专利名称：井下减速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井，特别是与现有的井下动力钻具配合使用的井下减速器。
在石油钻井工程中，为了适应钻丛式井、定向井和水平井的工艺需要，都广泛采用井下动力钻具，但目前实际生产中使用的井下动力钻具都不具有减速装置，且由于各种因素的影响普遍都存在着工作性能不稳定，输出力矩不足等问题。对于涡轮钻具，由于叶片机械本身具有高转速的输出特性，尽管目前对涡轮的叶栅叶型作了大量的改进，使涡轮钻具的特性有了较大的改善，但仍然存在着转速偏高，输出扭矩偏小，工作不稳定等不足。对于螺杆钻具，在理论上能实现低速、大扭矩的输出特性，但在实际工作中，由于钻井液存在有大量的固体颗粒，加速了螺杆钻具转子与衬套之间的磨损，使螺杆转子与衬套之间存在间隙，造成钻井液渗漏，难以达到大扭矩的输出特性，同样这种钻具的工作也不稳定。多头单螺杆钻具虽然具有低速大扭矩的特性，但同样存在上述缺点，而且效率特别低。因此上述因素大大降低了井下动力钻具的使用效果，不能很好地满足钻井工艺的需要。
本实用新型的任务就是提供一种减速装置，与现有的井下动力钻具配合使用，使钻具在适当的输出转速下稳定工作，适合配用各种不同种类的钻头，以达到增大钻具的输出扭矩，提高钻井效率之目的。
本实用新型的目的可以通过如下措施来达到在井下减速器结构中，设有中心轮、内齿圈、行星轮，中心轮与井下动力钻具的发动机主轴相连接，行星轮通过销轴装在行星架上，且位于中心轮和内齿圈之间。三个或四个行星轮均布在中心轮周围，且与中心轮和内齿圈相啮合。内齿圈与外壳合为一体，行星架通过花键与支承节主轴相连接。
本实用新型的目的还可以通过以下其他措施来达到在中心轮与内齿圈之间设有三个或四个介轮，均布在中心轮周围，与中心轮和内齿圈相啮合。且内齿圈可相对于外壳旋转，内齿圈通过花键与支承节主轴相连接。
本实用新型能较好地解决目前井下动力钻具输出扭矩不足的问题，与现有的涡轮钻具和螺杆钻具配合使用，能带动金刚石钻头和牙轮钻头，有效地破碎岩石。由于采用了功率分流的齿轮啮合传动方案，具有结构紧凑，传动可靠，承载能力大的特点。还可以根据现场需要将多级减速器串联使用，得到多种传动比，适应范围更加广泛。
图1为本实用新型动轴轮系行星齿轮减速器的剖面示意图。
图2为本实用新型定轴轮系齿轮减速器的剖面示意图。
图中(1)中心轮，(2)行星轮，(3)内齿圈，(4)行星架，(5)销轴，(6)行星轮轴承，(7)、(8)扶正轴承，(9)花键Ⅰ，(10)花键Ⅱ，(11)介轮，(12)支架，(13)介轮轴承(14)花键Ⅲ。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型动轴轮系行星齿轮减速器的结构，中心轮(1)是一个带花键的齿轮轴，它通过花键Ⅰ(9)与井下动力钻具的发动机主轴相连接，在它的周围均布有三个或四个行星轮(2)，行星轮通过销轴(5)装在行星架上，行星架通过花键Ⅱ(10)与下部的支承节主轴相联接。在行星轮的外侧设有与外壳合为一体内齿圈(3)，且行星轮与中心轮和内齿圈相啮合。根据行星运动原理，中心轮将发动机主轴传递的旋转运动传递给行星轮，由于内齿圈不转动，就使得行星轮不但绕本身的轴自转，同时还带动行星架一起绕中心轮公转。这样中心轮就将发动机传递的高转速、低扭矩的旋转运动转换成行星架的低转速、大扭矩的旋转运动，且通过花键Ⅱ(10)带动支承节的主轴旋转，从而驱动钻头旋转破碎岩石。
图2是本实用新型定轴轮系的齿轮减速器的结构，中心轮(1)同样是一个带花键的齿轮轴，它通过花键Ⅰ(9)与井下动力钻具的发动机主轴相连接，在它的周围均布有三个或四个介轮(13)，介轮通过销轴(5)装在支架(12)上，在介轮的外侧设有内齿圈(3)，内齿圈能相对于外壳旋转。介轮位于中心轮和内齿圈之间，且与中心轮和内齿圈相啮合。在这种结构里，介轮只作自转不作公转，中心轮将发动机主轴传递的高转速、低扭矩的旋转运动通过介轮传递给内齿圈，使内齿圈得到低转速、大扭矩的旋转运动，但由于输出端与输入端的运动方向相反，故需再加一级减速装置，使最后的输出运动与输入运动方向相同，且通过内齿圈传递给花键Ⅱ(10)带动下一级减速器的主轴旋转，此时减速器的输出转速进一步下降，输出扭矩进一步增大，最终由花键Ⅲ(14)将旋转运动传至支承节主轴，从而驱动钻头旋转破碎岩石。当然，如果将发动机的涡轮叶型设计成反向，那么减速器不必再增加一级，但所得到的传动比就较小。
权利要求1.一种由中心轮(1)，内齿圈(3)、销轴(5)等组成的井下减速器，其特征在于在中心轮与内齿圈之间设有行星轮(2)，行星轮通过销轴(5)装在行星架(4)上。
2.根据权利要求1所述的井下减速器，其特征在于内齿圈与外壳合为一体，且与行星轮相啮合。
3.根据权利要求1所述的井下减速器，其特征在于在中心轮与内齿圈之间设有介轮(11)，介轮通过销轴装在支架(12)上，介轮与内齿圈相啮合，且内齿圈可相对于外壳旋转。
4.根据权利要求1或2或3所述的井下减速器，其特征在于中心轮通过花键Ⅰ(9)与井下动力钻具的发动机相联接，行星架(4)或支架(12)通过花键Ⅱ(10)与支承节主轴相联接。
专利摘要本实用新型涉及一种石油钻井而与现有的井下动力钻具配合使用的井下减速器，其特征在于设有中心轮、行星轮、介轮和内齿圈，将发动机主轴传递给中心轮的高转速、低扭矩的旋转运动，通过行星轮或介轮传递给行星架或内齿圈输出，以获得低转速、大扭矩的旋转运动，从而驱动钻头旋转破碎岩石。
文档编号E21B12/00GK2126307SQ92225160
公开日1992年12月30日 申请日期1992年6月15日 优先权日1992年6月15日
发明者张强, 张晓东, 符达良, 钟守炎 申请人:江汉石油学院