2021-01-25
螺杆馬達可能對於那些非專業(yè)人士來說,很少聽到過,但它卻是(shì)在石油鑽井行業起著至關(guān)重要作用的關鍵零(líng)部件。小猪视频色版技術股份有限公司對(duì)於螺杆馬達的生產,有著豐富的經驗和先進成熟的技術。今天,小猪视频色版小編就帶大家一起去了解下什麽是螺杆馬(mǎ)達,它的結構特點和工作原(yuán)理是什麽。
螺杆馬達(dá)是一種容積式馬達(dá),高壓鑽井液經帶有螺旋表(biǎo)麵的轉子和定子形成的若幹密封腔中,使轉子旋轉帶動鑽頭破碎岩石。螺杆馬達具(jù)有低速大(dà)扭(niǔ)矩的硬特性,過載能力強,易操作、結構較(jiào)簡單,在小尺寸時能得到大(dà)的扭矩和功率,有橫向振動。
螺杆馬達主要由旁通閥、馬達、萬向軸和傳動(dòng)軸等4個部件組(zǔ)成。
1.旁通閥總成(chéng)。
旁通閥總成由閥芯、閥套、彈簧、閥口等零件組成(chéng)。閥芯有兩個(gè)位置:開啟位置(zhì)和關閉位置。旁通閥的開啟與關閉由鑽井液的流量控製。鑒於石(shí)油鑽井(jǐng)的惡(è)劣環境,一般(bān)這些關鍵零件(jiàn)宜采用耐磨耐(nài)腐蝕的硬質合金材料製作。
正常(cháng)鑽進時,鑽井液的壓力迫使閥芯向下運動,造成彈簧壓縮(suō)並關閉閥體上的通道。此(cǐ)時泥漿流經馬達,把壓力能轉換為機械能。
在起下鑽作業過程中,泥漿泵停泵或流量較小,鑽井液壓力(lì)消失,被壓縮的(de)彈簧上舉閥芯,旁通閥開(kāi)啟,將(jiāng)鑽柱內孔(kǒng)與(yǔ)環空連通。起鑽時,鑽柱內的泥漿(jiāng)經閥口流人環空,不會溢於井台上(shàng)。下鑽時,環空內的泥漿經閥口進入鑽柱,減少鑽(zuàn)柱內外的壓力差。
2.馬達總成。
螺(luó)杆馬達的馬達(dá)由定子和(hé)轉子兩個零(líng)件組成。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注並黏結牢固(gù)的橡膠襯套。橡膠內孔是橫斷麵為多頭圓形的(de)螺旋孔。轉子是(shì)一根經過機械加工並經高硬度表麵處理的螺杆(gǎn),其上端是自(zì)由(yóu)端,下(xià)端與萬向軸相連。
轉子和定子具有特殊的齧合關(guān)係。這些齧合點沿軸向(xiàng)形成螺旋密封線,形成一個一個的(de)密封空腔。當具有一定能量的(de)壓力液進(jìn)入(rù)這些密封腔,並從(cóng)馬達的一端流到另一端(duān)時,推動轉子(zǐ)在定子中轉動,將液(yè)壓能轉換為機(jī)械(xiè)能。
轉子的轉速與(yǔ)馬達的輸入流量成正比,控製輸入流量(liàng),就可以控製螺杆馬達的輸出轉速。3.萬向軸總成。
萬向軸(zhóu)總成由(yóu)殼(ké)體(tǐ)和萬向軸組成,萬向軸的(de)上端連接馬達的轉子、下端連接傳動軸的導流水帽,其作用是將做行星運(yùn)動的轉子和做定軸轉動的(de)傳動軸連接起來,把馬達的輸出(chū)扭矩通過(guò)傳動軸傳遞(dì)到(dào)鑽頭上。萬向軸有(yǒu)瓣式萬向軸和撓軸等結構形式,撓軸是一根有一定柔(róu)度、上下兩端為鏈(liàn)接螺紋的
萬向軸總成由殼體和萬向軸組成,萬向軸的(de)上端連接馬達的轉子、下(xià)端連接傳(chuán)動軸的導流水(shuǐ)帽,其作用(yòng)是將做行星運動的轉子和做定軸轉動的傳動軸連接起來,把馬達的輸出扭(niǔ)矩通過傳動軸(zhóu)傳遞到鑽頭上。萬向軸有瓣式萬(wàn)向軸和撓軸(zhóu)等結構(gòu)形式(shì),撓軸是一根有一定柔度、上下兩端(duān)為(wéi)連接螺紋的光軸。直(zhí)螺杆馬達的萬向軸殼體無結構彎角(jiǎo),而彎螺杆馬達的萬向軸殼體有結(jié)構彎角。
4.傳動軸總成。
傳動軸總成由殼體(tǐ)、傳動軸、軸承組及輔助零件總裝組成。傳動軸的功能是將馬達(dá)的扭矩傳給鑽頭,同時要承受鑽進時地層(céng)作用於鑽(zuàn)頭的(de)軸向力和徑向力,因此,其(qí)主要結構是(shì)一組軸(zhóu)承,螺杆馬(mǎ)達工作時,少量鑽井(jǐng)液從軸承間隙處通過,使軸承得到潤滑和冷卻。軸(zhóu)承的組合形式按水眼(yǎn)壓降可分為三類:①水眼壓降(jiàng)為3.5MPa,上、下軸承是(shì)推力球軸承,徑向軸承有硬質合金軸承(TC軸承)或橡膠軸承。
②水眼壓降為7MPa,上、下徑(jìng)向軸承為硬質合金軸承,中間裝有一(yī)組推力球(qiú)軸承,提高了傳動軸的承載能力和使用壽命。③水眼壓降為14MPa,上、下徑向軸承為CC合金軸(zhóu)承,中間裝有(yǒu)鑲嵌(qiàn)PDC複合片的平麵推力摩擦軸承,具有更高的承載能力和使用壽命。