全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达

土层或岩石的钻进;采矿的设备制造及其应用技术1.本技术涉及井下马达，尤其涉及全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达。背景技术：2.目前，井底动力马达驱动钻进是地球深、超深和高温地层钻进的必然选择，井下动力马达主要有螺杆马达和涡轮马达，常规螺杆马达在井下≥180℃的高温条件下无法使用，全金属螺杆马达的定子当下加工水平无法保证加工精度；涡轮马达属于非容积马达，具有高速低扭矩特点不适于深层钻进；而柱塞结构具有良好的密封性，扭矩大，同时对于较硬地层回转冲击方式更利于碎岩。因此，具有全金属的柱塞结构和回转冲击工作特性的马达更有利于地球深、超深、高温地层和硬岩地层钻进。3.针对上述中出现钻进的现象，回转冲击式的容积马达是地球深、超深和高温深层以及硬岩钻进的必然选择。技术实现要素：4.为了能够在深、超深井和高温地热以及硬岩等地层进行有效钻进，本发明提供全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达。5.本技术提供全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达，具体采用如下的技术方案：6.全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达，包括上接头、冲击模块和双柱塞回转部件等部件组成。7.冲击模块由冲击阀块与压力弹簧连接，通过冲击阀块冲击半球振荡；8.配流盘和配流轴相结合成双配流机构，分别与冲击模块和双柱塞定子通道连接，通过与冲击模块通道连接，压力弹簧配合，将高压腔与低压腔间歇性开启和闭合振荡半球；与定子上下通道差接30°，使得双柱塞腔内高低压交替转换。9.双柱塞回转部件由上下两个回转部件组成，任一回转部件将由柱塞定子和转子回转机轮配合组成。回转部件内转子回转机轮，回转上置n个滚珠，上下转子回转机轮中间置止推轴承。10.配流盘和配流轴相结合成双配流机构，分别与冲击模块和双柱塞回转部件通道连接，通过与冲击模块通道连接，压力弹簧配合，将高压腔与低压腔间歇性开启和闭合振荡半球；与定子上下通道差接30°，使得双柱塞腔内高低压交替转换。11.上柱塞定子凸块回转推动转子机轮回转让位回转，随即下柱塞定子通过配流轴配流，其凸轮回转推动转子机轮回转让位回转，往复柱塞定子运动推动转子回转周而复始回转。12.通过采用上述技术方案，压力冲击阀块冲击弹性半球，有效增加了马达钻进效果，同时改善井底马达卡钻受力情况。13.优选采用柱塞定子作为液动力转换成机械回转力，柱塞泄漏几乎可以忽略不计，提高了马达动能转换效率。14.通过上述技术方案，柱塞定子直线运动转换推动带有滚珠的转子回转运动。15.优选回转上置滚珠，减小配合面摩擦力，转换效率更高。16.转子上下回转之间采用止推轴承，有效减小柱塞轴向冲击力，使得马达转子周向运动更加灵活。17.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.冲击模块由冲击阀块与压力弹簧连接，通过配流冲击阀块振荡半球，形成冲击力碎岩，实现马达冲击碎岩钻进效果；2.配流盘和配流轴相结合成双配流机构，分别与冲击模块和双柱塞定子通道连接，通过与冲击模块通道连接，压力弹簧配合，将高压腔与低压腔间歇性开启和闭合振荡半球；与定子上下通道差接30°，使得双柱塞腔内高低压交替转换。3.柱塞定子轴向直线运动转换成转子回转运动，活塞属于容积式密封性好，降低了马达因泄漏产生的动能损耗，提高马达输出效率；附图说明18.图1是本技术实施例中全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达整体结构示意图；图2是全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达中壳体剖开整体结构示意图；图3是全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达中壳体和定子剖开内部结构示意图；图4是体现冲击上端结构示意图；图5是体现冲击结构斜视图；图6是体现冲击底部结构示意图；图7是体现马达进水端盖示意图；图8是马达配流轴结构示意图；图9是体现马达回转结构及装配示意图；图10是体现柱塞定子结构示意图；图11是定子固定壳体结构示意图；图12是马达配流盘结构示意图；图13是马达带止推轴承的转子结构示意图；图14是马达底部出水部件结构示意图；图15是马达带配流的外壳体结构示意图；图16是马达花键轴结构示意图19.附图标记说明：1、上接头；2、冲击模块；201、冲击阀块；202、压力弹簧；203、半圆通孔；204、进水孔；205、高压通道；206、轴承；207、冲击斜孔；208、钢球；209、半球；210、拉力弹簧；211、螺栓孔；212、冲击下底座；213、上端盖；214、配流轴；215、上配流孔；216、下配流孔；217、冲击水孔；3、双柱塞回转部件；301、定子限位块上；302、转子回转机轮上；303、配流进水口；304、止推轴承；305、配流盘；306、出水盘；307、下密封；308、滚珠；309、转子进水口；310、转子出水口；311、八方轴；312、定子外筒；313、转子回转机轮下；314、柱塞定子上；315、柱塞定子下；316、柱塞密封环；317、定子凸块；318、定子水孔；319、定子限位块下；320、配流盘水口；321、出水孔；322、外筒体水孔；4、花键轴。具体实施方式20.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。21.本技术实施公开了全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达。参照图2和图3全金属轴向双柱塞回转冲击式井下容积马达包括上接头1、冲击模块2、冲击底座212、冲击半球209和柱塞定子314以及转子回转机轮302，本技术施中，定义进水孔204与冲击阀块201连接冲击压力弹簧202和半圆通孔203部件；配流进水口303与配流轴214连接进行配流，定子凸块上317、柱塞定子上314、转子回转机轮上302配合成上回转部件；转子回转机轮下313、柱塞定子下315、配流盘305和出水盘306以及下密封307连接配合成下回转部件。22.参照图3和图4，冲击阀块201和压力弹簧202连接，当液压力将冲击阀块201向下压冲击半球209后，进水孔204通道容腔与冲击水孔217接通，当液压力减小，压力弹簧202将冲击阀块201弹起，冲击水孔217通道关闭，进水孔204容腔压力又增加，又将通过冲击阀块201压下冲击半球209，冲击半球209周围通过拉力弹簧210连接，被冲击后由于惯性和拉力弹簧210弹性，使得冲击半球209上下振荡，形成马达冲击破碎岩石。23.参照图5和图6，冲击阀块201与钢球208连接，受液压力产生轴向位移，冲击斜孔207与低压通道连接，形成泄压通道，高压通道205与进水孔204连接。24.参照图7和图8，上端盖213与配流轴214连接，通过配流轴214与配流盘305组装配合，使得柱塞定子上314柱塞容腔充满高压钻井液时，出水盘306与柱塞定子下315形成的容腔与低压通道连接。当柱塞定子上314轴向运动，推动柱塞回转与转子回转让位回转，柱塞定子下315运动至回转最高点，随即配流盘305配流，进入高压钻井液，推动柱塞定子下315轴向运动，柱塞的往复运动推动转子让位连续回转。25.参照图9和图10，柱塞定子上314端部加工n个定子凸块317，定子限位块319嵌入柱塞定子上314间，将柱塞定子314周向限位。26.参照图11、图12和图13，定义上配流孔215与转子进水口309配合，形成转过一定角度通道开，转过一定角度通道闭合，再通过配流盘水口320将钻井液排出。27.参照图13、图14和图15以及图16，定义转子出水口310和出水孔321连接，以及出水孔321与外筒体水孔322连接，八方轴311与花键轴4连接，输出扭矩。28.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。









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