一种多级防掉螺杆钻具的制作方法

1.本发明涉及矿井钻井工具领域，尤其涉及一种多级防掉螺杆钻具。


背景技术：

2.现有结构的螺杆钻具、在发生外筒部件连接螺纹断裂或倒扣时，防掉装置易失效，导断裂或倒扣的下部螺杆部件落井，引发工程事故。现有结构的螺杆钻具存在如下问题，一是防掉装置级数少，二是防掉装置结构不合理，三是使用寿命断。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出了一种结构独特，防掉装置级数多，防掉装置结构合理，安全可靠、使用寿命长的螺杆钻具。
4.本发明所采用的技术方案为：一种多级防掉螺杆钻具，其特征在于：包括下心轴，所述下心轴上套设有轴承外筒，所述下心轴与轴承外筒之间设有轴承，所述下心轴一端设有万向节，所述轴承外筒一侧设有套设在万向节上的万向节外筒，所述万向节一侧设有转子，所述转子上套设有定子，所述转子与定子之间设有定子防掉装置，所述转子一端设有悬挂节防掉装置，所述悬挂节防掉装置上套设有悬挂外筒，所述悬挂外筒一侧设有独立旁通阀；
5.所述定子防掉装置包括螺纹套筒、定子内孔凸台、定子防掉螺母、转子台阶，所述定子防掉螺母限位设置在定子内孔凸台上，所述螺纹套筒旋紧设置在定子防掉螺母上，所述螺纹套筒的内孔台阶阻挡转子台阶；
6.所述悬挂节防掉装置包括防掉螺栓、悬挂外筒内孔台阶、防掉螺母a、防掉螺母b，防掉螺栓贯穿通过悬挂外筒内孔台阶并设有防掉螺母a及防掉螺母b，所述悬挂外筒内孔台阶阻挡防掉螺母a及防掉螺母b；
7.所述独立旁通阀包括阀杆、旁通孔、主通孔、壳体、阀体、阀座，所述独立旁通阀二端螺纹为钻具螺纹。
8.所述轴承外筒、万向节外筒、定子防掉装置、定子、悬挂节防掉装置、悬挂外筒、独立旁通阀连接组成螺杆钻具的外筒部件，所述下心轴、轴承、万向节、转子连接组成螺杆钻具的内轴部件，所述内轴部件设置在外筒部件内部。
9.所述螺纹套筒的内径小于转子台阶的外径。
10.所述转子与防掉螺栓为整体结构，所述悬挂外筒内孔台阶的内径小于防掉螺母a及防掉螺母b的外径。
11.所述阀杆包括螺母、支撑螺母、密封圈、弹簧、支撑台阶。
12.所述弹簧安装在支撑螺母与支撑台阶之间，所述密封圈设置在支撑螺母的内孔里，所述螺母旋紧在阀杆下段的螺纹上，所述支撑螺母旋紧在独立旁通阀中心孔里。
13.本发明的有益效果：在外筒部件连接螺纹断裂或倒扣时，内轴部件不脱落，结构新颖，安全可靠，使用寿命长；独立旁通阀可按需要连接或不连接在悬挂外筒上，不影响螺杆
钻具的连接和功能。本发明结构独特，防掉装置级数多，防掉装置结构合理，具有很大的应用价值和推广价值。
附图说明
14.图1是本发明一种多级防掉螺杆钻具的整体结构示意图；
15.图2是本发明一种多级防掉螺杆钻具的定子防掉装置结构示意图；
16.图3是本发明一种多级防掉螺杆钻具的悬挂节防掉装置结构示意图；
17.图4是本发明一种多级防掉螺杆钻具的独立旁通阀结构示意图；
18.图5是本发明一种多级防掉螺杆钻具的a-a剖面图；
19.图6是本发明一种多级防掉螺杆钻具的阀杆结构示意图。
20.如图所示：1、下心轴；2、轴承；3、轴承外筒；4、万向节外筒；5、万向节；6、转子；7、定子防掉装置；701、螺纹套筒；702、定子内孔凸台；703、定子防掉螺母；704、转子台阶；8、定子；9、悬挂节防掉装置；901、防掉螺栓；902、悬挂外筒内孔台阶；903、防掉螺母a；904、防掉螺母b；10、悬挂外筒；11、独立旁通阀；111、阀杆；112、旁通孔；113、主通孔；114、壳体；115、阀体；116、阀座；1111、螺母；1112、支撑螺母；1113、密封圈；1114、弹簧；1115、支撑台阶。
具体实施方式
21.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
22.一种多级防掉螺杆钻具，其特征在于：包括下心轴1，所述下心轴1上套设有轴承外筒3，所述下心轴1与轴承外筒3之间设有轴承2，所述下心轴1一端设有万向节5，所述轴承外筒3一侧设有套设在万向节5上的万向节外筒4，所述万向节5一侧设有转子6，所述转子6上套设有定子8，所述转子6与定子8之间设有定子防掉装置7，所述转子6一端设有悬挂节防掉装置9，所述悬挂节防掉装置9上套设有悬挂外筒10，所述悬挂外筒10一侧设有独立旁通阀11；
23.所述定子防掉装置7包括螺纹套筒701、定子内孔凸台702、定子防掉螺母703、转子台阶704，所述定子防掉螺母703限位设置在定子内孔凸台702上，所述螺纹套筒701旋紧设置在定子防掉螺母703上，所述螺纹套筒701的内孔台阶阻挡转子台阶704；
24.所述悬挂节防掉装置9包括防掉螺栓901、悬挂外筒内孔台阶902、防掉螺母a903、防掉螺母b904，防掉螺栓901贯穿通过悬挂外筒内孔台阶902并设有防掉螺母a9.3及防掉螺母b9.4，所述悬挂外筒内孔台阶9.2阻挡防掉螺母a9.3及防掉螺母b9.4；
25.所述独立旁通阀11包括阀杆111、旁通孔112、主通孔113、壳体114、阀体115、阀座116，所述独立旁通阀11二端螺纹为钻具螺纹。
26.所述轴承外筒3、万向节外筒4、定子防掉装置7、定子8、悬挂节防掉装置9、悬挂外筒10、独立旁通阀11连接组成螺杆钻具的外筒部件，所述下心轴1、轴承2、万向节5、转子6连接组成螺杆钻具的内轴部件，所述内轴部件设置在外筒部件内部。
27.所述螺纹套筒701的内径小于转子台阶704的外径。
28.所述转子6与防掉螺栓901为整体结构，所述悬挂外筒内孔台阶902的内径小于防掉螺母a903及防掉螺母b904的外径。
29.所述阀杆111包括螺母1111、支撑螺母1112、密封圈1113、弹簧1114、支撑台阶1115。
30.所述弹簧1114安装在支撑螺母1112与支撑台阶1115之间，所述密封圈1113设置在支撑螺母1112的内孔里，所述螺母1111旋紧在阀杆111下段的螺纹上，所述支撑螺母1112旋紧在独立旁通阀11中心孔里。
31.图1-图6共同描述了本发明专利的一个实施例。
32.如图1所示，本发明专利多级防掉螺杆钻具，由下心轴1、轴承2、轴承外筒3、万向节外筒4、万向节5、转子6、定子防掉装置7、定子8、悬挂节防掉装置9、悬挂外筒10、独立旁通阀11等构成。其特征是：由轴承外筒3、万向节外筒4、定子防掉装置7、定子8、悬挂节防掉装置9、悬挂外筒10、独立旁通阀11连接成螺杆钻具的外筒部件；由下心轴1、轴承2、万向节5、转子6连接成螺杆钻具的内轴部件。
33.内轴部件装在外筒部件内共同构成螺杆钻具。
34.如图2所示，本发明专利的定子防掉装置7，由螺纹套筒701、定子内孔凸台702、定子防掉螺母703、转子台阶704等构成。其特征是：定子防掉螺母703限位在定子内孔凸台702上，螺纹套筒701旋紧在定子防掉螺母703。
35.螺纹套筒701的内径小于转子台阶704的外径，螺纹套筒701的内孔台阶阻挡转子台阶704，防止内轴部件从定子8中脱出。
36.如图3所示，本发明专利的悬挂节防掉装置9，由防掉螺栓901、悬挂外筒内孔台阶902、防掉螺母a903、防掉螺母b904等构成。其特征是：转子6与防掉螺栓901为整体结构；防掉螺栓901贯穿通过悬挂外筒内孔台阶902并安装有防掉螺母a903及防掉螺母b904。
37.悬挂外筒内孔台阶902的内径小于防掉螺母a903及防掉螺母b904的外径，悬挂外筒内孔台阶902阻挡防掉螺母a903及防掉螺母b904，防止内轴部件从悬挂外筒10脱出。
38.如图4和图5所示，本发明专利的独立旁通阀11，由阀杆111、旁通孔112、主通孔113、壳体114、阀体115、阀座116等构成。其特征是：独立旁通阀11二端螺纹为钻具螺纹。
39.在阀杆111不受到钻井液压力作用时，阀体115与阀座116开启，旁通孔112与主通孔113贯通，钻具内腔的钻井液经主通孔113与旁通孔112流出，实现旁通功能；在阀杆111受到钻井液压力作用时，阀体115与阀座116关闭，旁通孔112与主通孔113不贯通，钻具内腔的钻井液不能经主通孔113与旁通孔112流出，只能经过主通孔113向下流动，实现驱动转子6转动的功能。
40.如图6所示，本发明专利的独立旁通阀阀杆111，由螺母1111、支撑螺母1112、密封圈1113、弹簧1114、支撑台阶1115等构成。其特征是：弹簧1114安装在支撑螺母1112与支撑台阶1115之间，密封圈1113安装在支撑螺母1112的内孔里，螺母1111旋紧在阀杆111下段的螺纹上，支撑螺母1112旋紧在独立旁通阀11中心孔里。
41.在阀杆111不受到钻井液压力作用时，弹簧1114伸展，阀体115与阀座116开启；在阀杆111受到钻井液压力作用时，弹簧1114压缩，阀体115与阀座116关闭。
42.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。