钻杆不受力旋冲钻具的制作方法

本发明涉及石油设备技术领域，尤其涉及一种螺杆钻具。

背景技术：

钻削系统通常包括导向连接部件以及设置在导向连接部件下方的螺栓钻，该螺杆钻的结构配置成形成螺杆马达的传动结构，利用压力液体作为动力源进而驱动螺杆钻上的钻头转动以进行破岩和/或钻孔作业。

容易理解地，钻头的破岩和/或钻孔作业会使得导向连接部件受到扭矩，该扭矩由作业过程所产生的反作用力提供，在一些情况下，例如，需要钻削大孔径的孔时，导向连接部件会受到极大扭矩，该扭矩经常导致导向连接部件发生断裂现象。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种钻杆不受力旋冲钻具。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种钻杆不受力旋冲钻具，设置于导向连接部件的下方，包括：

基础杆，其用于连接至所述导向连接部件；

第一钻头；

第一螺杆马达机构，其用于驱动所述第一钻头在第一方向转动，所述第一钻头借由所述第一螺杆马达机构致使所述基础杆受到第一扭矩；

第二钻头；

第二螺杆马达机构，其用于驱动所述第二钻头在与第一方向相反的第二方向转动，所述第二钻头借由所述第二螺杆马达机构致使所述基础杆受到与所述第一扭矩相反的第二扭矩。

优选地，所述第一钻头和所述第二钻头同轴；且所述第一钻头位于所述第二钻头的下方。

优选地，所述第二钻头的径向尺寸大于所述第一钻头的径向尺寸。

优选地，所述第一螺杆马达机构包括：

第一定子，其呈套状，所述第一定子连接至所述基础杆的下方；

第一转子，其呈轴状，所述第一转子伸入至所述第一定子，以与所述第一定子配置成马达驱动结构；其中：

所述第一钻头连接至所述第一转子的下方。

优选地，所述第二螺杆马达机构包括：

第二定子，其套设于所述基础杆外，并以限制相对转动的方式连接至所述基础杆；

第二转子，其套设于所述基础杆外，并位于所述基础杆与所述第二定子之间，以与所述第二定子配置成马达驱动结构；

安装套，其套设于所述第二定子外，并以限制相对转动的方式连接至所述第二转子；其中：

所述第二钻头套设于所述安装套上。

优选地，所述第一钻头与所述第一转子之间借由传动轴组件连接。

优选地，所述第一转子与所述第一钻头之间的所述传动轴组件外套设有保护套，所述保护套的上端与第一定子的下端螺纹连接。

优选地，所述传动轴组件包括位于下端的接头，所述第一钻头装设于所述接头上；其中：

所述接头与所述保护套之间设置有第一轴承。

优选地，所述安装套与所述第一定子之间设置有第二轴承。

优选地，所述基础杆的上端穿设所述第二定子的上端并与所述第二定子形成螺纹连接，其中：

所述基础杆上还套设有锁紧母，所述锁紧母通过旋紧以限制所述第二定子相对于所述基础杆转动。

与现有技术相比，本发明的钻杆不受力旋冲钻具的有益效果是：本发明通过设置分别驱动两个钻头在相反方向进行钻削作业的螺杆马达机构，进而使得因两个钻头钻削而产生的两个扭矩被彼此的削弱，进而使得传递给导向连接部件的合扭矩小于两个扭矩中的任意一个扭矩，进而降低了导向连接部件被扭断的可能。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的钻杆不受力旋冲钻具的结构示意图。

图中：

10-第一螺杆马达机构；11-第一转子；12-第一定子；13-螺旋通道；14-传动轴组件；141-接头；1411-锥孔；15-保护套；16-第一轴承；20-第二螺杆马达机构；21-第二转子；22-第二定子；23-螺旋通道；24-安装套；25-第二轴承；26-锁紧套；30-基础杆；31-锥孔；32-锁母。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种钻杆不受力旋冲钻具，该钻杆不受力旋冲钻具用于装设于导向连接部件的下方，该导向连接部件用于将该钻杆不受力旋冲钻具运送至需破岩、钻孔的位置。该钻杆不受力旋冲钻具整体为轴向延伸的外形，其包括：基础杆30、第一螺杆马达机构10、第二螺杆马达机构20、第一钻头、第二钻头。其中，使第一螺杆马达机构10设置于第二螺杆马达机构20的下方，第二螺杆马达机构20设置于导向连接部件的下方。第一钻头设置于第一螺杆马达机构10上，第二钻头设置于第二螺杆马达机构20上。由此，第一钻头借由第一螺杆马达机构10驱动而转动，第二钻头借由第二螺杆马达机构20驱动而转动。在本发明中，使第一螺杆马达机构10驱动第一钻头在第一方向上转动以实施钻孔作业，使第二螺杆马达机构20驱动第二钻头在与第一方向相反的第二方向上转动以实施钻孔作业。容易理解地，在钻头进行钻孔作业时，钻头会受到被钻削物的反作用力，这使得直接或间接连接钻头的部件受到由该反作用力导致的扭矩。在本发明中，一方面基础杆30用于使两个螺杆马达机构进行串联以使得两个钻头的扭矩均传至基础杆30，另一方面，基础杆30的上端连接至导向连接部件，这使得作用于基础杆30上的由两个钻头进行钻削作业产生的两个扭矩的合扭矩传递给导向连接部件。在本发明中，若第一钻头和第二钻头同时进行钻孔作业，第一钻头和第二钻头会因受到相反的反作用力而对基础杆30产生两个相反方向上的扭矩，该两个相反方向上的扭矩的合扭矩传递给导向连接部件。

本发明的上述实施例的优势在于：本发明通过设置分别驱动两个钻头在相反方向进行钻削作业的螺杆马达机构，进而使得因两个钻头钻削而产生的两个扭矩被彼此的削弱，进而使得传递给导向连接部件的合扭矩小于两个扭矩中的任意一个扭矩，进而降低了导向连接部件被扭断的可能。

在本发明的一个优选实施例中，使第一钻头和第二钻头同轴；且第一钻头位于第二钻头的下方，且使第二钻头的径向尺寸大于第一钻头的径向尺寸。在本实施例中，两个钻头的上述设置方式用于钻扩较大直径的孔。具体地，利用第一钻头钻削物体的中心位置，利用第二钻头进行扩孔。本实施例的两个钻头的上述设置方式尤其能够防止导向连接部件在该工况下被扭断，其原因在于：第二钻头的钻削作业所导致的对基础杆30的扭矩很大，该扭矩若直接传递给导向连接部件，很容易造成导向连接部件扭断，然而，第一钻头的钻削作业所导致的扭矩对第二钻头所导致的扭矩进行了削弱，这使得传递给导向连接部件的合扭矩不至于使导向连接部件扭断。

本发明的一个优选实施例提供一个具体结构的第一螺杆马达机构10和第二螺杆马达机构20。在本实施例中，该第一螺杆马达机构10包括第一定子12、第一转子11、传动轴组件14以及保护套15；第二螺杆马达机构20包括第二定子22、第二转子21、安装套24。

第二定子22大致呈套状，其套设在基础杆30外，该基础杆30的上端伸出第二定子22的上端，并借由锁母32锁紧，以使得第二定子22不会相对基础杆30转动；第二转子21位于第二定子22内，且套设于基础杆30外，并能够相对基础杆30转动；使第二转子21的外壁与第二定子22的内壁配置成一个在俯视方向上顺旋的螺旋通道23，压力液体通过该螺旋通道23时会驱动第二转子21在第二方向上转动，安装套24套设在第二定子22外，安装套24的下端与第二转子21的下端借由锁紧套26固定连接以使得安装套24随着第二转子21同步的转动，第二钻头装设在安装套24上，进而能够驱动第二钻头在第二方向上转动。在一些实施方式中，在安装套24与第二定子22之间设置第二轴承25。

第一定子12连接在基础杆30的下端，第一转子11伸入至第二定子22内并与第一定子12配置成一个在俯视方向上逆旋的螺旋通道13，压力液体通过该螺旋通道13时会驱动第一转子11在与第二方向相反的第一方向转动。传动轴组件14连接至第一转子11的下端，传动轴组件14的下端的接头141开设有锥孔1411，第一钻头借由锥孔1411螺纹连接至接头141，使得第一钻头在第二方向转动。保护套15套设在传动轴组件14外，在一些实施方式中，在接头141与保护套15之间设置有第一轴承16。

上述的基础杆30的上端开设有锥孔31，上述的导向连接部件借由锥孔31螺纹连接至基础杆30。

当第一钻头和第二钻头分别借由第一螺杆马达机构10和第二螺杆马达机构20转动时，由第一钻头的钻削作业而产生的第一扭矩借由第一定子12传递给基础杆30，同时，由第二钻头的钻削作业而产生的第二扭矩借由第二定子22传递给基础杆30，两个扭矩在基础杆30形成被削弱的合扭矩，该合扭矩传动给导向连接部件。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。