无反扭角的动力钻具密封传动轴的制作方法

本实用新型涉及一种油井装置，特别涉及一种无反扭角的动力钻具密封传动轴。

背景技术：

在深井、大位移井的定向施工过程中，使用螺杆（或涡轮）滑动导向技术钻进，最后阶段调整轨迹时，经常存在工具面难以控制的问题。随着钻具长度的增加，整个钻具的柔性也随之增大，因而地面对井底马达工具面的控制难度也大大增加，这就造成了在实际施工中，会用大量的时间去摆放工具面，每将工具面放置一个认为合适的位置时，只要（开泵循环）钻头一接触井底，工具面几乎是无约束地、无规律地向回反转，有时向后转好几圈，加压前根本无法估计。由于钻具与井壁的摩阻力也不确定，钻杆上的反扭矩传不到地面来，也根本不用锁转盘防止转盘倒转。只有偶然的机会工具面放置很合适的位置，而反扭矩也正好跟摩阻力相等时才能稳定在需要的位置（装置角合适）。这样毫无规则地，只凭偶然的机会摆正工具面，既浪费了大量的钻进时间，技术人员也很无耐，给施工带来了很多困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种无反扭角的动力钻具密封传动轴，本实用新型实现未开泵加压前工具面的位置与开泵加压后工具面不变，使得在深井、大位移井中变得容易，省时省力。

其技术方案是：包括芯轴、壳体、行星轮、下密封扶正节、内钻头短节，壳体为空心圆柱短节，壳体上端内径设有母扣，壳体下部为小直径段，在小直径段周围均匀分布有六个长条状通孔，在六个长条状通孔内分别安装有行星轮，在壳体的内部为芯轴，芯轴为空心的轴，壳体与芯轴之间设有第三旋转密封圈，芯轴的上下两端设有公扣，下端公扣连接内钻头短节的上端，内钻头短节的下端通过母扣与内钻头连接，上端公扣与马达万向轴连接，芯轴中间设有中心轮，与六个行星轮啮合，壳体下端内径设有丝扣，通过丝扣与下密封扶正节连接，壳体下端与下密封扶正节之间设有第二旋转密封圈，在下密封扶正节上部周围均匀分布三组筛孔，筛孔连通壳体与芯轴之间的腔体，在芯轴和壳体之间形成空腔，平衡密封活塞是设置在空腔内。

上述下密封扶正节为中空圆柱体，下密封扶正节的下端内腔装有扶正轴承和第四旋转密封圈，在下密封扶正节的外部中间设有密封槽，在密封槽内安装有第一旋转密封圈，在下密封扶正节的外部上侧设有抬肩，在抬肩处放置悬挂轴承，悬挂轴承挂载外钻头短节和外钻头。

上述行星轮是为直齿圆柱齿轮体，行星轮两端设有轴，通过轴与长条状通孔配合，行星轮的内侧齿牙与中心轮啮合，行星轮的外侧与外钻头短节的内齿轮啮合，形成行星齿轮系。

上述的悬挂轴承为滑动轴承。

上述外钻头为下端镶有齿牙的空心钻头。

上述在壳体下部的外抬肩与外钻头短节的内抬肩处安装有外推力轴承。

上述的内钻头为下端镶有齿牙的空心钻头，内钻头的直径小于外钻头。

上述第一旋转密封圈、第二旋转密封圈、第三旋转密封圈、第四旋转密封圈均为圆环状，且均内侧设有环形凹槽，凹槽内设有弹性件。

上述平衡密封活塞到第四旋转密封圈形成密封空腔，在密封空腔内注有润滑油。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现未开泵加压前工具面的位置与开泵加压后工具面不变，使得在深井、大位移井中变得容易，省时省力，该新型设有行星齿轮和中心轮，行星齿轮的内侧齿牙与中心轮啮合，行星齿轮的外侧与外钻头短节的内齿轮啮合，形成行星齿轮系，通过行星齿轮传动，行星齿轮固定在本结构壳体上，不能作行星运动，只能自传，然后带动外钻头短节向相反方向旋转，这样，当钻头都接触井底加压切削地层时，产生相反的反扭矩，大小相同，反应在钻具上相互抵消，该新型可以直接与螺杆马达连接，形成无反扭角的动力钻具，平衡密封活塞到第四旋转密封圈形成密封空腔，在密封空腔内注有润滑油，行星轮系与轴承全都在油浴中，采用了平衡密封活塞平衡密封技术，密封可靠，保证了运动部件的工作性能和寿命。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是悬挂轴承的安装示意图；

附图3是行星齿轮系的结构示意图；

附图4是行星齿轮的结构示意图；

附图5是外推力轴承的安装示意图；

附图6是第一旋转密封圈的结构示意图；

图中：芯轴1、壳体2、行星轮3、下密封扶正节4、悬挂轴承5、外推力轴承6、外钻头短节7、外钻头8、内钻头短节9、内钻头10、第一旋转密封圈11、第二旋转密封圈12、平衡密封活塞13、第三旋转密封圈14、扶正轴承15、第四旋转密封圈16、中心轮17、密封槽18、抬肩19、轴20、外抬肩21、内抬肩22、凹槽23、弹性件24、空腔内25。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：本实用新型包括芯轴1、壳体2、行星轮3、下密封扶正节4、内钻头短节9，壳体2为空心圆柱短节，壳体2上端内径设有母扣，壳体2下部为小直径段，在小直径段周围均匀分布有六个长条状通孔，在六个长条状通孔内分别安装有行星轮3，在壳体2的内部为芯轴1，芯轴1为空心的轴，壳体2与芯轴之间设有第三旋转密封圈14，芯轴1的上下两端设有公扣，下端公扣连接内钻头短节9的上端，内钻头短节9的下端通过母扣与内钻头10连接，上端公扣与马达万向轴连接，芯轴1中间设有中心轮17，与六个行星轮3啮合，壳体2下端内径设有丝扣，通过丝扣与下密封扶正节4连接，壳体2下端与下密封扶正节4之间设有第二旋转密封圈12，在下密封扶正节4上部周围均匀分布三组筛孔，筛孔连通壳体2与芯轴1之间的腔体，通过筛孔环空钻井液滤液和压力可以进入壳体与心轴之间的腔体内，推动平衡密封活塞沿轴向运动，在芯轴1和壳体2之间形成空腔25，平衡密封活塞13是设置在空腔25内，在空腔内轴向运动。

其中，所述下密封扶正节4为中空圆柱体，下密封扶正节4的下端内腔装有扶正轴承15和第四旋转密封圈16，在下密封扶正节4的外部中间设有密封槽18，在密封槽18内安装有第一旋转密封圈11，在下密封扶正节4的外部上侧设有抬肩19，在抬肩19处放置悬挂轴承5，悬挂轴承5挂载外钻头短节7和外钻头8，扶正轴承15对心轴2下部起到扶正作用。

另外，所述行星轮3是为直齿圆柱齿轮体，行星轮3两端设有轴20，通过轴20与长条状通孔配合，行星轮3的内侧齿牙与中心轮17啮合，行星轮3的外侧与外钻头短节7的内齿轮啮合，形成行星齿轮系。

另外，悬挂轴承5为滑动轴承。

另外，所述外钻头8为下端镶有齿牙的空心钻头，用于反转切削地层，且平衡内钻头的扭矩。

还有，内钻头10为下端镶有齿牙的空心钻头，内钻头10的直径小于外钻头8。

还有，第一旋转密封圈11、第二旋转密封圈12、第三旋转密封圈14、第四旋转密封圈16均为圆环状，且均内侧设有环形凹槽23，凹槽23内设有弹性件24。

还有，平衡密封活塞13到第四旋转密封圈16形成密封空腔26，在密封空腔26内注有润滑油，行星轮系与轴承全都在油浴中，采用了平衡密封活塞13平衡密封技术，密封可靠，保证了运动部件的工作性能和寿命。

实施例2：

与实施例1不同之处在于：在壳体2下部的外抬肩21与外钻头短节7的内抬肩22处安装有外推力轴承6，承受地层对外钻头向上的发作用力。

本实用新型实现未开泵加压前工具面的位置与开泵加压后工具面不变，使得在深井、大位移井中变得容易，该新型设有行星齿轮和中心轮，行星齿轮的内侧齿牙与中心轮啮合，行星齿轮的外侧与外钻头短节的内齿轮啮合，形成行星齿轮系，通过行星齿轮传动，行星齿轮固定在本结构壳体上，不能作行星运动，只能自传，然后带动外钻头短节向相反方向旋转，这样，当钻头都接触井底加压切削地层时，产生相反的反扭矩，大小相同，反应在钻具上相互抵消，该新型可以直接与螺杆马达连接，形成无反扭角的动力钻具。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。