一種容積式直線馬達的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種容積式直線馬達，更具體的說，尤其涉及一種離心式圓周運動為往復直線運動的容積式直線馬達。
【背景技術】
[0002]螺桿轉具是一種依靠容積式液壓馬達進行鉆井作業的工具，通過將液體壓力驅使馬達轉子進行偏心轉動，馬達轉子輸出的動力依次經萬向軸、傳動軸傳遞給鉆頭，最終通過鉆頭實現鉆井作業。如專利號為ZL200610021439.8、發明名稱為“一種金屬轉子螺桿轉具”的專利文件，就具體公開了一種轉子采用金屬材質的螺桿轉具。
[0003]容積式馬達由馬達定子、馬達轉子組成，如圖1所示，給出了現有容積式馬達轉子的運動軌跡圖，由此可見，現有的容積式馬達在運行的過程中，轉子在自身旋轉的同時，還繞馬達定子的中心做離心式圓周運動。然而在很多應用場合，轉子的這種離心式的圓周運動稱為一種弊端，使其應用范圍受到很大的局限性；如果能將轉子的離心式圓周運動變換為直線往復運動，將會擴大容積式馬達的應用范圍。
[0004]采用液力加壓器的鉆具，則無需使用容積式液壓馬達，而是將壓力鉆井液直接通入至液力加壓器中，由液力加壓器將液體壓力轉化為頭部的鉆具，通過鉆具的震動來實現鉆井作業。如專利號為ZL201110182865.0、發明名稱為“一種液力加壓器”的專利文件，就具體公開了一種常用的液力加壓器裝置。鉆井液的壓力是決定鉆井效率、質量的關鍵所在，在一定范圍內增加鉆井液的壓力，有利于提高鉆井效率。然而，通常情況下鉆井的壓力是相對恒定的，如果能在液力加壓器的前端增設相應的機械結構，能在通入的鉆井液的壓力相對不變的情況下，通過“憋壓”的形式增加通往液力加壓器液體的壓力，將會有效地提高鉆井效率。
【發明內容】
[0005]本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種容積式直線馬達。
[0006]本發明的容積式直線馬達，直線馬達由馬達定子和位于馬達定子中的馬達轉子組成，其特別之處在于:所述馬達定子的一端固定有下接頭，所述下接頭中設置有轉子接頭和上套，轉子接頭與馬達轉子相固定，上套固定于下接頭中，上套上開設有對轉子接頭進行限位的長形開口 ；轉子接頭在馬達轉子的帶動下在長形開口內做往復直線運動。
[0007]本發明的容積式直線馬達，所述轉子接頭上固定有兩個軸承，所述兩個軸承分別位于上套的兩側，軸承的外徑大于長形開口的寬度。
[0008]本發明的容積式直線馬達，所述轉子接頭的末端設置有對兩個軸承進行限位的螺母。
[0009]本發明的容積式直線馬達，所述馬達定子的另一端設置有上接頭，上接頭的內部為便于鉆井液流經的進液通道；馬達轉子上固定有穿過進液通道的加長軸，加長軸的末端固定有防掉螺母。
[0010]本發明的容積式直線馬達，所述馬達定子的頭數為2，馬達轉子的頭數為I ;馬達定子的導程為馬達轉子導程的2倍。
[0011]本發明的容積式直線馬達，包括與直線馬達相配合的液力加壓器，所述液力加壓器由缸體、多個活塞和芯軸組成，多個活塞位于缸體中，缸體的中央為便于鉆井液流過的通腔，芯軸固定于缸體的末端，用于安裝鉆具；缸體固定于下接頭上，以實現液力加壓器與直線馬達的固定連接；下接頭中設置有下套，下套的外壁與下接頭的內壁通過鍵連接，下套上開設有用于連通液力加壓器的通腔與直線馬達的輸出腔的進液口。
[0012]本發明的有益效果是:本發明的容積式直線馬達，通過在馬達定子的一端設置下接頭，下接頭中設置于上套和與馬達轉子相固定的轉子接頭，使得馬達接頭的離心式圓周運動變為上下的往復運動，形成了具有“直線”輸出形式的容積式馬達，擴展了直線馬達的應用范圍，結構簡單合理，制作成本低，有益效果顯著，便于應用推廣。
[0013]進一步地，通過設置與直線馬達固定連接的液力加壓器，并在下接頭中設置開設有進液口的下套，使得液力加壓器與直線馬達只能通過進液口相連通；在轉子接頭隨馬達轉子轉動的過程中，可使進液口在完全密封與完全打開狀態之間進行轉化，相對于對管路中的鉆井液進行了間歇性“憋壓”，提高了通入液力加壓器中的液體壓力，提高了鉆井效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為現有容積式馬達中馬達轉子的運動軌跡示意圖；
圖2為本發明的容積式直線馬達的結構示意圖；
圖3為圖2中A-A截面的礎視圖；
圖4為圖2中C區域的局部放大圖；
圖5為本發明的容積式直線馬達與液力加壓器相配合的結構示意圖；
圖6為圖5中B-B截面的剖視圖。
[0015]圖中:1直線馬達，2馬達定子，3馬達轉子，4下接頭，5轉子接頭，6上套，7軸承，8螺母，9長形開口，10上接頭，11進液通道，12加長軸，13防掉螺母，14液力加壓器，15缸體，16活塞，17芯軸，18通腔，19下套，20進液P,21長形腔。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0017]如圖2所示，給出了本發明的容積式直線馬達的結構示意圖，圖3給出了圖2中A-A截面的剖視圖，圖4給出了圖2中C區域的局部放大圖，所示的容積式直線馬達I由馬達定子2、馬達轉子3、下接頭4、轉子接頭5、上套6組成，馬達轉子3設置于馬達定子2的內部空腔中，鉆井液由前端進入直線馬達I后，可驅使馬達轉子3進行旋轉運動。所示的下接頭4通過螺紋連接的方式固定于馬達定子2的后端，轉子接頭5和上套6位于下接頭4的內部空腔中。
[0018]上套6的外壁與下接頭4的內壁為過盈配合，上套6上開設有長形開口 9，轉子接頭5貫穿于長形開口 9。長形開口 9的寬度略大于轉子接頭5的直徑，轉子接頭5的離心式圓周運動就變為直線式的往復運動，使得轉子接頭5的輸出為“直線”型，擴展了其應用范圍。
[0019]所示的轉子接頭5上設置有兩個螺母8，兩個螺母8分別位于長形開口 9的兩側，螺母8的外徑大于長形開口 9的寬度，通過兩側的軸承7與位于中間的長形開口 9的配合，實現了對轉子接頭5的左右限位作用，可有效防止轉子接頭5的軸向竄動。所示的轉子接頭5的末端還固定有螺母8，螺母8用于實現對兩軸承7的固定作用。
[0020]所述馬達定子2的前端固定有上接頭10，上接頭10的內部開設有進液通道11，以便鉆井液從進液通道11中流過。馬達轉子3的前端固定有加長軸12，加長軸12穿過進液通道11延伸至上接頭10內部空腔的前端，，加長軸12的末端固定有防掉螺母13。在馬達轉子3轉動的過程中，加長軸12與轉子接頭5始終處于同一直線上，以保證轉子接頭5具有穩定的輸出。為了保證馬達轉子3具有較高的往復運動頻率，馬達定子2的頭數為2，馬達轉子3的頭數為1，馬達定子2的導程是馬達轉子3導程的2倍。
[0021]如圖5所示，給出了本發明的容積式直線馬達與液力加壓器相配合的結構示意圖，圖6給出了圖5中B-B的截面結構示意圖，所示的液力加壓器14與直線馬達I固定連接，液力加壓器14由缸體15、活塞16和芯軸17組成，活塞16的數量為多個，活塞15位于加壓器14之中。芯軸17固定于缸體15的末端，用于設置鉆具之用；缸體15的內部為通腔18，鉆井液經通腔18流經后進入鉆具，以驅動鉆具進行鉆井作業。
[0022]所示的缸體15與下接頭4相連接，這樣就實現了直線馬達I與液力加壓器14的固定連接。所示的下接頭4之中還設置有下套19，下套19與上套6相對設置，上套6與下套19之間形成了長形腔21。下套19的外壁與下接頭4通過鍵連接，下套19上開設有進液口 20 ;直線馬達I輸出的鉆井液由長形開口 9進入長形腔21后，再由長形腔21通過進液口 20進入液力加壓器14內部的通腔18之中。
[0023]在轉子接頭5隨馬達轉子3轉動的過程中，可使進液口 20在完全密封與完全打開狀態之間進行轉化，相對于對管路中的鉆井液進行了間歇性“憋壓”，提高了通入液力加壓器中的液體壓力，提高了鉆井效率。
【主權項】
1.一種容積式直線馬達，直線馬達(I)由馬達定子(2)和位于馬達定子中的馬達轉子(3)組成，其特征在于:所述馬達定子(2)的一端固定有下接頭(4)，所述下接頭中設置有轉子接頭(5)和上套(6)，轉子接頭與馬達轉子相固定，上套固定于下接頭(4)中，上套上開設有對轉子接頭(5)進行限位的長形開口(9);轉子接頭在馬達轉子的帶動下在長形開口內做往復直線運動。2.根據權利要求1所述的容積式直線馬達，其特征在于:所述轉子接頭(5)上固定有兩個軸承(7)，所述兩個軸承分別位于上套(6)的兩側，軸承的外徑大于長形開口(9)的寬度。3.根據權利要求1或2所述的容積式直線馬達，其特征在于:所述轉子接頭(5)的末端設置有對兩個軸承(7)進行限位的螺母(8)。4.根據權利要求1或2所述的容積式直線馬達，其特征在于:所述馬達定子(2)的另一端設置有上接頭(10)，上接頭(10)的內部為便于鉆井液流經的進液通道(11);馬達轉子上固定有穿過進液通道的加長軸(12)，加長軸的末端固定有防掉螺母(13)。5.根據權利要求1或2所述的容積式直線馬達，其特征在于:所述馬達定子(2)的頭數為2，馬達轉子(3)的頭數為I ;馬達定子的導程為馬達轉子導程的2倍。6.根據權利要求1或2所述的容積式直線馬達，其特征在于:包括與直線馬達(I)相配合的液力加壓器(14)，所述液力加壓器由缸體(15)、多個活塞(16)和芯軸(17)組成，多個活塞位于缸體中，缸體的中央為便于鉆井液流過的通腔(18)，芯軸固定于缸體的末端，用于安裝鉆具；缸體固定于下接頭(4)上，以實現液力加壓器(14)與直線馬達(I)的固定連接；下接頭中設置有下套(19)，下套的外壁與下接頭的內壁通過鍵連接，下套(19)上開設有用于連通液力加壓器(14)的通腔(18)與直線馬達的輸出腔的進液口(20)。
【專利摘要】本發明的容積式直線馬達，直線馬達由馬達定子和馬達轉子組成，特征在于：所述馬達定子的一端固定有下接頭，所述下接頭中設置有轉子接頭和上套，轉子接頭與馬達轉子相固定，上套固定于下接頭中，上套上開設有對轉子接頭進行限位的長形開口；轉子接頭在馬達轉子的帶動下在長形開口內做往復直線運動。本發明的容積式直線馬達，馬達接頭的離心式圓周運動變為上下的往復運動，形成了具有“直線”輸出形式的容積式馬達，擴展了直線馬達的應用范圍，結構簡單合理，制作成本低，有益效果顯著，便于應用推廣。
【IPC分類】F03C2/08, E21B4/02
【公開號】CN105526043
【申請號】CN201510380446
【發明人】岳甫龍, 岳甫卿, 趙彥梅, 高壘
【申請人】山東東遠石油裝備有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年7月2日