具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1和图2，本实施例提供一种模块马达，包括一体式外壳1以及依次连接的传动轴总成、万向轴总成和马达总成；传动轴总成端用于与旋转导向相连接，马达总成端用于与钻杆相连接。

所述传动轴总成，包括设置在一体式外壳内的的传动轴21以及安装于所述传动轴21上的上TC轴承22、推力轴承23和下TC轴承24；所述传动轴21内设有可供钻井液通过的通道；所述上TC轴承22、所述推力轴承23以及所述下TC轴承24沿所述传动轴21的传动方向依次分布。其中，所述上TC轴承22用于吸收所述万向轴总成带来的径向振动，所述推力轴承23用于吸收井上提供的钻压、装置的重量、马达总成的轴向力以及旋转导向返回来的作用力等，所述下TC轴承24用于吸收外界带来的径向振动；所述上TC轴承22、所述推力轴承23以及所述下TC轴承24均包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈和轴承内圈相对转动，轴承外圈与一体式外壳1压紧，轴承内圈与传动轴21压紧。

优选的，所述上TC轴承22、所述推力轴承23以及所述下TC轴承24分别采用聚晶金刚石材料制作而成；其中，聚晶金刚石(PCD)(微粉)是利用独特的定向爆破法由石墨制得，高爆速炸药定向爆破的冲击波使金属飞片加速飞行，撞击石墨片从而导致石墨转化为聚晶金刚石，聚晶金刚石材料很好的韧性；通过采用聚晶金刚石材料，有利于提高模块马达的使用寿命。

所述万向轴总成，包括设置在所述一体式外壳1内的万向轴31；所述一体式外壳1与所述万向轴31之间具有可供钻井液通过的间隙；所述万向轴31的一端与所述传动轴21螺纹连接。

所述马达总成，包括设置在一体式外壳1内的能够做行星运动的转子41；所述一体式外壳1与所述转子41之间具有可供钻井液通过的间隙；所述转子41的外壁设有螺旋状的转子齿，所述一体式外壳1内壁设有与所述转子齿相啮合的定子齿，钻井液可迫使转旋转并做行星运动；所述转子41的一端与所述万向轴31相对远离所述传动轴21的一端螺纹连接，另一端用于连接钻杆；所述万向轴31用于将所述转子41所传递的行星运动变成定心运动，并将其传递至所述传动轴21。

与传统的螺纹连接的分体式外壳结构相比，本实施例采用一体式外壳结构，一体式外壳结构全面去除了连接螺纹，有利于消除断裂的风险，提高钻井工作的安全性，确保钻井工作正常进行。

优选的，所述传动轴总成还包括设置在所述传动轴21上的第一防掉结构；所述第一防掉结构设置在所述推力轴承23与所述下TC轴承24之间，并且相对靠近所述下TC轴承24；所述第一防掉结构用于防止所述传动轴21自所述下TC轴承24处脱落。

具体地，如图3所示，所述第一防掉结构包括：若干环形卡接槽、防掉内壳25以及防掉外壳26。所述环形卡槽环设在所述传动轴21的外壁表面；所述防掉内壳25呈空心圆柱状，其内壁环设有与所述环形卡接槽卡接配合的环形卡接凸块；为方便装配，所述防掉内壳25由至少两个弧形壳体拼接而成，在本实施例中，所述防掉内壳25是由两个半圆环形壳体相扣合拼接形成的；所述防掉外壳26套设在所述防掉内壳25外，并通过顶丝27与所述防掉内壳25固定连接；所述防掉外壳26与所述一体式外壳1之间具有一定的间隙。

优选的，所述转子41相对远离所述万向轴31的一端螺纹连接有防掉杆42；所述防掉杆42上设有第二防掉结构；所述防掉杆42通过所述第二防掉结构与所述钻杆相连接。

具体地，请参考图2，所述第二防掉结构包括：与所述一体式外壳1螺纹连接的防掉接头51；所述防掉接头51具有与所述马达总成相连通的第一腔室以及与所述第一腔室相连通的第二腔室；所述防掉杆42相对远离所述转子41的一端穿过所述第一腔室后伸至所述第二腔室内；所述防掉杆42的端部连接有防止其从所述第二腔室脱落的防掉帽52；所述防掉杆42通过螺纹连接的方式与所述防掉帽52相连接；所述防掉帽52的外部尺寸大于所述第一腔室与第二腔室相连通处的内径尺寸；所述防掉杆42的外壁设有与所述防掉帽52的边缘相抵触的凸起。

优选的，所述马达总成所述转子41与所述一体式外壳1的啮合长度为7米，是现有技术中马达总成的1.5倍长度，马达总成的长度越长，导程越多，期提供的扭矩也就越大，即动力会越大，所述马达总成的输出性能也提高为原来的1.5倍。

优选的，所述传动轴总成还包括设置在所述传动轴21上的用于防止所述传动轴21逆转的棘轮机构；所述传动轴21相对远离所述万向轴31的一端自所述一体式外壳1的端部伸出；所述棘轮机构设置在所述传动轴21外露于所述一体式外壳1的部分。

本实施例提供的模块马达用于为旋转导向提供外在动力，驱动旋转导向工作，其中旋转导向是一种井下智能钻井工具，为现有技术，故此处不再赘述。本实施例提供的模块马达在使用时，高压钻井液由钻杆进入后，依次经过第二腔室、第一腔室、进入马达总成的一体式外壳1与转子41之间的间隙内液体压力迫使转子41旋转，从而把扭矩经万向轴总成和传动轴总成传递至旋转导向，旋转导向进行钻井，模块马达将钻井液的水利能转化为钻头的机械能，从而破岩钻进。

优选的，所述一体式外壳1内设有连通所述旋转导向与所述钻杆的通讯数据线；所述传动轴21的中空内腔内部还设有一中空筒状结构；所述中空筒状结构的外壁与所述传动轴21的内壁之间形成可供钻井液通过的通道；所述中空筒状结构内为可供通讯数据线穿过的通道；所述通讯数据线依次穿过所述中空筒状结构内的通道、所述万向轴31的中空内腔、所述转子41的中空内腔、所述防掉杆42的中空内腔后与所述钻杆相连接。本实施例提供的模块马达，通过设置连通旋转导向和钻杆的通讯数据线，有利于旋转导向和钻杆之间进行信号传送。

本申请实施例通过采用一体式外壳结构，全面去除了现有技术中分体式外壳结构的连接螺纹，有利于消除断裂的风险，提高钻井工作的安全性，确保钻井工作正常进行；通过增加马达总成的总长，使得该模块马达在工作时具有较大扭矩，有利于提高钻进速度；通过采用聚晶金刚石材料制作上TC轴承、推力轴承以及下TC轴承，聚晶金刚石材料具有良好的韧性，有利于提高模块马达的使用寿命；通过采用第一防掉结构和第二防掉结构，有利于防止故障时，相关结构下落；通过采用棘轮机构，可以有效防止钻具出现反转的问题。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。