一种井下动力钻具的制作方法

1.本发明涉及井下钻具技术领域，具体为一种井下动力钻具。


背景技术：

2.传统钻井设备由井上的马达作为输出动力，通过单杆连接将动力传输至井底的钻头。这种动力输出方式在钻头达到一定深度时，由井上传输过来的扭矩、转速和功率经由每一节单杆的损耗开始变小；随着钻井深度的增加，对动力输出和动力传输的单杆的负荷也开始变大，设备的故障率也开始上升。这些因素积累起来带来的效果就是提高了每米的钻井成本，最终限制了钻井可钻探的深度,所以如何在井下加装井下动力模块成为了新的研发方向，目前井下动力钻具分为电动钻具、涡轮钻具，其中以涡轮钻具居多，因其具有高速大扭矩的软特性,无横向振动,机械钻速高；全金属的涡轮钻具耐高温,适宜于深井和高温环境下作业；对油基钻井液不敏感,能适应在高密度的钻井液中工作。
3.但是由于传统涡轮钻具中单个涡轮产生的功率太小，通常需要百组以上的涡轮串联，所以钻具很长，适用范围很小，而且安装调整轴向间隙也较为繁琐，同时较多的涡轮组和较长的主轴使得轴向负荷变得很大，且复杂的结构和超长的体积又使得其轴承寿命短、易损件多、钻头寿命较短。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种井下动力钻具，用于解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：一种井下动力钻具，包括旁通阀和动力马达，所述动力马达包括内部中空的第一套筒，同轴设置在第一套筒内、呈螺旋线型、且端部形成多个凸起叶片的转杆，套设在转杆的外部、外壁与第一套筒内壁紧密贴合、内壁开设有多个螺旋凹槽的弹性套，所述弹性套的内部沿其轴向方向设有加强层，所述加强层包括多根穿设在弹性套内并与螺旋凹槽的位置相互交错的加强筋，设于多根所述加强筋之间、用于拉紧加强筋并形成环状结构的金属网，所述弹性套与转杆共轭啮合形成螺旋空腔，所述螺旋空腔的内部沿其螺旋路径方向设有多条引导缝，所述转杆的凸起叶片数量与弹性套的螺旋凹槽的数量比为n/（n 1）。
6.目前，由于传统涡轮钻具中单个涡轮产生的功率太小，通常需要百组以上的涡轮串联，所以钻具很长，适用范围很小，而且安装调整轴向间隙也较为繁琐，同时较多的涡轮组和较长的主轴使得轴向负荷变得很大，且复杂的结构和超长的体积又使得其轴承寿命短、易损件多、钻头寿命较短，进一步来说，由于涡轮钻具中单个涡轮产生的功率太小，通常需要百组以上的涡轮串联，所以钻具很长，极大的限制了涡轮钻具的使用范围，而且较多的涡轮组和较长的主轴使得轴向负荷变得很大，为了应对这一情况，内部又需要加装止推轴、中间轴承，有些特殊情况还要加装岩心管，造成涡轮钻具结构极为复杂，而复杂的结构势必会影响蜗轮钻具的故障率，从而降低了涡轮钻具的稳定性，同时涡轮钻具仅利用冲洗液的流速而非压力来驱动，所以造成其转速高而扭矩小，对钻具的钻井工作造成影响，基于此，
本方案特利用驱动介质（钻井液或泥浆）的压力来产生动力，一般来说，高压可以产生很大的扭矩，且更容易控制转速，具体来说就是动力马达采用在第一外套筒内设有一根转杆，并在第一外套筒内对应转杆位置处贴合设有与转杆共轭啮合的弹性套，以此通过转杆和弹性套形成容积式马达结构，进一步来说，就是不再使用多组涡轮和多组中心杆，而是改为使用一根强度极高且呈螺旋线型的转杆作为转子（类似于齿轮，端部拥有多个数量的叶片），而弹性套作为定子弹性体，通过其内部开设的螺旋凹槽与转杆相匹配啮合的外齿轮，而由于转杆的凸起叶片数量与弹性套的螺旋凹槽的数量比为n/（n 1），也就是拥有比转子多一个的螺旋凹槽（相当于与转杆相匹配的外齿轮），因此其数量相差1，在井下时弹性套与转杆之间会产生一个充满钻井液的空腔，这个空腔在受压时就会像一个楔子，由于驱动介质本身不能被压缩，施加在楔子顶部的力则导致转子（就是转杆）转动，进而大大减少了涡轮钻具机械结构的复杂性，使其动力马达具有更加结实的结构设计，使用寿命更长，可以承受及其恶劣的钻孔条件，最大限度地提高钻速，并提供传统电机无法达到的性能，该设计产生了前所未有的扭矩和功率水平，降低了恶劣环境中的每米钻进成本，进一步地，由于转杆在弹性套内进行行星转动时，其往往会与弹性套的内部发生相对挤压摩擦，在长时间工作后，弹性套极易发生磨损失效，从而影响到钻具马达漏失失效，基于此本方案特在通过在弹性套的内部设置设置加强层，而由于加强层包括加强筋和金属网，由于加强筋穿设在弹性套的内部与螺旋凹槽相互交错的位置处，也就是两个相邻螺旋凹槽之间的凸起部，因此当转杆在弹性套内转动而对相邻螺旋凹槽之间的凸起部造成挤压时，加强筋可对凸起部提供一个支撑刚度，以避免其形变过度而失效，与此同时金属网位于加强筋之间并与其形成环状结构，可以实现对加强筋起到一个卡箍的作用，进而实现对弹性套进行一个包裹加强，避免弹性套径向变形过大而与转杆之间密封失效，另外需要说明的是，弹性套与转杆之间形成的螺旋空腔内沿其螺旋路径方向路径方向开设有多条引导缝，通过引导缝的设置，即可以实现钻井液在螺旋空腔内进行流动时，对驱动介质进行引导，使其通过螺旋空腔推动转杆旋转时更为顺畅，避免其流速过满而造成驱动介质内的颗粒物质堵塞螺旋空腔而造成转杆与弹性套磨损加速，也能在一定程度上避免弹性套与转杆之间的全面接触，从而降低弹性套的磨损，延长其工作寿命。
7.进一步地，所述旁通阀设于动力马达的端部，且所述旁通阀包括内部设有阀腔、底端与第一套筒螺纹连接、顶端开设有与阀腔相连通的注入口、四周开设有旁通孔的阀体，同轴设于阀腔底部、内部与开设在阀体底部中间的通孔相连通的阀座,底端滑动套接在阀座上、内部中间开设有呈喇叭状的流道、顶端与阀腔上部的台阶部相抵触、其四周对应旁通孔位置处均开设有流通孔的阀芯，以及位于阀座与阀芯之间、用于对阀芯进行弹性支撑的弹簧，初始状态时，弹簧处于自由状态并对阀芯进行弹性支撑，使阀芯上的流通孔与旁通孔相连通，而在工作时，驱动介质通过注入口进入至阀腔内时，当驱动介质的流量和压力达到预设值时，其可推动阀芯对弹簧进行压缩，以使阀芯在阀座外表面下滑，从而使流通孔与旁通孔错位，以关闭旁通孔，此时驱动介质可通过阀芯与阀座流入至动力马达内，以驱动动力马达旋转，而当驱动介质的流量和压力未达到预设值时，驱动介质对阀芯的压力难以克服弹簧的弹簧力和阀芯与阀座的静摩擦力时，弹簧将始终对阀芯进行弹性支撑，以此确保旁通孔与流通孔连通，用于允许钻井液在钻入井筒时从环空填充钻柱，或在钻出时将其排出。
8.更进一步地，所述阀座与阀芯重合区域还设有密封组件，所述密封组件包括环向
开设在阀座外壁上的空槽，同轴套设在空槽内、外环面开设有多个缺口并形成锯齿状的密封圈，多个套设在密封圈外环面的缺口内的套环，所述套环的内部中空并注有冷却液，需要说明的是，目前大家对井下动力钻具的研究大多都放在动力马达上，并未对旁通阀进行深入探究，但旁通阀作为井下动力钻具最上部的部件，其本身结构的稳定性对于井下动力钻具的工作状态有着十分重要的作用，而目前的旁通阀在工作时，由于其内部的阀芯与阀座之间经常会发生相对滑动，从而极易造成阀芯与阀座之间密封失效，从而对旁通阀的工作效果造成影响，进而影响到动力钻具的正常工作，基于此，本方案特在阀座与阀芯之间设有密封组件，通过密封组件的设置，便于阀芯在阀座上进行滑动时，能始终确保阀芯与阀座之间的密封，避免阀芯与阀座之间出现渗漏，而影响驱动介质对动力马达的驱动，具体来说，本方案中的密封组件包括空槽、密封圈和弹簧，当阀芯在阀座外表面进行上下滑动时，密封圈会在摩擦力的作用下发生挤压形变，从而使密封圈与阀芯内部进行紧密贴合，以填充阀座与阀芯之间的缝隙，进一步地在密封圈形变时，会对套环进行挤压，而由于套环内蓄有冷却液，因此其可在密封圈与阀芯之间因滑动摩擦而生热时，冷却液可对热量进行吸收，以避免密封圈长时间工作后导致热量集聚而使的密封圈失效，从而延长密封圈的使用寿命，同时在套环内注有冷却液，而由于冷却液本身压缩形变量有限，因此其可对密封圈的形变量进行一定的限制，避免密封圈形变量过大而造成与阀芯之间的摩擦力增加进而造成密封圈挤压失效，从而改善密封圈的使用效果，进而确保密封组件的密封效果，以此确保旁通阀正常工作，避免动力钻具因阀芯与阀座之间发生泄漏而造成钻井液失压，而导致动力钻具故障。
9.进一步地，还包括位于动力马达远离旁通阀一端的传动总成，所述传动总成用于将动力马达的旋转扭矩传递给钻头。
10.进一步地，所述传动总成包括第二套筒、传动轴和联轴节，所述第二套筒的端部与第一外套筒远离旁通阀的一端螺纹连接，所述传动轴同轴设于第二套筒的内部、且其靠近第一外套筒的一端通过联轴节与转杆相连接，所述联轴节为万向联轴节，主要是用于将做行星旋转运动的转杆与做定轴转动的传动轴连接起来，把马达转杆的平面行星运动转化为传动轴的定轴转动，同时把动力马达的输出扭矩及转速通过传动轴传递到钻头。
11.优选地，所述第二套筒远离第一套筒的一端外表面轴向开设有多个排出孔，任一所述排出孔的轴线方向与第一套筒的外表面相切，排出孔目的是将流经动力马达的驱动介质（钻进液或泥浆）进入第二套筒后可通过排出孔排出，以实现驱动介质的自循环，而排出孔与第二套筒相切，便于驱动介质在自身压力的作用下快速排出，不会造成排出孔堵塞，从而避免驱动介质中的修井材料的流失，进而使驱动介质中自带的修井材料能够有效修复井底的裂痕。
12.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：（1）本发明采用在第一外套筒内设有一根转杆，并在第一外套筒内对应转杆位置处贴合设有与转杆共轭啮合的弹性套，以此通过转杆和弹性套形成容积式马达，相较于传统的钻井马达具有更加结实的结构设计，使用寿命更长，可以承受及其恶劣的钻孔条件，最大限度地提高钻速 (rop)，并提供传统电机无法达到的性能；（2）本发明转杆和弹性套均采用预定型制成，其转杆和转子之间配合度好，大大提升了动力钻具的机械和液压效率，减少了钻具的故障率；
（3）本发明与现有的旋转导向钻头更为适配，为旋转导向钻头提供更高的扭矩，更稳定的转速，更低的故障率，还可以为井下电信号传输提供能量，提升旋转导向装置的精确度；（4）本发明通过在弹性套的内部设置设置加强层，而由于加强层包括加强筋和金属网，由于加强筋穿设在弹性套的内部与螺旋凹槽相互交错的位置处，也就是两个相邻螺旋凹槽之间的凸起部，因此当转杆在弹性套内转动而对相邻螺旋凹槽之间的凸起部造成挤压时，加强筋可对凸起部提供一个支撑刚度，以避免其形变过度而失效，与此同时金属网位于加强筋之间并与其形成环状结构，可以实现对加强筋起到一个卡箍的作用，进而实现对弹性套进行一个包裹加强，避免弹性套径向变形过大而与转杆之间漏失失效，进而延长动力钻具工作寿命；（5）本发明通过引导缝的设置，即可以实现钻井液在螺旋空腔内进行流动时，对驱动介质进行引导，使其通过螺旋空腔推动转杆旋转时更为顺畅，避免其流速过满而造成驱动介质内的颗粒物质堵塞螺旋空腔而造成转杆与弹性套磨损加速，也能在一定程度上避免弹性套与转杆之间的全面接触，从而降低弹性套的磨损，以进一步延长其工作寿命；（6）本发明密封组件包括空槽、密封圈和弹簧，当阀芯在阀座外表面进行上下滑动时，密封圈会在摩擦力的作用下发生挤压形变，从而使密封圈与阀芯内部进行紧密贴合，以填充阀座与阀芯之间的缝隙，进一步地在密封圈形变时，会对套环进行挤压，而由于套环内蓄有冷却液，因此其可在密封圈与阀芯之间因滑动摩擦而生热时，冷却液可对热量进行吸收，以避免密封圈长时间工作后导致热量集聚而使的密封圈失效，从而延长密封圈的使用寿命，同时在套环内注有冷却液，而由于冷却液本身压缩形变量有限，因此其可对密封圈的形变量进行一定的限制，避免密封圈形变量过大而造成与阀芯之间的摩擦力增加进而造成密封圈挤压失效，从而改善密封圈的使用效果，进而确保密封组件的密封效果，以此确保旁通阀正常工作，避免动力钻具因阀芯与阀座之间发生泄漏而造成钻井液失压，而导致动力钻具故障。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：图1为本发明实施例1结构示意图（旁通阀和动力马达）；图2为本发明a-a视向结构示意图；图3为本发明b处局部结构放大示意图；图4为本发明阀座局部结构示意图；图5为本发明c处局部结构放大示意图；图6为本发明实施例2结构示意图（旁通阀、动力马达和传动总成）；图7为本发明实施例3示意图。
14.上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：1、旁通阀；10、阀体；100、旁通孔；11、阀座；12、阀芯；120、流通孔；13、弹簧；14、密封组件；140、空槽；141、密封圈；142、套环；2、动力马达；20、第一套筒；21、转杆；22、弹性套；220、加强层；221、加强筋；222、金属网；23、螺旋空腔；230、引导缝；3、传动总成；30、第二套
筒；300、排出孔；31、传动轴；32、联轴节。
具体实施方式
15.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
16.首先，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.实施例1如图1至图5所示，一种井下动力钻具，包括旁通阀1和动力马达2，其特征在于，所述动力马达2包括内部中空的第一套筒20，同轴设置在第一套筒20内、呈螺旋线型、且端部形成多个凸起叶片的转杆21，套设在转杆21的外部、外壁与第一套筒20内壁紧密贴合、内壁开设有多个螺旋凹槽的弹性套22，所述弹性套22的内部沿其轴向方向设有加强层220，所述加强层220包括多根穿设在弹性套22内并与螺旋凹槽的位置相互交错的加强筋221，设于多根所述加强筋221之间、用于拉紧加强筋221并形成环状结构的金属网222，所述弹性套22与转杆21共轭啮合形成螺旋空腔23，所述螺旋空腔23的内部沿其螺旋路径方向设有多条引导缝230，所述转杆21的凸起叶片数量与弹性套22的螺旋凹槽的数量比为n/（n 1），其中n≥1，这里需要说明的是，本方案为了适配额定钻头，优选采用5/6配比的转子/定子叶片数量（也就是转杆21的凸起叶片数量与弹性套22的螺旋凹槽的数量比为5/6）。
18.目前，由于传统涡轮钻具中单个涡轮产生的功率太小，通常需要百组以上的涡轮串联，所以钻具很长，适用范围很小，而且安装调整轴向间隙也较为繁琐，同时较多的涡轮组和较长的主轴使得轴向负荷变得很大，且复杂的结构和超长的体积又使得其轴承寿命短、易损件多、钻头寿命较短，进一步来说，由于涡轮钻具中单个涡轮产生的功率太小，通常需要百组以上的涡轮串联，所以钻具很长，极大的限制了涡轮钻具的使用范围，而且较多的涡轮组和较长的主轴使得轴向负荷变得很大，为了应对这一情况，内部又需要加装止推轴、中间轴承，有些特殊情况还要加装岩心管，造成涡轮钻具结构极为复杂，而复杂的结构势必会影响蜗轮钻具的故障率，从而降低了涡轮钻具的稳定性，同时涡轮钻具仅利用冲洗液的流速而非压力来驱动，所以造成其转速高而扭矩小，对钻具的钻井工作造成影响，基于此，本方案特利用驱动介质（钻井液或泥浆）的压力来产生动力，一般来说，高压可以产生很大的扭矩，且更容易控制转速，具体来说就是动力马达2采用在第一外套筒内设有一根转杆21，并在第一外套筒内对应转杆21位置处贴合设有与转杆21共轭啮合的弹性套22，以此通过转杆21和弹性套22形成容积式马达结构，进一步来说，就是不再使用多组涡轮和多组中心杆，而是改为使用一根强度极高且呈螺旋线型的转杆21作为转子（类似于齿轮，端部拥有多个数量的叶片），而弹性套22作为定子弹性体，通过其内部开设的螺旋凹槽与转杆21相匹配啮合的外齿轮，而由于转杆21的凸起叶片数量与弹性套22的螺旋凹槽的数量比为n/（n 1），也就是拥有比转子多一个的螺旋凹槽（相当于与转杆21相匹配的外齿轮），因此其数量相差1，在井下时弹性套22与转杆21之间会产生一个充满钻井液的空腔，这个空腔在受压时
就会像一个楔子，由于驱动介质本身不能被压缩，施加在楔子顶部的力则导致转子（就是转杆21）转动，进而大大减少了涡轮钻具机械结构的复杂性，使其动力马达2具有更加结实的结构设计，使用寿命更长，可以承受及其恶劣的钻孔条件，最大限度地提高钻速，并提供传统电机无法达到的性能，该设计产生了前所未有的扭矩和功率水平，降低了恶劣环境中的每米钻进成本，进一步地，由于转杆21在弹性套22内进行行星转动时，其往往会与弹性套22的内部发生相对挤压摩擦，在长时间工作后，弹性套22极易发生磨损失效，从而影响到钻具马达漏失失效，基于此本方案特在通过在弹性套22的内部设置设置加强层220，而由于加强层220包括加强筋221和金属网222，由于加强筋221穿设在弹性套22的内部与螺旋凹槽相互交错的位置处，也就是两个相邻螺旋凹槽之间的凸起部，因此当转杆21在弹性套22内转动而对相邻螺旋凹槽之间的凸起部造成挤压时，加强筋221可对凸起部提供一个支撑刚度，以避免其形变过度而失效，与此同时金属网222位于加强筋221之间并与其形成环状结构，可以实现对加强筋221起到一个卡箍的作用，进而实现对弹性套22进行一个包裹加强，避免弹性套22径向变形过大而与转杆21之间密封失效，另外需要说明的是，弹性套22与转杆21之间形成的螺旋空腔23内沿其螺旋路径方向路径方向开设有多条引导缝230，通过引导缝230的设置，即可以实现钻井液在螺旋空腔23内进行流动时，对驱动介质进行引导，使其通过螺旋空腔23推动转杆21旋转时更为顺畅，避免其流速过满而造成驱动介质内的颗粒物质堵塞螺旋空腔23而造成转杆21与弹性套22磨损加速，也能在一定程度上避免弹性套22与转杆21之间的全面接触，从而降低弹性套22的磨损，延长其工作寿命。
19.具体地，所述旁通阀1设于动力马达2的端部，且所述旁通阀1包括内部设有阀腔、底端与第一套筒20螺纹连接、顶端开设有与阀腔相连通的注入口、四周开设有旁通孔100的阀体10，同轴设于阀腔底部、内部与开设在阀体10底部中间的通孔相连通的阀座11,底端滑动套接在阀座11上、内部中间开设有呈喇叭状的流道、顶端与阀腔上部的台阶部相抵触、其四周对应旁通孔100位置处均开设有流通孔120的阀芯12，以及位于阀座11与阀芯12之间、用于对阀芯12进行弹性支撑的弹簧13，初始状态时，弹簧13处于自由状态并对阀芯12进行弹性支撑，使阀芯12上的流通孔120与旁通孔100相连通，而在工作时，驱动介质通过注入口进入至阀腔内时，当驱动介质的流量和压力达到预设值时，其可推动阀芯12对弹簧13进行压缩，以使阀芯12在阀座11外表面下滑，从而使流通孔120与旁通孔100错位，以关闭旁通孔100，此时驱动介质可通过阀芯12与阀座11流入至动力马达2内，以驱动动力马达2旋转，而当驱动介质的流量和压力未达到预设值时，驱动介质对阀芯12的压力难以克服弹簧13的弹簧13力和阀芯12与阀座11的静摩擦力时，弹簧13将始终对阀芯12进行弹性支撑，以此确保旁通孔100与流通孔120连通，用于允许钻井液在钻入井筒时从环空填充钻柱，或在钻出时将其排出。
20.具体地，所述阀座11与阀芯12重合区域还设有密封组件14，所述密封组件14包括环向开设在阀座11外壁上的空槽140，同轴套设在空槽140内、外环面开设有多个缺口并形成锯齿状的密封圈141，多个套设在密封圈141外环面的缺口内的套环142，所述套环142的内部中空并注有冷却液，需要说明的是，目前大家对井下动力钻具的研究大多都放在动力马达2上，并未对旁通阀1进行深入探究，但旁通阀1作为井下动力钻具最上部的部件，其本身结构的稳定性对于井下动力钻具的工作状态有着十分重要的作用，而目前的旁通阀1在工作时，由于其内部的阀芯12与阀座11之间经常会发生相对滑动，从而极易造成阀芯12与
阀座11之间密封失效，从而对旁通阀1的工作效果造成影响，进而影响到动力钻具的正常工作，基于此，本方案特在阀座11与阀芯12之间设有密封组件14，通过密封组件14的设置，便于阀芯12在阀座11上进行滑动时，能始终确保阀芯12与阀座11之间的密封，避免阀芯12与阀座11之间出现渗漏，而影响驱动介质对动力马达2的驱动，具体来说，本方案中的密封组件14包括空槽140、密封圈141和弹簧13，当阀芯12在阀座11外表面进行上下滑动时，密封圈141会在摩擦力的作用下发生挤压形变，从而使密封圈141与阀芯12内部进行紧密贴合，以填充阀座11与阀芯12之间的缝隙，进一步地在密封圈141形变时，会对套环142进行挤压，而由于套环142内蓄有冷却液，因此其可在密封圈141与阀芯12之间因滑动摩擦而生热时，冷却液可对热量进行吸收，以避免密封圈141长时间工作后导致热量集聚而使的密封圈141失效，从而延长密封圈141的使用寿命，同时在套环142内注有冷却液，而由于冷却液本身压缩形变量有限，因此其可对密封圈141的形变量进行一定的限制，避免密封圈141形变量过大而造成与阀芯12之间的摩擦力增加进而造成密封圈141挤压失效，从而改善密封圈141的使用效果，进而确保密封组件14的密封效果，以此确保旁通阀1正常工作，避免动力钻具因阀芯12与阀座11之间发生泄漏而造成钻井液失压，而导致动力钻具故障。
21.实施例2在实施例1的基础上，如图6所示，还包括位于动力马达2远离旁通阀1一端的传动总成3，所述传动总成3用于将动力马达2的旋转扭矩传递给钻头；所述传动总成3包括第二套筒30、传动轴31和联轴节32，所述第二套筒30的端部与第一外套筒远离旁通阀1的一端螺纹连接，所述传动轴31同轴设于第二套筒30的内部、且其靠近第一外套筒的一端通过联轴节32与转杆21相连接，所述联轴节32为万向联轴节32，主要是用于将做行星旋转运动的转杆21与做定轴转动的传动轴31连接起来，把马达转杆21的平面行星运动转化为传动轴31的定轴转动，同时把动力马达2的输出扭矩及转速通过传动轴31传递到钻头。
22.优选地，所述第二套筒30远离第一套筒20的一端外表面轴向开设有多个排出孔300，任一所述排出孔300的轴线方向与第一套筒20的外表面相切，排出孔300目的是将流经动力马达2的驱动介质（钻进液或泥浆）进入第二套筒30后可通过排出孔300排出，以实现驱动介质的自循环，而排出孔300与第二套筒30相切，便于驱动介质在自身压力的作用下快速排出，不会造成排出孔300堵塞，从而避免驱动介质中的修井材料的流失，进而使驱动介质中自带的修井材料能够有效修复井底的裂痕。
23.实施3为了便于理解本技术方案，如图7所示，由于不同数量的转子/定子叶片数量配比会带来完全不同的转速/扭矩参数效果，所以要寻找一个最好的转子/定子叶片数量配比，为此申请人特定模拟了1/2、3/4、5/6、7/8、9/10这5组数量配比下，转矩/转速的参数比，以此可知当转子/定子叶片的数量从传统电机的单叶片布置增加到多叶片时，钻头速度会降低，而扭矩会增加，为了适配我们的额定钻头，我们选择了5/6配比的转子/定子叶片数量。
24.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。