【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及井下馬達(dá)，尤其涉及一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置。
技術(shù)介紹
1、目前，隨著井下鉆采深度的增加，對井下馬達(dá)輸出的效率要求越來越高，常規(guī)井下馬達(dá)主要有螺桿馬達(dá)和渦輪馬達(dá)，傳統(tǒng)螺桿馬達(dá)因定子橡膠襯套井底溫度不宜超過180℃，因而不適用越來越深的深地鉆采；全金屬螺桿馬達(dá)因定子和轉(zhuǎn)子間隙裝配，泄漏過大使得馬達(dá)輸出動力無法滿足鉆進(jìn)要求；而渦輪馬達(dá)由于沖擊式工作方式，因而扭矩小輸出效率低，無法正常鉆進(jìn)。因此，本申請結(jié)合螺桿馬達(dá)容積式特征和渦輪馬達(dá)全金屬構(gòu)件的耐高溫性能，提出一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，該動力輸出裝置泄漏小、輸出扭矩大和效率高的特點，滿足深、超深井鉆進(jìn)需求。
2、針對上述中的相關(guān)技術(shù)，傳統(tǒng)的井下馬達(dá)在超深井鉆采過程中，存在井下馬達(dá)不耐高溫和輸出動力不足的問題，本申請?zhí)岢鲆环N井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了能夠在超深井和高溫地層進(jìn)行有效的鉆進(jìn)，本專利技術(shù)提供一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置。
2、本申請?zhí)峁┮环N井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，具體采用如下的技術(shù)方案：
3、一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于，包括上接頭、外筒體和軸承節(jié)，上接頭和外筒體以螺紋方式連接，外筒體另一端與軸承節(jié)螺紋連接；外筒體內(nèi)主要由上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)、馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)、下渦輪減壓機(jī)構(gòu)部件組成，上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)前端，兩者通過萬向軸上連接；下渦輪減壓機(jī)構(gòu)布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)末端，
4、通過采用上述技術(shù)方案，上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)主要由上渦輪葉片、配流盤和配流盤擋圈構(gòu)成，通過螺母與螺紋連接將上渦輪葉片布置于分水頭上端，用于增加配流盤內(nèi)鉆井液壓力；
5、優(yōu)選的，所述馬達(dá)采用上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)，根據(jù)鉆進(jìn)需求和馬達(dá)配流容量大小，可設(shè)置多組增壓渦輪葉片，從而提高馬達(dá)配流壓力，增加馬達(dá)輸出動力。
6、通過采用上述技術(shù)方案，配流盤布置在分水頭和配流盤擋圈之間，分水頭上布置定位孔與擋圈定位孔孔對齊進(jìn)行定位，便于配流盤進(jìn)行配流。
7、優(yōu)選的，所述馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子為n齒的擺線定子，轉(zhuǎn)子為n-1齒的擺線轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子內(nèi)為內(nèi)花鍵，內(nèi)花鍵上與萬向軸上連接，內(nèi)花鍵下與萬向軸下連接，轉(zhuǎn)子以定子中心線的偏心距離e布置于定子內(nèi)，形成高壓初嚙合點和高壓末嚙合點密封工作高壓區(qū)及低壓初嚙合點和低壓末嚙合點密封低壓區(qū)。
8、通過采用上述技術(shù)方案，馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)子以定子中心線的偏心距離進(jìn)行裝配，在定子內(nèi)以行星式偏心方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而輸出扭矩。
9、優(yōu)選的，下渦輪減壓機(jī)構(gòu)由渦輪擋圈上和下渦輪葉片以及渦輪擋圈下組成，渦輪擋圈上布置低壓通道和環(huán)切缺口以及定位孔。
10、通過采用上述技術(shù)方案，低壓通道為低壓鉆井液泄壓通道，環(huán)切缺口用于減輕馬達(dá)整體的質(zhì)量，定位孔用于與馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，從而增加馬達(dá)整體的穩(wěn)定性。
11、優(yōu)選的，下渦輪葉片布置在渦輪擋圈上和渦輪擋圈下之間，下渦輪葉片上布置下渦輪內(nèi)花鍵和下渦輪葉片，下渦輪葉片與主軸外花鍵連接用于動力輸出軸帶動下渦輪葉片旋轉(zhuǎn)。
12、通過采用上述技術(shù)方案，下渦輪葉片加快馬達(dá)鉆井液流出，從而增加馬達(dá)的壓降，提高馬達(dá)動力輸出。
13、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
14、1.?上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)由上渦輪葉片、配流盤和配流盤擋圈構(gòu)成，根據(jù)鉆進(jìn)需求和馬達(dá)配流容量大小，可設(shè)置多組增壓渦輪葉片，從而提高馬達(dá)配流壓力，增加馬達(dá)輸出動力；
15、2.?馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子以定子中心線的偏心距離進(jìn)行裝配，在定子內(nèi)以行星式偏心方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而輸出扭矩；
16、3.?渦輪擋圈上布置低壓通道和環(huán)切缺口以及定位孔，低壓通道為低壓鉆井液泄壓通道，環(huán)切缺口用于減輕馬達(dá)整體的質(zhì)量，定位孔用于與馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，從而增加馬達(dá)整體的穩(wěn)定性；
17、4.下渦輪葉片布置在渦輪擋圈上和渦輪擋圈下之間，加快馬達(dá)鉆井液流出，從而增加馬達(dá)的壓降，提高馬達(dá)動力輸出。
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1.一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于，包括上接頭（1）、外筒體（2）和軸承節(jié)（11），上接頭（1）和外筒體（2）以螺紋方式連接，外筒體（2）另一端與軸承節(jié)（11）螺紋連接；外筒體（2）內(nèi)主要由上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）和馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）及下渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）部件組成，上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）前端，兩者通過萬向軸上（408）連接；下渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）末端，兩者通過萬向軸下（6）連接；渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）和動力輸出軸（10）之間安裝扶正軸承（8）和下?lián)跞Γ?），動力輸出軸（10）與軸承節(jié)（11）之間以六方傳扭花鍵（1004）連接，輸出扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）主要由上渦輪葉片（402）、配流盤（406）和配流盤擋圈（407）構(gòu)成，通過螺母（401）與螺紋（403）連接將上渦輪葉片（402）布置于分水頭（405）上端，用于增加配流盤（406）內(nèi)鉆井液壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：配流盤（406）上布置配流盤上通道（40601）、內(nèi)花鍵（40602）和配流孔（40603），配流盤上通道（40601）通道與配流盤下通道（40604）間隔一個通道進(jìn)行連同，再通過配流盤上通道（40601）與配流通道（40702）通道組合進(jìn)行馬達(dá)配流，用于驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）主要由定子（502）和轉(zhuǎn)子（501）構(gòu)成，定子（502）為n齒的擺線定子，定子（502）上開設(shè)定子溢流通道（504），轉(zhuǎn)子（501）為n-1齒的擺線轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子（501）內(nèi)為內(nèi)花鍵（503）,?內(nèi)花鍵（503）上與萬向軸上（408）連接，內(nèi)花鍵（503）下與萬向軸下（6）連接，轉(zhuǎn)子（501）以定子（502）中心線的偏心距離e布置于定子（502）內(nèi)，形成高壓初嚙合點（505）和高壓末嚙合點（506）密封工作高壓區(qū)及低壓初嚙合點（507）和低壓末嚙合點（508）密封低壓區(qū)，在上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）的作用下轉(zhuǎn)子（501）在定子（502）內(nèi)以行星式偏心方式旋轉(zhuǎn)，從而輸出扭矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：下渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）由渦輪擋圈上（701）和下渦輪葉片（702）以及渦輪擋圈下（703）組成，渦輪擋圈上（701）上布置低壓通道（70101）和環(huán)切缺口（70102）以及定位孔（70103），低壓通道（70101）為低壓鉆井液泄壓通道，環(huán)切缺口（70102）用于減輕馬達(dá)整體的質(zhì)量，定位孔（70103）用于與馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）進(jìn)行定位，從而增加馬達(dá)整體的穩(wěn)定性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：下渦輪葉片（702）布置在渦輪擋圈上（701）和渦輪擋圈下（703）之間，下渦輪葉片（702）上布置下渦輪內(nèi)花鍵（70201）和下渦輪葉片（70202），下渦輪葉片（70201）與主軸外花鍵（1002）連接，用于動力輸出軸（10）帶動下渦輪葉片（702）旋轉(zhuǎn)，加快鉆井液流出，從而增加馬達(dá)的壓降，提高馬達(dá)輸出動力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：動力輸出軸（10）上方布置主軸內(nèi)花鍵（1001）、主軸外花鍵（1002）和出水口（1003）及六方傳扭花鍵（1004），主軸內(nèi)花鍵（1001）與萬向軸下（6）連接，用于馬達(dá)轉(zhuǎn)子（501）動力傳遞至動力輸出軸（10）上；主軸外花鍵（1002）與下渦輪內(nèi)花鍵（70201）連接，出水口（1003）用于鉆井液流出，六方傳扭花鍵（1004）與軸承節(jié)（11）前端連接，輸出馬達(dá)扭矩。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于，包括上接頭（1）、外筒體（2）和軸承節(jié)（11），上接頭（1）和外筒體（2）以螺紋方式連接，外筒體（2）另一端與軸承節(jié)（11）螺紋連接；外筒體（2）內(nèi)主要由上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）和馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）及下渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）部件組成，上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）前端，兩者通過萬向軸上（408）連接；下渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）布置于馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）末端，兩者通過萬向軸下（6）連接；渦輪減壓機(jī)構(gòu)（7）和動力輸出軸（10）之間安裝扶正軸承（8）和下?lián)跞Γ?），動力輸出軸（10）與軸承節(jié)（11）之間以六方傳扭花鍵（1004）連接，輸出扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：上渦輪增壓配流機(jī)構(gòu)（4）主要由上渦輪葉片（402）、配流盤（406）和配流盤擋圈（407）構(gòu)成，通過螺母（401）與螺紋（403）連接將上渦輪葉片（402）布置于分水頭（405）上端，用于增加配流盤（406）內(nèi)鉆井液壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：配流盤（406）布置在分水頭（405）和配流盤擋圈（407）之間，分水頭（405）上布置定位孔（404）與擋圈定位孔（40701）孔對齊進(jìn)行定位，便于配流盤（406）進(jìn)行配流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：配流盤（406）上布置配流盤上通道（40601）、內(nèi)花鍵（40602）和配流孔（40603），配流盤上通道（40601）通道與配流盤下通道（40604）間隔一個通道進(jìn)行連同，再通過配流盤上通道（40601）與配流通道（40702）通道組合進(jìn)行馬達(dá)配流，用于驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下渦輪增壓式擺線馬達(dá)動力輸出裝置，其特征在于：馬達(dá)動力機(jī)構(gòu)（5）主要由定子（502）和轉(zhuǎn)子（501）構(gòu)成，定子（502）為n齒的擺線定子，定子（502）上開設(shè)定子溢流通道（504），轉(zhuǎn)子...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：路家興，鄒寶平，陳其志，馬京緣，曹春暉，
申請(專利權(quán))人：浙江科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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