一种钻井遥控可变径稳定器
专利汇可以提供一种钻井遥控可变径稳定器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种钻井遥控可变径稳定器，主要由上 外壳 、压动 活塞 、上芯轴、上复位 弹簧 、 棘轮 套、上棘轮下棘轮、推 力 球 轴承 、斜面体、径向活塞、中芯轴、下芯轴、注油孔销钉、排气孔销钉、 定位 套、滤板 卡簧 、滤板、闷头、孔板、蘑菇 外圈 、止动套、转换接头、碟簧、蘑菇内芯、定位销钉、下 复位弹簧 、平衡活塞、下外壳、轴承套和 密封圈 组成，其特征在于开 泵 时压动活塞驱动上芯轴带动下芯轴运动，在此过程中驱动径向活塞伸出，平衡活塞则 自动调节 其沿下芯轴的移动；停泵后，上棘轮与下棘轮的作用使径向活塞稳定于伸出状态；第二次开泵后，径向活塞仍处于伸出状态，但第二次停泵后径向活塞将处于收缩状态；循环上述过程便可实现井下多次变径。，下面是一种钻井遥控可变径稳定器专利的具体信息内容。
1.一种钻井遥控可变径稳定器，主要由上外壳(1)、压动活塞(2)、上芯轴(3)、上复位弹簧(4)、棘轮套(5)、上棘轮(6)、下棘轮(7)、推力球轴承(8)、斜面体(9)、径向活塞(10)、中芯轴(11)、下芯轴(12)、注油孔销钉(13)、排气孔销钉(14)、定位套(15)、滤板卡簧(16)、滤板(17)、闷头(18)、孔板(19)、蘑菇外圈(20)、止动套(21)、转换接头(22)、碟簧(23)、蘑菇内芯(24)、定位销钉(25)、下复位弹簧(26)、平衡活塞(27)、下外壳(28)、轴承套(29)和密封圈(30)组成；其特征在于：所述上外壳(1)与下外壳(28)、压动活塞(2)与上芯轴(3)、上芯轴(3)与上棘轮(6)、下棘轮(7)与中芯轴(11)、中芯轴(11)与下芯轴(12)、定位套(15)与下芯轴(12)、孔板(19)与下芯轴(12)、转换接头(22)与下外壳(28)均通过螺纹连接；在所述压动活塞(2)、径向活塞(10)、闷头(18)和平衡活塞(27)处均设有密封圈；所述上外壳(1)的内壁中段设有用于支撑上复位弹簧(4)的支撑台阶；所述压动活塞(2)连接于上芯轴(3)的上端，上复位弹簧(4)套装于上芯轴(3)外，上复位弹簧(4)的上端与下端分别作用于压动活塞(2)的底面与上外壳(1)的支撑台阶；所述棘轮套(5)通过过盈配合安装于上外壳(1)内；所述上棘轮(6)固定于上芯轴(3)的下端，上芯轴(3)的下端设有内腔(3b)用于配合中芯轴(11)；所述上棘轮(6)与棘轮套(5)的配合为间隙配合；所述下棘轮(7)连接于中芯轴(11)上端，下棘轮(7)与棘轮套(5)的配合为间隙配合；所述推力球轴承(8)装配于下棘轮(7)下部用于辅助下棘轮(7)的转动；所述轴承套(29)套装在中芯轴(11)外，用于固定推力球轴承(8)和限定斜面体(9)的轴向移动；所述斜面体(9)沿中芯轴(11)轴向套装在中芯轴(11)上，每一个斜面体(9)均与三个径向活塞(10)连接；所述径向活塞(10)安装于下外壳(28)的径向通孔内；
所述下芯轴(12)的上端面用于限制斜面体(9)的轴向移动，下芯轴(12)与平衡活塞(27)间隙配合；所述上外壳(1)、压动活塞(2)、上芯轴(3)、下外壳(28)、中芯轴(11)、下芯轴(12)和平衡活塞(27)形成油腔E；所述固定于下芯轴(12)上的定位套(15)用于支撑下复位弹簧(26)；所述下复位弹簧(26)套装在下芯轴(12)上，其上端作用于定位套(15)的底面，其下端作用于闷头(18)的顶面；所述滤板(17)通过滤板卡簧(16)固定在下外壳(28)上，用于过滤环空中的钻井流体；所述闷头(18)通过间隙配合装配在下芯轴(12)上，并且通过定位销钉(25)固定在下外壳(28)上；所述孔板(19)下端设有锥形空腔，与蘑菇外圈(20)和蘑菇内芯(24)共同构成节流单元，通过监测该单元的压力信号可得到稳定器的变径状态；所述蘑菇内芯(24)为锥形体，并在中部沿周向设有四个突翼，通过突翼固定在蘑菇外圈(20)内部；所述蘑菇外圈(20)通过间隙配合安装在下外壳(28)内，其上端抵在下外壳(28)的台阶上，下端抵在止动套(21)上；所述止动套(21)通过碟簧(23)和转换接头(22)固定在下外壳(28)内部，用于限定蘑菇外圈(20)的位置；所述上芯轴(3)为阶梯轴，设有连接螺纹(3a)与内腔(3b)；所述棘轮套(5)为圆型薄壁筒，棘轮套(5)的外径大于下外壳(28)的内径，在装配时，下外壳(28)可以抵住棘轮套(5)，限制其轴向移动，棘轮套(5)内部设有肋板(5a)，所述肋板(5a)数量为三个并沿棘轮套(5)的周向均匀分布；所述上棘轮(6)设有滑槽(6a)、短斜滑面(6b)、长斜滑面(6c)和上棘轮螺纹(6d)，所述滑槽(6a)、短斜滑面(6b)和长斜滑面(6c)数量均为三个且沿上棘轮(6)的周向均匀分布；所述上棘轮(6)通过间隙配合装配于棘轮套(5)的内部，并且肋板(5a)置于滑槽(6a)内用于限制上棘轮(6)的周向转动；所述下棘轮(7)设有纵槽(7a)、第一滑面(7b)、侧壁(7c)、第二滑面(7d)、下棘轮螺纹(7e)和轴承空腔(7f)，所述纵槽(7a)、第一滑面(7b)、侧壁(7c)和第二滑面(7d)数量均为三个且沿下棘轮(7)周向均匀分布，所述下棘轮(7)通过间隙配合装配于棘轮套(5)内，并且肋板(5a)置于纵槽(7a)内用于限制下棘轮(7)的周向转动；所述短斜滑面(6b)、长斜滑面(6c)、第一滑面(7b)和第二滑面(7d)均为斜面；所述推力球轴承(8)装配在下棘轮(7)下端的轴承空腔(7f)内，使得下棘轮(7)在执行变径操作时能自由转动；所述棘轮套(5)、上棘轮(6)、下棘轮(7)和推力球轴承(8)共同构成用于执行变径操作的棘轮控制机构；在执行变径操作时，当第一次启动泥浆泵，钻井液使压动活塞(2)带动上芯轴(3)向下运动从而驱动棘轮控制机构执行变径操作使得径向活塞(10)向外伸出；在径向活塞(10)由收缩状态变为伸出状态的过程中，上棘轮(6)向下运动，短斜滑面(6b)作用在第一滑面(7b)上并推动下棘轮(7)向下运动；在短斜滑面(6b)与第一滑面(7b)作用时，由于第一滑面(7b)为斜面，短斜滑面(6b)作用下的下棘轮(7)具有转动趋势，但由于此时肋板(5a)置于纵槽(7a)内，下棘轮(7)无法逆时针转动；当上棘轮(6)推动下棘轮(7)至脱离棘轮套(5)的位置时，肋板(5a)脱离纵槽(7a)，由于短斜滑面(6b)作用在第一滑面(7b)，下棘轮(7)逆时针转动，肋板(5a)滑入第一滑面(7b)下端，此时下棘轮(7)驱动中芯轴(11)与斜面体(9)的轴向运动使径向活塞(10)处于伸出状态；当关泵后，上棘轮(6)在上复位弹簧(4)的作用下沿轴线向上运动，此时肋板(5a)的底端作用在第一滑面(7b)下端并靠在侧壁(7c)上，径向活塞(10)稳定于伸出状态；当第二次开启泥浆泵时，钻柱内的压力再次上升，使压动活塞(2)再次克服上复位弹簧(4)的弹力，上芯轴(3)带动上棘轮(6)向下运动，短斜滑面(6b)作用在第二滑面(7d)上并推动下棘轮(7)向下运动，由于肋板(5a)靠在侧壁(7c)上，所以下棘轮(7)此时仍不能逆时针转动，当上棘轮(6)推动下棘轮(7)至肋板(5a)脱离侧壁(7c)时，由于短斜滑面(6b)作用在第二滑面(7d)上，下棘轮(7)再次逆时针转动，肋板(5a)经第二滑面(7d)滑入纵槽(7a)内；当再次停泵时，在上复位弹簧(4)和下复位弹簧(26)作用下，上芯轴(3)、中芯轴(11)、斜面体(9)、下芯轴(12)向上运动，使伸出的径向活塞(10)向内收缩。
一种钻井遥控可变径稳定器
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
19、蘑菇外圈20、止动套21、转换接头22、碟簧23、蘑菇内芯24、定位销钉25、下复位弹簧26、平衡活塞27、下外壳28、轴承套29和密封圈30组成；其特征在于：所述上外壳1与下外壳28、压动活塞2与上芯轴3、上芯轴3与上棘轮6、下棘轮7与中芯轴11、中芯轴11与下芯轴12、定位套15与下芯轴12、孔板19与下芯轴12、转换接头22与下外壳28均通过螺纹连接；在所述压动活塞2、径向活塞10、闷头18和平衡活塞27处均设有密封圈；所述上外壳1的内壁中段设有用于支撑上复位弹簧4的支撑台阶；所述压动活塞2连接于上芯轴3的上端，上复位弹簧4套装于上芯轴3外，上复位弹簧4的上端与下端分别作用于压动活塞2的底面与上外壳1的支撑台阶；所述棘轮套5通过过盈配合安装于上外壳1内；所述上棘轮6固定于上芯轴3的下端，上芯轴3的下端设有内腔3b用于配合中芯轴11；所述上棘轮6与棘轮套5的配合为间隙配合；所述下棘轮7连接于中芯轴11上端，下棘轮7与棘轮套5的配合为间隙配合；所述推力球轴承8装配于下棘轮7下部用于辅助下棘轮7的转动；所述轴承套29套装在中芯轴11外，用于固定推力球轴承8和限定斜面体9的轴向移动；所述斜面体9沿中芯轴11轴向套装在中芯轴11上，每一个斜面体9均与三个径向活塞10连接；所述径向活塞10安装于下外壳28的径向通孔内；所述下芯轴12的上端面用于限制斜面体9的轴向移动，下芯轴12与平衡活塞27间隙配合；所述上外壳1、压动活塞2、上芯轴3、下外壳28、中芯轴11、下芯轴12和平衡活塞27形成油腔E；所述固定于下芯轴12上的定位套15用于支撑下复位弹簧26；所述下复位弹簧26套装在下芯轴
12上，其上端作用于定位套15的底面，其下端作用于闷头18的顶面；所述滤板17通过滤板卡簧16固定在下外壳28上，用于过滤环空中的钻井流体；所述闷头18通过间隙配合装配在下芯轴12上，并且通过定位销钉25固定在下外壳28上；所述孔板19下端设有锥形空腔，与蘑菇外圈20和蘑菇内芯24共同构成节流单元，通过监测该单元的压力信号可得到稳定器的变径状态；所述蘑菇内芯24为锥形体，并在中部沿周向设有四个突翼，通过突翼固定在蘑菇外圈
20内部；所述蘑菇外圈20通过间隙配合安装在下外壳28内，其上端抵在下外壳28的台阶上，下端抵在止动套21上；所述止动套21通过碟簧23和转换接头22固定在下外壳28内部，用于限定蘑菇外圈20的位置；所述上芯轴3为阶梯轴，设有连接螺纹3a与内腔3b；所述棘轮套5为圆型薄壁筒，棘轮套5的外径大于下外壳28的内径，在装配时，下外壳28可以抵住棘轮套5，限制其轴向移动，棘轮套5内部设有肋板5a，所述肋板5a数量为三个并沿棘轮套5的周向均匀分布；所述上棘轮6设有滑槽6a、短斜滑面6b、长斜滑面6c和上棘轮螺纹6d，所述滑槽6a、短斜滑面6b和长斜滑面6c数量均为三个且沿上棘轮6的周向均匀分布；所述上棘轮6通过间隙配合装配于棘轮套5的内部，并且肋板5a置于滑槽6a内用于限制上棘轮6的周向转动；所述下棘轮7设有纵槽7a、第一滑面7b、侧壁7c、第二滑面7d、下棘轮螺纹7e和轴承空腔7f，所述纵槽7a、第一滑面7b、侧壁7c和第二滑面7d数量均为三个且沿下棘轮7周向均匀分布，所述下棘轮7通过间隙配合装配于棘轮套5内，并且肋板5a置于纵槽7a内用于限制下棘轮7的周向转动；所述短斜滑面6b、长斜滑面6c、第一滑面7b和第二滑面7d均为斜面；所述推力球轴承8装配在下棘轮7下端的轴承空腔7f内，使得下棘轮7在执行变径操作时能自由转动；所述棘轮套5、上棘轮6、下棘轮7和推力球轴承8共同构成用于执行变径操作的棘轮控制机构；
在执行变径操作时，当第一次启动泥浆泵，钻井液使压动活塞2带动上芯轴3向下运动从而驱动棘轮控制机构执行变径操作使得径向活塞10向外伸出；在径向活塞10由收缩状态变为伸出状态的过程中，上棘轮6向下运动，短斜滑面6b作用在第一滑面7b上并推动下棘轮7向下运动；在短斜滑面6b与第一滑面7b作用时，由于第一滑面7b为斜面，短斜滑面6b作用下的下棘轮7具有转动趋势，但由于此时肋板5a置于纵槽7a内，下棘轮7无法逆时针转动；当上棘轮6推动下棘轮7至脱离棘轮套5的位置时，肋板5a脱离纵槽7a，由于短斜滑面6b作用在第一滑面7b，下棘轮7逆时针转动，肋板5a滑入第一滑面7b下端，此时下棘轮7驱动中芯轴11与斜面体9的轴向运动使径向活塞10处于伸出状态；当关泵后，上棘轮6在上复位弹簧4的作用下沿轴线向上运动，此时肋板5a的底端作用在第一滑面7b下端并靠在侧壁7c上，径向活塞10稳定于伸出状态；当第二次开启泥浆泵时，钻柱内的压力再次上升，使压动活塞2再次克服上复位弹簧4的弹力，上芯轴3带动上棘轮6向下运动，短斜滑面6b作用在第二滑面7d上并推动下棘轮7向下运动，由于肋板5a靠在侧壁7c上，所以下棘轮7此时仍不能逆时针转动，当上棘轮6推动下棘轮7至肋板5a脱离侧壁7c时，由于短斜滑面6b作用在第二滑面7d上，下棘轮7再次逆时针转动，肋板5a经第二滑面7d滑入纵槽7a内；当再次停泵时，在上复位弹簧4和下复位弹簧26作用下，上芯轴3、中芯轴11、斜面体9、下芯轴12向上运动，使伸出的径向活塞10向内收缩。
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