定向井导向器及制造方法 【技术领域】
本发明提出的是机械领域的石油机械， 具体地说是定向井导向器及制造方法。背景技术
在本发明提出以前， 对于采油斜井均采用导向器来连接抽油杆。这种导向器通过 压盖将两导向器限位， 控制轴向串量。使用过程中易造成两端端盖脱扣， 而且制造难度大， 质量难以保证， 使用寿命短。发明内容
为了克服现有定向井导向器结构缺陷和制造方法的不足， 本发明提出了定向井导 向器及制造方法。该导向器通过导向器结构的改进和制造方法的改进， 解决定向井导向器 结构性能和制造方法的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是 ：
定向井导向器的结构 ： 在导向筒内通过定位体相对安装有两个导向轴。导向筒为 筒状物， 其内设有导向轴和定位体安装部。 在导向筒内两端相对设置有导向筒口， 在导向筒 口的延长面上设有直径外大内小的导向筒斜面， 在导向筒斜面的里侧设有导向筒球头面， 在导向筒球头面的里侧设有导向筒球头锁口， 在其里侧设有定位体安装部， 导向筒中间部 位设有能够卡住定位体的定位体卡固部。 根据导向筒内部所设的定位体安装部的形状和导 向轴球头的形状设置有定位体， 其两端设有定位体锁环， 中间部位设置有定位体卡固环。 导 向轴上设置有导向轴接头并与导向轴倾斜过渡段和导向轴体相连， 在导向轴端部设有导向 轴头端， 在导向轴体和导向轴头端之间设有球面凸起的导向轴球头。在由导向轴球头和导 向轴头端及导向轴体所构成的导向轴中心部位设置有导向轴内孔。
定向导向器的制造方法 ： 材质选择 ： 选择适宜镦锻加工的铁、 碳和锰合金钢作为 定向井导向器的用材。导向筒的制造 ： 按设定尺寸下料， 通过镦锻制成筒状， 再用车床车出 定位体的安装位， 形成导向筒。定位体的制造 ： 取一管状材料， 通过车床车出具有定位体锁 环和定位体卡固环的定位体。导向轴制造 ： 取一棒状物， 通过镦锻制成具有导向轴接头、 导 向轴倾斜过渡段、 导向轴体、 导向轴球头、 导向轴头端和导向轴内孔结构的导向轴。组装成 型： 首先将定位体安装在导向筒相应的部位， 然后， 将两个导向轴相对插入到具有定位体的 导向筒内， 放入镦锻机的模具内， 在导向筒的两侧施压， 在压力的作用下， 导向筒两侧的向 内收紧， 将导向轴的球头锁在导向筒和定位体内。同时使导向筒两侧形成导向筒斜面。
积极效果 ： 由于本发明定向井导向器能够克服现有导向器所存在的不足， 而且部 件的加工采用镦锻成型， 具有结构合理、 牢固， 使用寿命长， 传递扭矩大， 制造质量有保证的 优点。适宜设计与制造定向井导向器中应用。 附图说明
图 1 为本发明定向井导向器结构图图 2 为本发明导向筒结构图
图 3 为本发明定位体结构图
图 4 为本发明导向轴结构图
图 5 为本发明导向轴右视图
图中， 1. 导向筒， 1.1. 导向筒口， 1.2. 导向筒斜面， 1.3. 导向筒球头面， 1.4. 导向 筒球头锁口， 1.5. 定位体安装部， 1.6. 定位体卡固部， 2. 定位体， 2.1. 定位体锁环， 2.2. 定 位体卡固环， 3. 导向轴， 3.1. 导向轴接头， 3.2. 导向轴倾斜过渡段， 3.3. 导向轴体， 3.4. 导 向轴球头， 3.5. 导向轴头端， 3.6. 导向轴内孔， 具体实施方式
据图 1 所示， 在导向筒 1 内通过定位体 2 相对安装有两个导向轴 3。
据图 2 所示， 导向筒 1 为筒状物， 其内设有导向轴和定位体安装部。在导向筒内两 端相对设置有导向筒口 1.1， 在导向筒口的延长面上设有直径外大内小的导向筒斜面 1.2， 在导向筒斜面的里侧设有导向筒球头面 1.3， 在导向筒球头面的里侧设有导向筒球头锁口 1.4， 在其里侧设有定位体安装部 1.5， 导向筒中间部位设有能够卡住定位体的定位体卡固 部 1.6。 导向筒的直径 a 为 62mm， 长 b 为 100mm， 导向筒斜面与轴线的夹角 c 为 15°。
据图 3 所示， 根据导向筒内部所设的定位体安装部的形状和导向轴球头的形状设 置有定位体 2， 其两端设有定位体锁环 2.1， 中间部位设置有定位体卡固环 2.2。
据图 4 所示， 导向轴 3 上设置有导向轴接头 3.1 并与导向轴倾斜过渡段 3.2 和导 向轴体 3.3 相连， 在导向轴端部设有导向轴头端 3.5， 在导向轴体和导向轴头端之间设有球 面凸起的导向轴球头 3.4。
导向轴长度 e 为 100mm， 导向轴球头的宽度 d 为 20mm， 导向轴球头半径 r 为 30mm。
据图 5 所示， 在由导向轴球头 3.4 和导向轴头端 3.5 及导向轴体所构成的导向轴 中心部位设置有导向轴内孔 3.6。
本发明的定向井导向器适于倾斜油井或弯曲油井连接抽油杆使用。
定向导向器的制造
1、 材质选择 ： 选择适宜镦锻加工的铁、 碳和锰合金钢作为定向井导向器的用材。
2、 导向筒的制造 ： 按规定尺寸下料， 通过镦锻制成筒状， 再用车床车出定位体的安 装位， 形成导向筒 1。经过热处理使其硬度值达到 HB260 ～ 280。
3、 定位体的制造 ： 取一管状材料， 通过车床车出具有定位体锁环 2.1 和定位体卡 固环 2.2 的定位体 2。经过热处理， 使其硬度值为 HRC36-40。
4、 导向轴制造 ： 取一棒状物， 通过镦锻制成具有导向轴接头 3.1、 导向轴倾斜过渡 段 3.2、 导向轴体 3.3、 导向轴球头 3.4、 导向轴头端 3.5 和导向轴内孔 3.6 结构的导向轴 3。 经过热处理， 使其硬度值为 HRC34-38。
5、 组装成型 ： 首先将定位体安装在导向筒内， 然后， 将两个导向轴相对插入到具有 定位体的导向筒内， 放入镦锻机的模具内， 在导向筒的两侧施压， 在压力的作用下， 导向筒 两侧的向内收紧， 将导向轴的球头锁在导向筒和定位体内。同时使导向筒两侧形成导向筒 斜面。
本发明定向井导向器的使用
1、 导向轴接头通过丝扣与抽油杆相连接， 可以实现抽油杆的无限延长。
2、 当油井井壁发生倾斜时， 随着抽油杆的旋转， 导向轴的球头可以在定位体和导 向筒内随之偏移。
3、 在抽油杆转动的时候， 导向轴在导向筒及定位体内不断发生周角的变换， 使抽 油杆回旋转动， 实现抽油杆的连续旋转。
本发明定向井导向器的特点
1、 由于其部件尺寸的确定和材质的选择， 使得该导向器适应不同种油井中使用。
2、 本发明定向井导向器能够实现扭力 5000N.m 以上， 拉力在 600KN 以上。
本发明定向井导向器的用途 ：
1、 用于连接抽油杆， 防止偏磨 ；
2、 用于定向斜井或弯井的采油 ；
3、 用于油管、 套管的定向联接 ；
4、 用于空心抽油杆注气、 测井。