[實用新型]螺桿鉆具球齒式萬向軸

有效

• 申請號: 200720157698.3
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN201110135Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 郭太利
• 申請（專利權）人: 郭太利
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/05;F16D3/16
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所
• 代理人: 尹金華

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井或修井作業用的螺桿鉆具，特別是涉及一種螺桿鉆具萬向軸。

背景技術

在石油開采和修井作業中，井下動力鉆具特別是螺桿鉆具的應用已越來越廣泛。螺桿鉆具主要包括旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成構成，各部分自上而下依次連接，其中萬向軸的上端馬達轉子連接、下端與傳動軸連接，其作用是將馬達轉子的行星運動轉變為傳動軸的定軸轉動，使馬達產生的扭矩和轉速平穩地傳遞給鉆頭?？梢?，萬向軸總成是螺桿鉆具極為關鍵的部件，其結構性能直接關系到螺桿鉆具的鉆井效率和使用壽命。

目前螺桿鉆具的萬向軸主要有花瓣式和球籠式兩種結構形式?；ò晔饺f向軸結構簡單，制造容易，傳遞扭矩大，但加工精度低，運轉不平穩，有慣性，轉角大，機械效率低，一般是以泥漿作為潤滑介質，磨損速度快，使用壽命短。專利號為200620084055.6的花瓣式萬向軸雖有所改進，但仍然沒能從根本上解決上述問題。

球籠式萬向軸是以鋼球傳遞扭矩，傳動平穩，有潤滑，導向靈活，但其加工精度要求高，制作難度大，且因鋼球工作接觸面小，傳遞扭矩受限，摩擦面易疲勞，同樣存在使用壽命短的缺陷。

發明內容

本實用新型的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單緊湊、潤滑性能好、傳遞扭矩大、使用壽命長的螺桿鉆具球齒式萬向軸。

為實現上述目的，本實用新型螺桿鉆具球齒式萬向軸，包括公接頭、內球齒中間軸以及內球齒接頭，內球齒中間軸與公接頭、內球齒中間軸與內球齒接頭之間分別通過球齒式萬向節連接。所說的球齒式萬向節包括與公接頭或內球齒中間軸連接的外球齒聯接軸，外球齒聯接軸的端部為圓球狀球節，在該球節的前半球面上均勻分布有多條外弧形齒，在內球齒中間軸和內球齒接頭的端面各加工有球面凹槽，該球面凹槽內加工有與上述球節上的外弧形齒相嚙合的內弧形齒，在內球齒中間軸和內球齒接頭的端部固定有球頭蓋，球頭蓋帶有與外球齒聯接軸端部的球節后部球面相適應的球面凹槽，球頭蓋與內球齒中間軸及內球齒接頭固定連接，球節活動安裝在球頭蓋和內球齒中間軸或內球齒接頭上的球面凹槽形成的球形內腔中。

如上所述螺桿鉆具球齒式萬向軸，在其外球齒聯接軸的球節頂部加工有小球面凹槽，在內球齒中間軸和內球齒接頭的球面凹槽的底部也分別加工有與上述小球面凹槽直徑一致、位置對應的小球面凹槽，在上述小球面凹槽形成的空腔內安裝有定位鋼球。

如上所述螺桿鉆具球齒式萬向軸，在其內球齒中間軸和內球齒接頭上加工有與球面凹槽相通的注油孔。球齒部分潤滑密封可在球節后部球面上加工有環形槽，環形槽內裝有密封圈，也可在球頭蓋的圓孔內裝有密封圈。

如上所述螺桿鉆具球齒式萬向軸，其另一潤滑方式是在內球齒中間軸和公接頭上帶有通向其端面的注油孔，在公接頭與內球齒中間軸以及內球齒中間軸與內球齒接頭連接處分別包覆彈性波紋護套。

由于本實用新型采用了球齒式聯軸節結構，利用兩球面上的弧形齒相互嚙合傳遞扭矩，增加了受力接觸面積，減小了受力面的接觸應力，轉角小，傳遞扭矩大，穩定性能好，導向靈活，端蓋和內球齒中間軸、內球齒接頭形成密封良好的球形內腔，實現了全密封、油浴式潤滑，潤滑效果好，因而可有效延長萬向軸的使用壽命，從而提高螺桿鉆具的整機使用壽命。本實用新型結構簡單緊湊，制造成本低，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本實用新型的縱向半剖視圖，示出了其整體結構；

圖2是本實用新型另一實施例的縱向半剖視圖；

圖3是本實用新型又一實施例的縱向半剖視圖；

圖4是外球齒聯接軸的縱向剖視圖；

圖5是球頭蓋的剖視圖；

圖6是內球齒中間軸的縱向剖視圖。

具體實施方式