来源:原创 2021-01-25 浏览量:10686
螺杆马达可能对于那些非专业人士来说,很少听到过,但它却是在石油钻井行业起着至关重要作用的关键零部件。澳门大阳城集团娱乐网站技术股份有限公司对于螺杆马达的生产,有着丰富的经验和先进成熟的技术。今天,澳门大阳城集团娱乐网站小编就带大家一起去了解下什么是螺杆马达,它的结构特点和工作原理是什么。
螺杆马达是一种容积式马达,高压钻井液经带有螺旋表面的转子和定子形成的若干密封腔中,使转子旋转带动钻头破碎岩石。螺杆马达具有低速大扭矩的硬特性,过载能力强,易操作、结构较简单,在小尺寸时能得到大的扭矩和功率,有横向振动。
螺杆马达主要由旁通阀、马达、万向轴和传动轴等4个部件组成。
1.旁通阀总成。
旁通阀总成由阀芯、阀套、弹簧、阀口等零件组成。阀芯有两个位置:开启位置和关闭位置。旁通阀的开启与关闭由钻井液的流量控制。鉴于石油钻井的恶劣环境,一般这些关键零件宜采用耐磨耐腐蚀的硬质合金材料制作。
正常钻进时,钻井液的压力迫使阀芯向下运动,造成弹簧压缩并关闭阀体上的通道。此时泥浆流经马达,把压力能转换为机械能。
在起下钻作业过程中,泥浆泵停泵或流量较小,钻井液压力消失,被压缩的弹簧上举阀芯,旁通阀开启,将钻柱内孔与环空连通。起钻时,钻柱内的泥浆经阀口流人环空,不会溢于井台上。下钻时,环空内的泥浆经阀口进入钻柱,减少钻柱内外的压力差。
2.马达总成。
螺杆马达的马达由定子和转子两个零件组成。定子是在钢管内壁上压注并黏结牢固的橡胶衬套。橡胶内孔是横断面为多头圆形的螺旋孔。转子是一根经过机械加工并经高硬度表面处理的螺杆,其上端是自由端,下端与万向轴相连。
转子和定子具有特殊的啮合关系。这些啮合点沿轴向形成螺旋密封线,形成一个一个的密封空腔。当具有一定能量的压力液进入这些密封腔,并从马达的一端流到另一端时,推动转子在定子中转动,将液压能转换为机械能。
转子的转速与马达的输入流量成正比,控制输入流量,就可以控制螺杆马达的输出转速。3.万向轴总成。
万向轴总成由壳体和万向轴组成,万向轴的上端连接马达的转子、下端连接传动轴的导流水帽,其作用是将做行星运动的转子和做定轴转动的传动轴连接起来,把马达的输出扭矩通过传动轴传递到钻头上。万向轴有瓣式万向轴和挠轴等结构形式,挠轴是一根有一定柔度、上下两端为链接螺纹的
万向轴总成由壳体和万向轴组成,万向轴的上端连接马达的转子、下端连接传动轴的导流水帽,其作用是将做行星运动的转子和做定轴转动的传动轴连接起来,把马达的输出扭矩通过传动轴传递到钻头上。万向轴有瓣式万向轴和挠轴等结构形式,挠轴是一根有一定柔度、上下两端为连接螺纹的光轴。直螺杆马达的万向轴壳体无结构弯角,而弯螺杆马达的万向轴壳体有结构弯角。
4.传动轴总成。
传动轴总成由壳体、传动轴、轴承组及辅助零件总装组成。传动轴的功能是将马达的扭矩传给钻头,同时要承受钻进时地层作用于钻头的轴向力和径向力,因此,其主要结构是一组轴承,螺杆马达工作时,少量钻井液从轴承间隙处通过,使轴承得到润滑和冷却。轴承的组合形式按水眼压降可分为三类:①水眼压降为3.5MPa,上、下轴承是推力球轴承,径向轴承有硬质合金轴承(TC轴承)或橡胶轴承。
②水眼压降为7MPa,上、下径向轴承为硬质合金轴承,中间装有一组推力球轴承,提高了传动轴的承载能力和使用寿命。③水眼压降为14MPa,上、下径向轴承为CC合金轴承,中间装有镶嵌PDC复合片的平面推力摩擦轴承,具有更高的承载能力和使用寿命。
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