一种新型防脱扣壳体螺纹结构及螺杆钻具的制作方法

1.本发明涉石油钻井设备技术领域，尤其涉及一种新型防脱扣壳体螺纹结构及螺杆钻具。


背景技术：

2.螺杆钻具是一种以钻井液为动力源，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。螺杆钻具包括传动轴、万向轴、马达、防掉装置和旁通阀等，常规螺杆钻具的使用寿命一般为150小时以内，其薄弱环节有很多，其中万向轴与马达之间“脱扣”时有发生，严重影响产品寿命及钻井安全，亟待解决。为了解决上述“脱扣”问题，现有技术通常采用的方法是涂抹厌氧胶，增加上卸扣扭矩，通过提高其螺纹扭矩来抵抗高压泥浆的冲击和外界各种复杂应力及震动带来的螺纹失效风险，这种方法简单却复杂地层震动恶劣等井况需求，且成本较高，不利于产品降本提效。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本申请的目的是提供一种新型防脱扣壳体螺纹结构及螺杆钻具。
4.为了实现本申请的目的，本申请提供的技术方案如下：
5.第一方面
6.本申请提供了一种新型防脱扣壳体螺纹结构，应用于万向轴和马达的连接，所述万向轴包括设置于外部的下壳体以及设置于内部的活铰接头，所述马达包括设置于外部的上壳体以及设置于内部的转子接头；
7.所述上壳体上自左至右依次设置内扭矩台肩、内螺纹、销钉光孔；所述下壳体上自左至右依次设置外扭矩台肩、外螺纹、销钉螺纹孔，所述销钉光孔和销钉螺纹孔均径向设置且位置对应；
8.所述上壳体的内螺纹与下壳体的外螺纹相连接，所述内扭矩台肩与外扭矩台肩相连接，所述防脱销钉穿过销钉光孔与销钉螺纹孔连接，使得上壳体、下壳体在径向上由防脱销钉固定连接；
9.所述转子接头与活铰接头螺纹连接。
10.其中，销钉光孔均匀分布在所述上壳体外圆周上，位置对应地，所述销钉螺纹孔均匀分布在所述下壳体上，所述销钉光孔和销钉螺纹孔的数量均为4个，相应地，所述防脱销钉的数量为4个。
11.其中，所述销钉光孔至管端距离＝销钉螺纹孔至台肩面距离。
12.其中，所述内扭矩台肩与外扭矩台肩过盈配合，过盈量＝0.10mm。
13.第二方面
14.本申请提供了一种螺杆钻具，包括传动轴、万向轴、马达、防掉装置和旁通阀，还包括如上述的新型防脱扣壳体螺纹结构。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为，本申请提供的新型防脱扣壳体螺纹结构以及及螺杆钻具提高了连接强度，大大降低了“脱扣”的发生几率，且成本较低，提高了生产的效率，便于在产业上推广和使用。
附图说明
16.图1为本申请一种新型防脱扣壳体螺纹结构的结构示意图：
17.图2为本申请上壳体端部结构示意图：
18.图3为本申请下壳体端部结构示意图：
19.图4为螺杆钻具整机示意图：
20.图中：1-上壳体，2-防脱销钉，3-下壳体，4-转子接头，5-活铰接头，6
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内扭矩台肩，7-内螺纹，8-销钉螺纹孔，9-外扭矩台肩，10-外螺纹，11-销钉螺纹孔，21-传动轴，22-万向轴，23-马达，24-防掉装置，25-旁通阀，l2-销钉螺纹孔至台肩面距离，l1＝销钉光孔至管端距离。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。
24.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本申请文件中使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。
25.应该理解，当本申请文件中称部件被“连接”到另一部件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
26.实施例1
27.如图1-3所示，本实施例提供的一种新型防脱扣壳体螺纹结构，应用于螺杆钻具的万向轴22和马达23的连接，所述万向轴22包括设置于外部的下壳体3 以及设置于内部的活铰接头5，所述马达23包括设置于外部的上壳体1以及设置于内部的转子接头4；
28.所述上壳体1上自左至右依次设置内扭矩台肩6、内螺纹7、销钉光孔8；所述下壳体3上自左至右依次设置外扭矩台肩9、外螺纹10、销钉螺纹孔11，所述销钉光孔8和销钉螺纹孔11均径向设置且位置对应；
29.所述上壳体1的内螺纹7与下壳体3的外螺纹7相连接，所述内扭矩台肩6 与外扭矩台肩9相连接，所述防脱销钉2穿过销钉光孔8与销钉螺纹孔11连接，使得上壳体1、下壳体3在径向上由防脱销钉2固定连接；
30.所述转子接头4与活铰接头5螺纹连接。
31.在优选的实施例中，销钉光孔8均匀分布在所述上壳体1外圆周上，位置对应地，所述销钉螺纹孔11均匀分布在所述下壳体3上，所述销钉光孔8和销钉螺纹孔11的数量均为4个，相应地，所述防脱销钉2的数量为4个。
32.在优选的实施例中，所述销钉光孔8至管端距离l1＝销钉螺纹孔11至台肩面距离l2。
33.在优选的实施例中，所述内扭矩台肩6与外扭矩台肩9过盈配合，过盈量＝0.10mm。
34.实施例2
35.如图4所示，本实施例提供了一种螺杆钻具，包括传动轴21、万向轴22、马达23、防掉装置24和旁通阀25，还包括实施例1中的新型防脱扣壳体螺纹结构。
36.需要说明的是，本申请中未详述的技术方案，采用公知技术。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种新型防脱扣壳体螺纹结构，其特征在于，应用于万向轴(22)和马达(23)的连接，所述万向轴(22)包括设置于外部的下壳体(3)以及设置于内部的活铰接头(5)，所述马达(23)包括设置于外部的上壳体(1)以及设置于内部的转子接头(4)；所述上壳体(1)上自左至右依次设置内扭矩台肩(6)、内螺纹(7)、销钉光孔(8)；所述下壳体(3)上自左至右依次设置外扭矩台肩(9)、外螺纹(10)、销钉螺纹孔(11)，所述销钉光孔(8)和销钉螺纹孔(11)均径向设置且位置对应；所述上壳体(1)的内螺纹(7)与下壳体(3)的外螺纹(7)相连接，所述内扭矩台肩(6)与外扭矩台肩(9)相连接，所述防脱销钉(2)穿过销钉光孔(8)与销钉螺纹孔(11)连接，使得上壳体(1)、下壳体(3)在径向上由防脱销钉(2)固定连接；所述转子接头(4)与活铰接头(5)螺纹连接。2.根据权利要求1所述的一种新型防脱扣壳体螺纹结构，其特征在于，销钉光孔(8)均匀分布在所述上壳体(1)外圆周上，位置对应地，所述销钉螺纹孔(11)均匀分布在所述下壳体(3)上，所述销钉光孔(8)和销钉螺纹孔(11)的数量均为4个，相应地，所述防脱销钉(2)的数量为4个。3.根据权利要求1所述的一种新型防脱扣壳体螺纹结构，其特征在于，所述销钉光孔(8)至管端距离(l1)＝销钉螺纹孔(11)至台肩面距离(l2)。4.根据权利要求1所述的一种新型防脱扣壳体螺纹结构，其特征在于，所述内扭矩台肩(6)与外扭矩台肩(9)过盈配合，过盈量＝0.10mm。5.一种螺杆钻具，其特征在于，包括传动轴(21)、万向轴(22)、马达(23)、防掉装置(24)和旁通阀(25)，还包括如权利要求1-4中任一项所述的新型防脱扣壳体螺纹结构。

技术总结
本发明公开了一种新型防脱扣壳体螺纹结构及螺杆钻具，螺纹结构应用于万向轴和马达的连接，所述万向轴包括设置于外部的下壳体以及设置于内部的活铰接头，所述马达包括设置于外部的上壳体以及设置于内部的转子接头；所述上壳体上自左至右依次设置内扭矩台肩、内螺纹、销钉光孔；所述下壳体上自左至右依次设置外扭矩台肩、外螺纹、销钉螺纹孔，所述销钉光孔和销钉螺纹孔均径向设置且位置对应；所述转子接头与活铰接头螺纹连接。本申请提供的新型防脱扣壳体螺纹结构以及及螺杆钻具提高了连接强度，大大降低了“脱扣”的发生几率，且成本较低，提高了生产的效率，便于在产业上推广和使用。便于在产业上推广和使用。便于在产业上推广和使用。


技术研发人员：杨宏利 张国辉 武磊
受保护的技术使用者：天津德华石油装备制造有限公司
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2022/6/14