CN111219152A - 一体式钻杆钻具单数动套***及其配合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻杆钻具辅件技术领域，公开了一体式钻杆钻具单数动套***及其配合方法，该方法采用的单数动套***包括：一体式单数半圆滚道动套体，管体结构的一体式单数半圆滚道动套体的内壁设置有与钻杆配合的内径孔；一体式单数半圆滚道动套体轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体的半圆滚道；一体式单数半圆滚道动套体的每个半圆滚道与其径向配合的两个静套组成的半圆滚道相对应，构成滚动体的环形跑道；一体式单数半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行。本发明能够在大负荷30吨的轴向压力下工作，具有抗碎裂、抗磨损、耐冲击，其结构形态保持完好，承压寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及钻杆钻具辅件技术领域，特别是涉及一体式钻杆钻具单数动套***及其配合方法。
背景技术
目前，全球所用的钻杆钻具动套，都是多个单一的动套组成的动套组，如美国及俄罗斯采用的钻杆钻具动套组，一般都是采用组合式动套组的每个单一的动套，与静套组的每个单一的静套对应构成，滚动体运动的一个滚道，即由静套1、静套端2、动套3、动套端4，滚动体5、钻杆6联结组成，如图1所示。当钻杆大负荷工作时，钻杆钻具上动套组的某个单一的动套，极易在大负荷10吨至30吨的轴向压力下损坏，为保证钻杆钻具不被继续损坏的情况下，必须停止工作，进行整体更换动套组，耽误工程的任务时间，为此需要一种能够克服上述缺陷的装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种一体式钻杆钻具动套***及其配合方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一体式钻杆钻具单数动套***，包括：一体式单数半圆滚道动套体，管体结构的一体式单数半圆滚道动套体的内壁设置有与钻杆配合的内径孔；一体式单数半圆滚道动套体轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体的半圆滚道；一体式单数半圆滚道动套体的每个半圆滚道与其径向配合的两个静套组成的半圆滚道相对应，构成滚动体的环形跑道。
一体式钻杆钻具单数动套***，一体式单数半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行，或与另一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线同向平行。
一体式钻杆钻具单数动套***，所述一体式单数半圆滚道动套体轴向外壁上设置有单数5个间距相同的单数半圆滚道，或设置有单数7、9、11、13个间距相同的单数半圆滚道。
一体式钻杆钻具单数动套***，所述两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线异向，构成非对称的静套，非对称静套一端的滚道弧线大于另一端的滚道弧线。
一体式钻杆钻具单数动套***的配合方法，采用一体式钻杆钻具单数动套的半圆滚道与组合式的非对称静套及滚动体配合联结组成，其步骤如下：
1）制备一体式钻杆钻具单数动套，首先通过铸造加工成管体结构的一体式单数的半圆滚道动套体，再机加工单数半圆滚道动套体的内壁与钻杆配合的内径孔；再机加工单数半圆滚道动套体轴向外壁的单数个间距相同的容纳滚动体的半圆滚道；
要求单数个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同，即加工的单数个5、7、9、11、13个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同；
2）制备与一体式钻杆钻具单数动套配合的非对称静套；
a.加工与一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道配合的非对称静套的端静套；
b. 加工与一体式钻杆钻具单数动套始端与终端间的半圆滚道配合的非对称静套间静套；
其中加工的两个间静套组成的半圆滚道的结合缝隙线为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体上每个半圆滚道的谷底径向直径线异向，构成非对称的静套；
3）配合：首先将一体式钻杆钻具单数动套的始端与终端间的每个半圆滚道与非对称静套的间静套配合，再将一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道与非对称静套的端静套配合；最后将一体式钻杆钻具单数动套的每个半圆滚道与组合非对称静套配合的每个半圆滚道的环形跑道内放置滚动体，构成一体式钻杆钻具单数动套的滚动***。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性 ：
一体式钻杆钻具单数动套***及其配合方法，能够在钻杆大负荷30吨的轴向压力下工作时，具有抗碎裂、抗磨损、耐冲击，其结构形态保持完好，承压寿命长，适用性强。本发明一体式动套结构的整体更换装拆方便，能够保证完成工程任务的时间。还能够克服现有动套组多个单一动套的拆卸、组装麻烦的缺陷，并且还具有加工工序简单，节省原材料。
附图说明
图 1 是现有多个动套组成的多个动套***结构示意图。
图2是单个一体式动套上的半圆滚道的谷底径向直径线与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线平行组成的一体式动套***的结构示意图。
图 3是单数个半圆滚道的一体式动套的剖面结构示意图。
图4、图5是两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线7与一体式动套上的半圆滚道的谷底径向直径线呈斜线的结构示意图。
图6是两静套组成半圆滚道截面图。
图中：静套1、静套端2、动套3、动套端4、滚动体5、钻杆6、一体式单数半圆滚道动套体7、半圆滚道谷底径向直径线8、静套结合缝隙线9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图 2所示，一体式钻杆钻具单数动套***，包括：一体式单数半圆滚道动套体7，管体结构的一体式单数半圆滚道动套体7的内壁设置有与钻杆6配合的内径孔；一体式单数半圆滚道动套体7轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体5的半圆滚道7.1；一体式单数半圆滚道动套体7的每个半圆滚道与其径向配合的两个静套组成的半圆滚道相对应，构成滚动体5的环形跑道。
所述的一体式单数半圆滚道动套体7上每个半圆滚道7.1的谷底径向直径线8与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线7同向平行，或与另一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线7同向平行。
所述一体式单数半圆滚道动套体7轴向外壁上设置有单数5个间距相同的单数半圆滚道，或设置有单数7、9、11、13个间距相同的单数半圆滚道，如图3所示。
所述两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线9为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体7上每个半圆滚道的谷底径向直径线8异向，构成非对称的静套；如图4、5所示。
所述的非对称静套一端的滚道弧线1.2大于另一端的滚道弧线1.1；如图6所示。
其中的两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线7与单数半圆滚道动套体5上每个半圆滚道的谷底径向直径线8重合，构成对称的静套，对称的静套两端的1/4滚道弧线相等。
一体式钻杆钻具单数动套***的配合方法，采用一体式钻杆钻具单数动套的半圆滚道与组合式的非对称静套及滚动体5配合联结组成，其步骤如下：
1）制备一体式钻杆钻具单数动套，首先通过铸造加工成管体结构的一体式单数的半圆滚道动套体7，再机加工单数半圆滚道动套体7的内壁与钻杆6配合的内径孔；再机加工单数半圆滚道动套体7轴向外壁的单数个间距相同的容纳滚动体5的半圆滚道。
要求单数个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同，即加工的单数个5、7、9、11、13个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同；一体式单数的半圆滚道动套体7在轴向压力下工作，具有抗碎裂、抗磨损、耐冲击。
2）制备与一体式钻杆钻具单数动套配合的非对称静套。
a.加工与一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道配合的非对称静套的端静套2。
b. 加工与一体式钻杆钻具单数动套始端与终端间的半圆滚道配合的非对称静套间静套1。
其中加工的两个间静套组成的半圆滚道的结合缝隙线9为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体7上每个半圆滚道的谷底径向直径线8异向，构成非对称的静套；在经向压力下工作，增加抗碎裂、抗磨损、耐冲击。
3）配合：首先将一体式钻杆钻具单数动套的始端与终端间的每个半圆滚道与非对称静套的间静套配合，再将一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道与非对称静套的端静套配合，使半圆滚道与其径向配合的两个非对称静套组成的半圆滚道相对应；最后将一体式钻杆钻具单数动套的每个半圆滚道与组合非对称静套配合的每个半圆滚道的环形跑道内放置滚动体5，构成一体式钻杆钻具单数动套的滚动***。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一体式钻杆钻具单数动套***，其特征是：包括：一体式单数半圆滚道动套体（7），管体结构的一体式单数半圆滚道动套体（7）的内壁设置有与钻杆（6）配合的内径孔；一体式单数半圆滚道动套体（7）轴向的外壁设置有单数个间距相同的容纳滚动体（5）的半圆滚道（7.1）；一体式单数半圆滚道动套体（7）的每个半圆滚道与其径向配合的两个静套组成的半圆滚道相对应，构成滚动体（5）的环形跑道。
2.根据权利要求1所述的一体式钻杆钻具单数动套***，其特征是：所述一体式单数半圆滚道动套体（7）上每个半圆滚道（7.1）的谷底径向直径线（8）与一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线（9）同向平行，或与另一侧由两个静套组成的半圆滚道结合缝隙线（7）同向平行。
3.根据权利要求1所述的一体式钻杆钻具单数动套***，其特征是：所述一体式单数半圆滚道动套体（7）轴向外壁上设置有单数5个间距相同的单数半圆滚道，或设置有单数7、9、11、13个间距相同的单数半圆滚道。
4.根据权利要求1所述的一体式钻杆钻具单数动套***，其特征是：所述两个静套组成的半圆滚道的结合缝隙线（9）为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体（7）上每个半圆滚道的谷底径向直径线（8）异向，构成非对称的静套，非对称静套一端的滚道弧线（1.2）大于另一端的滚道弧线（1.1）。
5.一种权利要求1所述的一体式钻杆钻具单数动套***的配合方法，其特征是：采用一体式钻杆钻具单数动套的半圆滚道与组合式的非对称静套配合联结组成，其步骤如下：
1）制备一体式钻杆钻具单数动套，首先通过铸造加工成管体结构的一体式单数的半圆滚道动套体7，再机加工单数半圆滚道动套体7的内壁与钻杆6配合的内径孔；再机加工单数半圆滚道动套体7轴向外壁的单数个间距相同的容纳滚动体5的半圆滚道；
要求单数个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同，即加工的单数个5、7、9、11、13个间距相同的每个单数半圆滚道的R沟道及沟经相同；
2）制备与一体式钻杆钻具单数动套配合的非对称静套；
a.加工与一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道配合的非对称静套的端静套2；
b. 加工与一体式钻杆钻具单数动套始端与终端间的半圆滚道配合的非对称静套间静套1；
其中加工的两个间静套组成的半圆滚道的结合缝隙线9为斜缝线与一体式单数半圆滚道动套体7上每个半圆滚道的谷底径向直径线8异向，构成非对称的静套；
3）配合：首先将一体式钻杆钻具单数动套的始端与终端间的每个半圆滚道与非对称静套的间静套配合，再将一体式钻杆钻具单数动套始端或终端的半圆滚道与非对称静套的端静套配合；最后将一体式钻杆钻具单数动套的每个半圆滚道与组合非对称静套配合的每个半圆滚道的环形跑道内放置滚动体5，构成一体式钻杆钻具单数动套的滚动***。
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