松垫圈(14)和锁紧螺母(13)；柱塞下端开有大孔，内部安装锥形进液阀(11)。
专利摘要本实用新型提供了一种螺旋拨叉式螺杆马达井下增压器，应用于油田深井钻井的领域。其结构为在一个密闭的外筒内自上而下顺序安装螺杆马达、主动拨叉、从动拨叉、压缩弹簧、十字连接头、过滤筒体、柱塞及柱塞缸。螺杆马达带动主动拨叉转动，主动拨叉推动从动拨叉，从动拨叉上加工有螺纹，螺纹旋转就会前行；当从动拨叉下行到一定行程后，与主动拨叉脱离，弹簧推动从动拨叉及柱塞等部件上行返回，从而将旋转运动转化成往复运动。柱塞的上下往复运动，在柱塞缸内将部分泥浆增压至超高压。本实用新型提供的超高压泥浆，可以使钻井速度大幅提高；所设计的拨叉螺旋机构，结构简单，效率高；锥形进液阀设计在柱塞下端内孔里，减小泵体体积。
文档编号F04B53/20GK201991749SQ20102057624
公开日2011年9月28日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者张振国, 徐依吉, 赵军友, 赵峰 申请人:中国石油大学(华东)