立林螺桿鉆具介紹

螺桿鉆具

螺桿鉆具是以泥漿為動(dòng)力的一種井下工具，其由傳動(dòng)軸總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成、防掉總成和旁通閥總成五大部分組成.泥漿泵輸出的泥漿，流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá).在馬達(dá)進(jìn)出口形成一定壓差推動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),并將扭矩和轉(zhuǎn)速通過萬向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭。螺桿鉆具的性能主要取決于馬達(dá)總成。

旁通閥總成馬達(dá)總成萬向軸總成傳動(dòng)軸總成防掉總成螺桿鉆具旁通閥總成：

它主要由閥體、閥芯、閥套、彈簧、篩板、密封件、孔用擋圈組成。閥芯閥套篩板閥體隔板隔板O型圈大小彈簧卡簧小卡簧大螺桿鉆具旁通閥總成：

它有旁通和關(guān)閉兩個(gè)位置，在起下鉆作業(yè)過程中處于旁通位置，使鉆柱中泥漿循環(huán)繞過不經(jīng)過馬達(dá)進(jìn)入環(huán)空，這樣起下鉆時(shí)泥漿不溢于井臺(tái)上。

泥漿泥漿泥漿泥漿泥漿

當(dāng)泥漿流量和壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時(shí)，閥芯下移，關(guān)閉旁通閥孔，此時(shí)泥漿流經(jīng)馬達(dá)，使其轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。

當(dāng)泥漿流量值過小或停泵時(shí)，所產(chǎn)生的壓力不足以克服彈簧力和靜摩擦力時(shí)，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔又處于開啟位置。防掉接頭螺桿鉆具防掉總成的組成：

防掉鎖母防掉連桿防掉接頭防掉鎖母防掉連桿螺桿鉆具防掉總成：

泥漿泥漿

它的作用是由于異常原因造成殼體斷裂或脫扣時(shí)防止落井并同時(shí)使泵壓升高使地面及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題避免造成事故。螺桿鉆具馬達(dá)總成：

它由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注橡膠襯套而成。橡膠內(nèi)孔是具有一定幾何參數(shù)的螺旋。轉(zhuǎn)子是一根有鍍鉻硬層的螺桿。定子轉(zhuǎn)子橡膠襯套定子殼體螺桿鉆具馬達(dá)總成：

定子轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合，是用兩者的導(dǎo)程差而形成的螺旋密封線，同時(shí)形成密封腔。隨著轉(zhuǎn)子在定子中的轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔沿著軸向移動(dòng)，不斷的生成與消失，完成其能量轉(zhuǎn)換，這就是螺桿馬達(dá)的基本工作原理。密封艙螺桿鉆具

馬達(dá)定子一個(gè)導(dǎo)程組成一個(gè)密封腔，也稱為一級(jí)。每級(jí)額定工作壓降為0.8Mpa,最大壓降為額定工作壓力的1.3倍，如四級(jí)馬達(dá)，額定壓降應(yīng)為3.2Mpa,最大壓降為4.2Mpa。壓降超過此值馬達(dá)就會(huì)產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)速很快下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至造成馬達(dá)損壞，用戶應(yīng)特別注意。為了確保馬達(dá)的密封效果，轉(zhuǎn)子與定子之間的配合尺寸與不同井深的溫度有關(guān),因此在選擇鉆具時(shí)應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地提供給廠家鉆具應(yīng)用場(chǎng)所的井溫情況，以便推薦使用松緊配合狀態(tài)適合的馬達(dá)?，F(xiàn)場(chǎng)使用的泥漿流量應(yīng)在推薦的范圍之內(nèi),否則將影響馬達(dá)效率，甚至馬達(dá)磨損加快。馬達(dá)的輸出扭矩與馬達(dá)的壓降成正比，輸出轉(zhuǎn)速與輸入泥漿量成正比，隨著負(fù)載的增加，鉆具的轉(zhuǎn)速有所降低，因此在地面只要根據(jù)壓力表控制壓力，根據(jù)流量計(jì)控制泵的流量，就可以控制井下鉆具的扭矩和轉(zhuǎn)速。定子轉(zhuǎn)子密封艙螺桿鉆具

馬達(dá)轉(zhuǎn)子的螺旋線有單頭和多頭之分（定子的螺旋線頭數(shù)比轉(zhuǎn)子多1）。轉(zhuǎn)子的頭數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越高，扭矩越小;頭數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大。我公司可根據(jù)用戶需求，制造轉(zhuǎn)子頭數(shù)與定子頭數(shù)比為1：2、3：4、5：6、7：8、9：10的馬達(dá)，下圖是幾種典型馬達(dá)配合的截面輪廊：1:23:45:67:89:10

螺桿鉆具

此馬達(dá)的總流量應(yīng)等于流經(jīng)馬達(dá)密封腔流量和流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量的總和，每種規(guī)格的馬達(dá)都有其推薦的最大和最小流量值。如果流量過大，轉(zhuǎn)子會(huì)超速運(yùn)轉(zhuǎn)，定子和轉(zhuǎn)子會(huì)出現(xiàn)提前損壞，如果流量過小，馬達(dá)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在選擇轉(zhuǎn)子噴嘴尺寸時(shí)，應(yīng)確保馬達(dá)密封腔流量始終保持或高于最小推薦流量值，這樣才能使馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在泥漿密度、噴嘴尺寸和馬達(dá)流量為定量時(shí)，流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴的流量和流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量總是隨負(fù)載變化而變化的。鉆頭離開井底，馬達(dá)負(fù)載近似為零，此時(shí)流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量最小，而流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量最大。鉆頭鉆進(jìn)，使馬達(dá)壓差不斷增加，使流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量增加，而此時(shí)流經(jīng)馬達(dá)密封腔流量減少。中空轉(zhuǎn)子中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)：

為了增加鉆頭的水馬力和泥漿的上返速度，將轉(zhuǎn)子加工成為帶噴嘴的中空轉(zhuǎn)子。

螺桿鉆具

中空噴嘴的計(jì)算：

流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量為Qm，通過馬達(dá)噴嘴的流量Qz即：總流量Q=Qm+Qz設(shè)定馬達(dá)轉(zhuǎn)速n值計(jì)算Qm值容積效率v取0.90∴Qz=Q–Qm(L/s)噴嘴直徑Qm---馬達(dá)密封腔流量(L/s)Qz---轉(zhuǎn)子噴嘴的流量(L/s)Q----中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)的總流量(L/s)v---容積效率馬達(dá)壓降P=Pst+Pop?Pst——馬達(dá)啟動(dòng)壓降(MPa)?Pop——馬達(dá)工作壓降(MPa)ρ——泥漿比重(kg/L)計(jì)算公式中q為中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量(L/r)其數(shù)值參見下表。螺桿鉆具5LZ244X7.0LLq=20.35LZ216X7.0LLq=17.15LZ197X7.0LL5LZ197X14.0LLq=14.05LZ172X7.0LLq=10.25LZ165X7.0LL5LZ165X14.0LLq=8.55LZ120X7.0LL5LZ120X14.0LLq=5.05LZ95X7.0LLq=2.69LZ95X7.0LLq=3.35LZ89X7.0LLq=2.45LZ73X7.0LLq=1.3按以上推薦計(jì)算公式，用戶可以根據(jù)使用需要隨時(shí)更換不同直徑的噴嘴，從而達(dá)到理想的效果。

中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)：螺桿鉆具萬向軸總成：萬向軸的作用是將馬達(dá)的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動(dòng)軸至鉆頭。萬向軸大多采用瓣形，也有采用撓軸形式的。立林鉆具的瓣型萬向軸采用數(shù)控切割技術(shù)制成，切口平行度高，粗糙度可達(dá)6.3且不破壞金屬化學(xué)成分，因此使用壽命高、機(jī)械損失小。球傳動(dòng)萬向軸采用球、桿、絞連接方式傳遞扭矩，用高溫潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑摩擦副，橡膠套密封鋼球運(yùn)動(dòng)部分，隔離含磨礪性鉆井液，球傳動(dòng)萬向軸工作面均進(jìn)行特殊表面處理，使其表面硬度、抗高溫性相對(duì)提高；因此耐磨性、可靠性得到進(jìn)一步提高，工作壽命相應(yīng)延長(zhǎng)。

花瓣型萬向軸球傳動(dòng)萬向軸螺桿鉆具球傳動(dòng)萬向軸的組成：

鋼球小鋼球大球座壓圈連桿活絞橡膠套螺桿鉆具可調(diào)彎殼體的組成:

上殼體下殼體定位套彎接頭O型圈螺桿鉆具可調(diào)彎殼體:我公司現(xiàn)生產(chǎn)的可調(diào)彎殼體可調(diào)角度范圍有0°-2°、0°-3°、0°-4°.可調(diào)彎殼體1.5°0°上殼體下殼體定位套螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成：

傳動(dòng)軸的作用是將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給鉆頭，同時(shí)承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負(fù)荷。我公司制造的鉆具傳動(dòng)軸總成有兩種結(jié)構(gòu)：一、鉆頭水眼壓降為7.0Mpa，采用硬質(zhì)合金徑向軸承和中間有一組推力軸承的傳動(dòng)軸總成（如下圖）：二、鉆頭水眼壓降為14.0Mpa，采用硬質(zhì)合金徑向軸承和金剛石復(fù)合片（PDC）的平面止推軸承，其壽命更長(zhǎng)、承載能力更高。a.7.0MPa傳動(dòng)軸總成b.14.0MPa傳動(dòng)軸總成傳動(dòng)軸總成的組成：

殼體下TC動(dòng)套下TC靜套鎖母上TC靜套上TC動(dòng)套串軸承隔套水帽傳動(dòng)軸

螺桿鉆具

半圓鍵O型圈螺桿鉆具

為了適應(yīng)鉆井的需要,螺桿鉆具的傳動(dòng)軸總成的外殼上配有不同種類的穩(wěn)定器有固定式的和可換套式的,穩(wěn)定器的扶正條形式多種多樣，用戶可根據(jù)鉆井工藝的需要選擇使用。（見下圖）直棱穩(wěn)