一种螺杆钻具组件的制作方法

土层或岩石的钻进;采矿的设备制造及其应用技术1.本实用新型涉及螺杆钻具技术领域，更具体地，涉及一种螺杆钻具组件。背景技术：2.螺杆钻具是目前石油勘探开发中最广泛使用的一种井下动力钻具，主要用于定向井、水平井的造斜及扭方位施工，一部分也用于直井反扣或侧钻开窗等特殊工艺井钻井/修井作业中。其中的转动轴总成包括转动轴及其壳体、上下径向轴承、推力轴承组、水帽等。3.在钻井施工过程中，螺杆钻具的转动轴下端连接钻头，在钻遇特殊岩层或在复杂工况下，钻头受力变化大，转动轴承受轴向和径向以及扭矩等交变载荷，受力复杂，因此，上下径向轴承的动圈和静圈之间会产生较大摩擦，影响使用寿命。技术实现要素：4.本实用新型在于提供一种螺杆钻具组件，其上径向轴承和下径向轴承的动圈与静圈之间具有较好的耐磨性，增加了其使用寿命，解决了上述背景技术中的问题。5.本实用新型的实施例是这样实现的：6.本实用新型的一些实施例中提供一种螺杆钻具组件，包括转动轴和轴承外壳，转动轴为阶梯轴，转动轴上依次套设有下tc轴承动圈、推力轴承和上tc轴承动圈，下tc轴承动圈外转动套设有下tc轴承静圈，下tc轴承动圈外转动套设有下tc轴承静圈，上tc轴承动圈外转动套设有上tc轴承静圈，轴承外壳套设在转动轴外侧并同时与下tc轴承静圈和上tc轴承静圈连接；7.下tc轴承动圈朝向下tc轴承静圈的侧壁、下tc轴承静圈朝向下tc轴承动圈的侧壁、上tc轴承动圈朝向上tc轴承静圈的侧壁、上tc轴承静圈朝向上tc轴承动圈的侧壁均设置有碳化物耐磨层。8.在本实用新型的一些实施例中，还包括销钉，下tc轴承动圈的侧壁开设有第一销孔，转动轴的侧壁开设有与第一销孔对应的第二销孔，下tc轴承动圈通过同时穿设过第一销孔和第二销孔的销钉与转动轴连接。9.在本实用新型的一些实施例中，还包括卡簧，第一销孔的内壁开设有卡槽，卡簧卡设于卡槽，销钉的端部与卡簧抵接。10.在本实用新型的一些实施例中，第一销孔和第二销孔均具有多个，多个第一销孔环绕下tc轴承动圈的侧壁均匀设置，多个第二销孔与多个第一销孔一一对应设置。11.在本实用新型的一些实施例中，上tc轴承静圈和下tc轴承静圈相对的端部均设置有第一外螺纹部，轴承外壳的两端分别设置有与上tc轴承静圈和下tc轴承静圈匹配的第一内螺纹部。12.在本实用新型的一些实施例中，第一外螺纹部和第一内螺纹部的螺纹旋向与转动轴和轴承外壳的相对转动方向相反。13.在本实用新型的一些实施例中，转动轴的端部设置有第二外螺纹部，上tc轴承动圈的端部设置有与第二外螺纹部匹配的第二内螺纹部。14.在本实用新型的一些实施例中，位于上tc轴承静圈的第一外螺纹部的端部与推力轴承的外圈端部之间夹持有外调整垫环，第二内螺纹部的端部与推力轴承的内圈端部之间夹持有内调整垫环。15.在本实用新型的一些实施例中，上tc轴承静圈远离下tc轴承静圈的端部设置有用于与外部万向轴连接的螺纹连接部。16.在本实用新型的一些实施例中，推力轴承为多列向心推力球轴承。17.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：18.本实用新型提供一种螺杆钻具组件，包括转动轴和轴承外壳，转动轴为阶梯轴，转动轴上依次套设有下tc轴承动圈、推力轴承和上tc轴承动圈，下tc轴承动圈外转动套设有下tc轴承静圈，下tc轴承动圈外转动套设有下tc轴承静圈，上tc轴承动圈外转动套设有上tc轴承静圈，轴承外壳套设在转动轴外侧并同时与下tc轴承静圈和上tc轴承静圈连接；下tc轴承动圈朝向下tc轴承静圈的侧壁、下tc轴承静圈朝向下tc轴承动圈的侧壁、上tc轴承动圈朝向上tc轴承静圈的侧壁、上tc轴承静圈朝向上tc轴承动圈的侧壁均设置有碳化物耐磨层。19.转动轴、下tc轴承动圈、推力轴承和上tc轴承动圈作为第一个整体，轴承外壳、下tc轴承静圈和上tc轴承静圈作为第二个整体。在钻井施工过程中，第一个整体与第二个整体之间相对转动，下tc轴承动圈与下tc轴承静圈之间、上tc轴承动圈与上tc轴承静圈之间会产生较大的摩擦。碳化物耐磨层提升了上述摩擦处的耐磨性，增加了产品的使用寿命。附图说明20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。21.图1为本实用新型实施例螺杆钻具组件整体结构剖视图；22.图2为本实用新型实施例转动轴、下tc轴承动圈和下tc轴承静圈连接结构示意图；23.图3为本实用新型实施例转动轴、下tc轴承动圈、下tc轴承静圈和轴承外壳连接结构爆炸图；24.图4为本实用新型实施例转动轴、上tc轴承动圈、上tc轴承静圈和轴承外壳连接结构爆炸图；25.图5为本实用新型实施例转动轴、上tc轴承动圈、上tc轴承静圈和轴承外壳另一角度连接结构爆炸图；26.图6为图1中a处局部放大图；27.图7为图3中b处局部放大图；28.图8为图1中c处局部放大图。29.图标：1-转动轴；2-轴承外壳；3-下tc轴承动圈；4-推力轴承；5-上tc轴承动圈；6-下tc轴承静圈；7-上tc轴承静圈；8-碳化物耐磨层；9-第一销孔；10-第二销孔；11-销钉；12-卡槽；13-卡簧；14-第一外螺纹部；15-第一内螺纹部；16-第二外螺纹部；17-第二内螺纹部；18-摩擦段；19-第一连接段；20-第二连接段；21-螺纹连接部；22-多边形切面；23-外调整垫环；24-内调整垫环。具体实施方式30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。34.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。35.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。36.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。37.实施例38.请参照图1-图8。39.本实用新型提供一种螺杆钻具组件：包括转动轴1和轴承外壳2，转动轴1为阶梯轴，转动轴1上依次套设有下tc轴承动圈3、推力轴承4和上tc轴承动圈5，下tc轴承动圈3外转动套设有下tc轴承静圈6，下tc轴承动圈3外转动套设有下tc轴承静圈6，上tc轴承动圈5外转动套设有上tc轴承静圈7，轴承外壳2套设在转动轴1外侧并同时与下tc轴承静圈6和上tc轴承静圈7连接；下tc轴承动圈3朝向下tc轴承静圈6的侧壁、下tc轴承静圈6朝向下tc轴承动圈3的侧壁、上tc轴承动圈5朝向上tc轴承静圈7的侧壁、上tc轴承静圈7朝向上tc轴承动圈5的侧壁均设置有碳化物耐磨层8。40.在本实施例中，基于图1、图3和图4所示，转动轴1为阶梯轴，具有依次设置的三个直径依次减少的轴段，下tc轴承动圈3套设在中部轴段处，下tc轴承动圈3的外侧转动套设有下tc轴承静圈6。上tc轴承动圈5安装在转动轴1的端部，上tc轴承动圈5的外侧转动套设有上tc轴承静圈7。转动轴1、下tc轴承动圈3、推力轴承4和上tc轴承动圈5作为第一个整体，轴承外壳2、下tc轴承静圈6和上tc轴承静圈7作为第二个整体。41.在钻井施工过程中，第一个整体与第二个整体之间相对转动，下tc轴承动圈3与下tc轴承静圈6之间、上tc轴承动圈5与上tc轴承静圈7之间会产生较大的摩擦。碳化物耐磨层8提升了上述摩擦处的耐磨性，增加了产品的使用寿命。42.螺杆钻具组件中各零部件的具体连接方式为：43.基于图1、图3、图6和图7所示，下tc轴承动圈3的侧壁开设有第一销孔9，转动轴1的中部轴段侧壁开设有与第一销孔9对应的第二销孔10，下tc轴承动圈3通过同时穿设过第一销孔9和第二销孔10的销钉11与转动轴1固定连接，以实现下tc轴承动圈3与转动轴1的同步转动。同时，在第一销孔9的内壁开设有卡槽12，卡槽12内卡设有卡簧13，以将销钉11阻挡住，防止销钉11因震动等因素掉落。同时，销钉11的端部与卡簧13抵接，以防止销钉11窜动。44.优选地，第一销孔9、第二销孔10和销钉11的数量均具有四个，四个第一销孔9环绕下tc轴承动圈3的侧壁均匀设置，四个第二销孔10与第四第一销孔9一一对应设置，每组第一销孔9和第二销孔10内均设置有销钉11，并均通过卡簧13将销钉11固定，以保证下tc轴承动圈3与转动轴1连接强度的各向均匀性。45.在上述实施例外的其它实施例中，第一销孔9、第二销孔10和销钉11的数量可以设置有三个或五个等，设计者根据实际载荷情况可进行适应性调整。46.进一步地，推力轴承4为多列向心推力球轴承，在本实施例中采用十一列向心推力球轴承。在其它实施例中根据实际尺寸可以设置十二列或十三列等。47.进一步地，基于图1-图5所示，上tc轴承静圈7和下tc轴承静圈6相对的端部均设置有第一外螺纹部14，轴承外壳2的两端分别设置有与上tc轴承静圈7和下tc轴承静圈6匹配的第一内螺纹部15。上tc轴承静圈7和下tc轴承静圈6分别螺纹旋合在轴承外壳2的两端，以实现二者同步转动。同时，第一外螺纹部14和第一内螺纹部15的螺纹旋向与转动轴1和轴承外壳2的相对转动方向相反，即使用时，第一外螺纹部14和第一内螺纹部15朝向旋紧方向转动，以防止在工作过程中因转动造成的螺纹松动。48.进一步地，基于图1-图5所示，转动轴1的端部设置有第二外螺纹部16，上tc轴承动圈5的端部设置有与第二外螺纹部16匹配的第二内螺纹部17。上tc轴承动圈5与转动轴1旋合连接，以实现二者的同步转动。49.详细地，上tc轴承动圈5包括摩擦段18以及分别位于摩擦段18两侧的第一连接段19和第二连接段20，摩擦段18的直径大于连接段的直径，第一连接段19、第二连接段20和摩擦段18均位于上tc轴承静圈7内部。摩擦段18与上tc轴承静圈7的内壁之间摩擦转动，第一连接段19和第二连接段20与上tc轴承静圈7的内壁之间具有间隙，以防止产生摩擦。碳化物耐磨层8设置在摩擦段18。第一连接段19的端部设置有上述第二内螺纹部17，以实现与转动轴1的连接，第二连接段20的端部同样设置有内螺纹作为螺纹连接部21，以实现与外部的具有外螺纹的万向轴连接。同时，环绕第二连接段20的端部外侧壁设置有多边形切面22，例如六边形切面，以方便通过外部匹配的具有多边形槽的扭矩扳手将上tc轴承动圈5旋合在转动轴1上。通过扭矩扳手，可以实现将上tc轴承动圈5与转动轴1按标准扭矩紧扣。50.在上述实施例外的其它实施例中，若外部万向轴具有的是内螺纹，则螺纹连接部21需要对应设置成外螺纹。51.进一步地，基于图1和图8所示，位于上tc轴承静圈7的第一外螺纹部14的端部与推力轴承4的外圈端部之间夹持有外调整垫环23，第二内螺纹部17的端部与推力轴承4的内圈端部之间夹持有内调整垫环24。52.在本实施例中，通过设置特定厚度的内调整垫环24和外调整垫环23，以弥补推力轴承4与上tc轴承静圈7和上tc轴承动圈5之间的误差间隙，保证各部件之间安装的紧密性。53.综上所述，本实用新型提供一种螺杆钻具组件，包括转动轴1和轴承外壳2，转动轴1为阶梯轴，转动轴1上依次套设有下tc轴承动圈3、推力轴承4和上tc轴承动圈5，下tc轴承动圈3外转动套设有下tc轴承静圈6，下tc轴承动圈3外转动套设有下tc轴承静圈6，上tc轴承动圈5外转动套设有上tc轴承静圈7，轴承外壳2套设在转动轴1外侧并同时与下tc轴承静圈6和上tc轴承静圈7连接；下tc轴承动圈3朝向下tc轴承静圈6的侧壁、下tc轴承静圈6朝向下tc轴承动圈3的侧壁、上tc轴承动圈5朝向上tc轴承静圈7的侧壁、上tc轴承静圈7朝向上tc轴承动圈5的侧壁均设置有碳化物耐磨层8。54.转动轴1、下tc轴承动圈3、推力轴承4和上tc轴承动圈5作为第一个整体，轴承外壳2、下tc轴承静圈6和上tc轴承静圈7作为第二个整体。在钻井施工过程中，第一个整体与第二个整体之间相对转动，下tc轴承动圈3与下tc轴承静圈6之间、上tc轴承动圈5与上tc轴承静圈7之间会产生较大的摩擦。碳化物耐磨层8提升了上述摩擦处的耐磨性，增加了产品的使用寿命。55.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。56.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。57.对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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