立林螺桿鉆具介紹

螺桿鉆具

螺桿鉆具是以泥漿為動力的一種井下工具，其由傳動軸總成、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，這樣起下鉆時泥漿不溢于井臺上。

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，閥芯下移，關(guān)閉旁通閥孔，此時泥漿流經(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，所產(chǎn)生的壓力不足以克服彈簧力和靜摩擦力時，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防止落井并同時使泵壓升高使地面及時發(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，同時形成密封腔。隨著轉(zhuǎn)子在定子中的轉(zhuǎn)動，密封腔沿著軸向移動，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)定子一個導(dǎo)程組成一個密封腔，也稱為一級。每級額定工作壓降為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)就會產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)速很快下降，嚴(yán)重時會完全停止轉(zhuǎn)動，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),因此在選擇鉆具時應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地提供給廠家鉆具應(yīng)用場所的井溫情況，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)子會超速運(yùn)轉(zhuǎn)，定子和轉(zhuǎn)子會出現(xiàn)提前損壞，如果流量過小，馬達(dá)將停止轉(zhuǎn)動。因此在選擇轉(zhuǎn)子噴嘴尺寸時，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，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)啟動壓降(MPa)?Pop——馬達(dá)工作壓降(MPa)ρ——泥漿比重(kg/L)計算公式中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按以上推薦計算公式，用戶可以根據(jù)使用需要隨時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)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃虞S的定軸轉(zhuǎn)動，將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動軸至鉆頭。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。球傳動萬向軸采用球、桿、絞連接方式傳遞扭矩，用高溫潤滑脂潤滑摩擦副，橡膠套密封鋼球運(yùn)動部分，隔離含磨礪性鉆井液，球傳動萬向軸工作面均進(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。

花瓣型萬向軸球傳動萬向軸螺桿鉆具球傳動萬向軸的組成：

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軸總成：

傳動軸的作用是將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力傳遞給鉆頭，同時承受鉆壓所產(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、承載能力更高。a.7.0MPa傳動軸總成b.14.0MPa傳動軸總成傳動軸總成的組成：

殼體下TC動套下TC靜套鎖母上TC靜套上TC動套串軸承隔套水帽傳動軸

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)