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用于定向鉆探的井下馬達

  • 專利類型:
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2022-01-02
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

專利推薦

  • 技術(專利)類型
  • 申請號/專利號 CN201480020259.0 
  • 技術(專利)名稱 用于定向鉆探的井下馬達 
  • 項目單位 國民油井華高有限合伙公司
  • 發明人 尼古拉斯·瑞安·馬昌德,喬納森·瑞安·普里爾 
  • 行業類別
  • 技術成熟度 可以量產
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 吳信輪
  • 發布時間 2022-01-02  
  • 01

    項目簡介

    一種用于定向鉆探的井下馬達,該井下馬達包括傳動軸組件,該傳動軸組件包括傳動軸殼體和以可旋轉的方式布置在傳動軸殼體內的傳動軸。另外,該井下馬達包括軸承組件,該軸承組件包括軸承殼體和以可旋轉的方式布置在軸承殼體內的軸承心軸。軸承心軸具有借助萬向接頭直接連接至傳動軸的第一端以及聯接至鉆頭的第二端。另外,該井下馬達包括調節心軸,該調節心軸構造成調節軸承殼體的中心軸線與傳動軸殼體的中心軸線之間的偏斜銳角。調節心軸具有與軸承殼體同軸地對準的中心軸線、聯接至傳動軸殼體的第一端以及聯接至軸承殼體的第二端。
    展開
  • 02

    說明書

    1.一種用于定向鉆探的井下馬達,所述井下馬達包括:
    傳動軸組件,所述傳動軸組件包括傳動軸殼體和以可旋轉的方式布置在所述傳動軸殼
    體內的傳動軸;
    其中,所述傳動軸殼體具有中心軸線、第一端以及與該第一端相反的第二端;
    其中,所述傳動軸具有中心軸線、第一端、與該第一端相反的第二端、以及從所述傳動
    軸的所述第二端軸向地延伸出的接納部;
    軸承組件,所述軸承組件包括軸承殼體和以可旋轉的方式布置在所述軸承殼體內的軸
    承心軸;
    其中,所述軸承殼體具有中心軸線、包括有連接件的第一端、以及與該第一端相反的第
    二端;
    其中,所述軸承心軸具有與所述軸承殼體的所述中心軸線同軸地對準的中心軸線、借
    助萬向接頭與所述傳動軸的所述第二端直接連接的第一端、以及聯接至鉆頭的第二端,其
    中,所述軸承心軸的所述第一端布置在所述傳動軸的所述接納部內;
    調節心軸,所述調節心軸構造成調節所述軸承殼體的所述中心軸線與所述傳動軸殼體
    的所述中心軸線之間的偏斜銳角θ;
    其中,所述調節心軸具有與所述軸承殼體的所述中心軸線同軸地對準的中心軸線、第
    一端以及與該第一端相反的第二端;
    其中,所述調節心軸的所述第一端聯接至所述傳動軸殼體的所述第二端,并且所述調
    節心軸的所述第二端聯接至所述軸承殼體的所述第一端。
    2.根據權利要求1所述的井下馬達,其中,所述軸承殼體的所述第一端的所述連接件包
    括帶螺紋的連接件,并且其中,所述調節心軸的所述第一端能夠通過螺紋聯接至所述傳動
    軸殼體的所述第二端,并且所述調節心軸的所述第二端能夠通過螺紋聯接至所述軸承殼體
    的所述第一端。
    3.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶螺紋的
    連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角α的
    第一偏移軸線同心地布置;
    其中,所述調節心軸的所述第一端包括帶螺紋的連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向
    成相對于所述調節心軸的所述中心軸線成銳角β的第二偏移軸線同心地布置。
    4.根據權利要求3所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸的所述第一端和所述萬向接頭
    布置在所述接納部中。
    5.根據權利要求3所述的井下馬達,其中,在所述軸承殼體的所述第一端與所述軸承心
    軸之間徑向地定位有推力軸承和至少一個徑向軸承,其中,所述至少一個徑向軸承構造成
    承受徑向載荷,并且所述推力軸承構造成承受軸向載荷。
    6.根據權利要求3所述的井下馬達,其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶內螺紋
    的連接件,所述調節心軸的所述第一端包括帶外螺紋的連接件,所述調節心軸的所述第二
    端包括帶內螺紋的連接件,所述軸承殼體的所述第一端包括帶外螺紋的連接件。
    7.根據權利要求2所述的井下馬達,還包括圍繞所述調節心軸和所述軸承殼體的所述
    第一端布置的鎖定環,其中,所述鎖定環構造成將所述調節心軸轉動地鎖定至所述傳動軸
    殼體。
    8.根據權利要求7所述的井下馬達,其中,所述鎖定環構造成相對于所述調節心軸軸向
    地移動,并且所述鎖定環被阻止相對于所述調節心軸轉動地移動。
    9.根據權利要求8所述的井下馬達,其中,所述鎖定環具有內表面,所述內表面包括多
    個周向隔開的凹部;
    其中,所述調節心軸具有外表面,所述外表面包括多個周向隔開的凹部,其中,所述調
    節心軸的一個凹部與所述鎖定環的一個凹部在周向上對準;并且
    其中,在每組對準的凹部中均設置有花鍵。
    10.根據權利要求8所述的井下馬達,其中,所述鎖定環具有包括多個周向隔開的齒的
    第一端,所述多個周向隔開的齒與所述傳動軸殼體的所述第二端上的多個相配合的周向隔
    開的齒以可釋放的方式接合和互鎖。
    11.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸軸向地延伸到所述傳動軸殼
    體中。
    12.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸完全延伸穿過所述調節心軸。
    13.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸是整體的單件式軸承心軸,并
    且所述傳動軸是整體的單件式傳動軸。
    14.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,在所述軸承心軸與所述傳動軸之間僅設置
    有一個萬向接頭。
    15.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述傳動軸的所述中心軸線是直線形的,并
    且所述軸承心軸具有直線形的中心軸線。
    16.根據權利要求2所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸包括軸向隔開的多個端口,并
    且其中,每個端口均布置成相對于所述軸承心軸的中心軸線成銳角。
    17.根據權利要求16所述的井下馬達,還包括圍繞所述軸承心軸的外表面形成的環形
    空間,所述環形空間具有隨著軸向地朝向所述多個端口移位而減小的徑向寬度。
    18.根據權利要求1所述的井下馬達,其中,所述調節心軸的所述中心軸線與所述傳動
    軸殼體的所述中心軸線之間的角度偏移是圍繞所述軸承心軸同心地布置的。
    19.根據權利要求1所述的井下馬達,其中,所述調節心軸的所述第一端包括具有中心
    軸線的帶螺紋的連接件,并且其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括具有如下中心軸線
    的帶螺紋的連接件,該中心軸線與所述調節心軸的所述帶螺紋的連接件的所述中心軸線同
    軸地對準并且定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角。
    20.根據權利要求16所述的井下馬達,其中,每個端口均具有定向成相對于所述軸承心
    軸的所述中心軸線成45°的中心軸線。
    21.根據權利要求17所述的井下馬達,其中,所述環形空間包括具有第一徑向寬度的第
    一部分、具有第二徑向寬度的第二部分以及具有第三徑向寬度的第三部分,其中,所述第一
    部分從所述軸承心軸的所述第一端軸向地延伸至所述第二部分,其中,所述第三部分從徑
    向的所述第二部分軸向地延伸至所述多個端口,其中,所述第一徑向寬度大于所述第二徑
    向寬度和所述第三徑向寬度,并且其中,所述第三徑向寬度小于所述第二徑向寬度。
    22.根據權利要求8所述的井下馬達,其中,所述軸承殼體的所述第一端與所述調節心
    軸的所述第二端的螺紋接合限制所述鎖定環的軸向移動。
    23.一種用于定向鉆探的井下馬達,所述井下馬達包括:
    傳動軸組件,所述傳動軸組件包括傳動軸殼體和以可旋轉的方式布置在所述傳動軸殼
    體內的傳動軸;
    其中,所述傳動軸殼體具有中心軸線、第一端以及與該第一端相反的第二端;
    其中,所述傳動軸具有中心軸線、第一端、與該第一端相反的第二端、以及從所述傳動
    軸的所述第二端軸向地延伸出的接納部;
    軸承組件,所述軸承組件包括軸承殼體和同軸地布置在所述軸承殼體內的軸承心軸;
    其中,所述軸承殼體具有中心軸線、第一端以及該第一端相反的第二端;
    其中,所述軸承心軸具有與所述傳動軸的所述第二端樞轉地聯接的第一端以及聯接至
    鉆頭的第二端,其中,所述軸承心軸的所述第一端布置在所述傳動軸的所述接納部內,其
    中,所述軸承心軸的所述第一端從所述軸承殼體延伸到所述傳動軸殼體中;
    調節心軸,所述調節心軸具有與所述傳動軸殼體的所述第二端聯接的第一端以及與所
    述軸承殼體的所述第一端聯接的第二端,其中,所述調節心軸相對于所述傳動軸殼體的轉
    動構造成調節所述傳動軸殼體的所述中心軸線與所述軸承殼體的所述中心軸線之間的偏
    斜銳角θ。
    24.根據權利要求23所述的井下馬達,其中,所述調節心軸的所述第一端能夠通過螺紋
    聯接至所述傳動軸殼體的所述第二端,并且所述調節心軸的所述第二端能夠通過螺紋聯接
    至所述軸承殼體的所述第一端。
    25.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶螺紋
    的連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角α
    的第一偏移軸線同心地布置;
    其中,所述調節心軸的所述第一端包括帶螺紋的連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向
    成相對于所述調節心軸的所述中心軸線成銳角β的第二偏移軸線同心地布置。
    26.根據權利要求25所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸的所述第一端和萬向接頭布
    置在所述接納部中。
    27.根據權利要求25所述的井下馬達,其中,在所述軸承殼體的所述第一端與所述軸承
    心軸之間徑向地定位有推力軸承和至少一個徑向軸承,其中,所述至少一個徑向軸承構造
    成承受徑向載荷,并且所述推力軸承構造成承受軸向載荷。
    28.根據權利要求25所述的井下馬達,其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶內螺
    紋的連接件,所述調節心軸的所述第一端包括帶外螺紋的連接件,所述調節心軸的所述第
    二端包括帶內螺紋的連接件,并且所述軸承殼體的所述第一端包括帶外螺紋的連接件。
    29.根據權利要求24所述的井下馬達,還包括圍繞所述調節心軸和所述軸承殼體的所
    述第一端布置的鎖定環,其中,所述鎖定環構造成將所述調節心軸轉動地鎖定至所述傳動
    軸殼體。
    30.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸完全延伸穿過所述調節心
    軸。
    31.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸是整體的單件式軸承心軸,
    并且所述傳動軸是整體的單件式傳動軸。
    32.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,在所述軸承心軸與所述傳動軸之間僅設置
    有一個萬向接頭。
    33.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,所述傳動軸的所述中心軸線是直線形的,
    并且所述軸承心軸具有直線形的中心軸線。
    34.根據權利要求24所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸包括軸向隔開的多個端口,
    并且其中,每個端口均布置成相對于所述軸承心軸的中心軸線成銳角。
    35.根據權利要求34所述的井下馬達,還包括圍繞所述軸承心軸的外表面形成的環形
    空間,所述環形空間具有隨著軸向地朝向所述多個端口移位而減小的徑向寬度。
    36.根據權利要求34所述的井下馬達,其中,每個端口均具有定向成相對于所述軸承心
    軸的所述中心軸線成45°的中心軸線。
    37.根據權利要求23所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸延伸穿過位于所述調節心軸
    與所述傳動軸殼體之間的彎曲件。
    38.根據權利要求23所述的井下馬達,其中,所述調節心軸的所述第一端包括具有中心
    軸線的帶螺紋的連接件,并且其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括具有如下中心軸線
    的帶螺紋的連接件,該中心軸線與所述調節心軸的所述帶螺紋的連接件的所述中心軸線同
    軸地對準并且定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角。
    39.根據權利要求29所述的井下馬達,其中,所述軸承殼體的所述第一端與所述調節心
    軸的所述第二端的螺紋接合限制所述鎖定環的軸向移動。
    40.根據權利要求23所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸軸向地延伸到所述傳動軸殼
    體中。
    41.根據權利要求35所述的井下馬達,其中,所述環形空間包括具有第一徑向寬度的第
    一部分、具有第二徑向寬度的第二部分以及具有第三徑向寬度的第三部分,其中,所述第一
    部分從所述軸承心軸的所述第一端軸向地延伸至所述第二部分,其中,所述第三部分從徑
    向的所述第二部分軸向地延伸至所述多個端口,其中,所述第一徑向寬度大于所述第二徑
    向寬度和所述第三徑向寬度,并且其中,所述第三徑向寬度小于所述第二徑向寬度。
    42.一種用于定向鉆探的井下馬達,所述井下馬達包括:
    傳動軸組件,所述傳動軸組件包括傳動軸殼體和以可旋轉的方式布置在所述傳動軸殼
    體內的傳動軸;
    其中,所述傳動軸殼體具有中心軸線、第一端以及與該第一端相反的第二端;
    其中,所述傳動軸具有中心軸線、第一端、與該第一端相反的第二端、以及從所述傳動
    軸的所述第二端軸向地延伸出的接納部;
    軸承組件,所述軸承組件包括軸承殼體和以可旋轉的方式布置在所述軸承殼體內的軸
    承心軸;
    其中,所述軸承殼體具有中心軸線、第一端以及與該第一端相反的第二端;
    其中,所述軸承心軸具有樞轉地聯接至所述傳動軸的第一端以及聯接至鉆頭的第二
    端,其中,所述軸承心軸的所述第一端布置在所述傳動軸的所述接納部內;
    其中,所述傳動軸殼體的所述中心軸線定向成相對于所述軸承殼體的所述中心軸線成
    偏斜銳角θ。
    43.根據權利要求42所述的井下馬達,還包括調節心軸,所述調節心軸具有能夠通過螺
    紋與所述傳動軸殼體的所述第二端聯接的第一端以及能夠通過螺紋與所述軸承殼體的所
    述第一端聯接的第二端。
    44.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶螺紋
    的連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角α
    的第一偏移軸線同心地布置;
    其中,所述調節心軸的所述第一端包括帶螺紋的連接件,該帶螺紋的連接件圍繞定向
    成相對于所述調節心軸的所述中心軸線成銳角β的第二偏移軸線同心地布置。
    45.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,在所述軸承殼體的所述第一端與所述軸承
    心軸之間徑向地定位有推力軸承和至少一個徑向軸承,其中,所述至少一個徑向軸承構造
    成承受徑向載荷,并且所述推力軸承構造成承受軸向載荷。
    46.根據權利要求43所述的井下馬達,還包括圍繞所述調節心軸和所述軸承殼體的所
    述第一端布置的鎖定環,其中,所述鎖定環構造成將所述調節心軸轉動地鎖定至所述傳動
    軸殼體。
    47.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸完全延伸穿過所述調節心軸
    進入到所述傳動軸殼體中。
    48.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸是整體的單件式軸承心軸,
    并且所述傳動軸是整體的單件式傳動軸。
    49.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,在所述軸承心軸與所述傳動軸之間僅設置
    有一個萬向接頭。
    50.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述傳動軸的所述中心軸線是直線形的,
    并且所述軸承心軸具有直線形的中心軸線。
    51.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸包括軸向隔開的多個端口,
    并且其中,每個端口均布置成相對于所述軸承心軸的所述中心軸線成銳角。
    52.根據權利要求51所述的井下馬達,還包括圍繞所述軸承心軸的外表面形成的環形
    空間,所述環形空間具有隨著軸向地朝向所述多個端口移位而減小的徑向寬度。
    53.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述調節心軸的所述第一端包括具有中心
    軸線的帶螺紋的連接件,并且其中,所述傳動軸殼體的所述第二端包括帶螺紋的連接件,該
    帶螺紋的連接件與所述調節心軸的所述帶螺紋的連接件的所述中心軸線同軸地對準并且
    定向成相對于所述傳動軸殼體的所述中心軸線成銳角。
    54.根據權利要求46所述的井下馬達,其中,所述軸承殼體的所述第一端與所述調節心
    軸的所述第二端之間的螺紋接合限制所述鎖定環的軸向移動。
    55.根據權利要求43所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸延伸穿過位于所述調節心軸
    與所述傳動軸殼體之間的彎曲件。
    56.根據權利要求51所述的井下馬達,其中,每個端口均具有定向成相對于所述軸承心
    軸的所述中心軸線成45°的中心軸線。
    57.根據權利要求52所述的井下馬達,其中,所述環形空間包括具有第一徑向寬度的第
    一部分、具有第二徑向寬度的第二部分以及具有第三徑向寬度的第三部分,其中,所述第一
    部分從所述軸承心軸的所述第一端軸向地延伸至所述第二部分,其中,所述第三部分從徑
    向的所述第二部分軸向地延伸至所述多個端口,其中,所述第一徑向寬度大于所述第二徑
    向寬度和所述第三徑向寬度,并且其中,所述第三徑向寬度小于所述第二徑向寬度。
    58.一種用于定向鉆探的井下馬達,所述井下馬達包括:
    傳動軸組件,所述傳動軸組件包括傳動軸殼體和以可旋轉的方式布置在所述傳動軸殼
    體內的傳動軸,其中,所述傳動軸殼體具有中心軸線、第一端以及與該第一端相反的第二
    端,并且其中,所述傳動軸具有中心軸線、第一端、與該第一端相反的第二端、以及從所述傳
    動軸的所述第二端軸向地延伸出的接納部;
    軸承組件,所述軸承組件包括軸承殼體和以可旋轉的方式布置在所述軸承殼體內的軸
    承心軸;
    其中,所述軸承殼體具有中心軸線、聯接至所述傳動軸殼體的第一端以及與該第一端
    相反的第二端;
    其中,所述軸承心軸具有與所述軸承殼體的所述中心軸線同軸地對準的中心軸線、借
    助萬向接頭與所述傳動軸的所述第二端直接連接的第一端、以及聯接至鉆頭的第二端,其
    中,所述軸承心軸的所述第一端布置在所述傳動軸的所述接納部內。
    59.根據權利要求58所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸的所述第一端和所述萬向接
    頭布置在所述接納部中。
    60.根據權利要求58所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸包括軸向隔開的多個端口。
    61.根據權利要求60所述的井下馬達,其中,軸向隔開的所述多個端口中的至少一個端
    口布置成相對于所述軸承心軸的所述中心軸線成銳角。
    62.根據權利要求58所述的井下馬達,其中,所述軸承心軸軸向地延伸到所述傳動軸殼
    體中。
    63.根據權利要求58所述的井下馬達,其中,在所述軸承心軸與所述傳動軸之間僅設置
    有一個萬向接頭。
    展開

專利技術附圖

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