[實用新型]柔性萬向軸

無效

• 申請號: 200820173243.5
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN201377522Y
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 賀波;單連茂;豐士俊;王福濤;馮寶忠
• 申請（專利權）人: 濰坊盛德石油機械制造有限公司
• 主分類號: F16D3/16
• 分類號: F16D3/16;E21B17/05
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所
• 代理人: 宮克禮

技術領域

本實用新型涉及一種自由彎度的萬向軸，特別涉及適合不同彎度變化要求的螺桿鉆具使用的萬向軸。

背景技術

螺桿鉆具在多個領域應用廣泛，如：地質勘探，鉆井，修井，煤氣層的開發，各種管道的穿越施工及國防工程方面的鉆進作業。而近幾年來在油氣田的鉆井中，螺桿鉆具被用于特殊工藝井，而這時要求螺桿鉆具必須適應于各種角度的轉換。如鉆定向井、大斜度井、水平井、大位移井、多分支井、叢式井等同時也可以用其鉆直井。

螺桿鉆具由旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成、傳動軸總成這四大部分組成。

目前螺桿鉆具中的萬向軸總成(在彎殼體內)，其彎度連軸體均采用固定彎度范圍的連軸體，在鉆井作業時，每改變一種角度，必須更換相應角度的彎殼體及連接軸體才能實現角度的變化。這是因為目前使用的連接軸是將厚壁管沿徑向切割成互相嚙合的兩個分而不斷開的花瓣體，封閉的切割線構成一定間隙，間隙的大小取決于彎度范圍的大小，由于兩個瓣體內腔通過球座及球體或撓桿裝置來承受壓力，同時瓣體承受鉆具的扭矩傳遞，在使用中逐漸磨損，使瓣縫的間隙逐漸加大，而球座及球體或撓桿的磨損也逐漸變小或變短，使軸向間隙逐漸增大，所以瓣體在工作中承受一定的軸向壓力，它的工作縫隙也就逐漸變小，使兩瓣體越來越不靈活，并加大了傳遞扭矩，更增加了瓣體切割間隙的加大。當間隙增大到一定范圍時，在鉆具扭矩和拉力下，兩瓣體極易脫開，這樣必然會造成鉆井事故，所以目前使用的萬向軸因鉆井要求的提高(指特殊工藝井、大斜度井、水平井、大位移井、多分支井、叢式井、直井、測井)在鉆井過程中如萬向軸的角度小就不能適應大彎度的鉆具鉆進，必須更換萬向軸，而彎度過大又使花瓣局部縫隙變小承受過大扭矩，加快了磨損的速度而使鉆具提前失效。特別是瓣式萬向軸通過面與面的摩擦來傳遞扭矩，他不但工作壽命相對較短，而且在工作中還消耗了大量的機械能，減小了鉆具的輸出扭矩，降低了馬達的效率。所以說目前萬向軸的結構已不適應各種鉆井作業的需求。

本設計將以一種新穎簡潔而耐用的結構適應各種角度變化而給用戶帶來更大的方便和效益。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用壽命長、適應各種角度變化的柔性萬向軸。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：柔性萬向軸，包括輸入動力的第一接頭和輸出動力的第二接頭，所述第一接頭和所述第二接頭之間設有萬向節，所述萬向節包括：

彈性鋼絲或鋼條編織的彈性套筒，兩端固定安裝在所述第一接頭和第二接頭上，用于傳遞扭矩并適應動力輸入軸和動力輸出軸的位置變化。

活絡節組件，安裝在所述彈性套筒內部，具有任意彎曲的自由度，用于防止所述第一接頭和第二接頭之間的軸向移動，并阻止所述彈性套筒的彈性鋼絲或鋼條向彈性套筒內腔破壞性彎曲，所述活絡節組件的兩端活絡節分別連接至所述第一接頭和第二接頭，或者兩端活絡節分別作為所述第一接頭和第二接頭的一部分。

作為一種優選的方案，所述彈性鋼絲或鋼條在所述套筒上左旋和右旋交替設置。

作為一種優選的方案，所述活絡節組件包括至少三個活絡節，所述相鄰兩活絡節端面之間具有一定間隙且端面上分別設有球面狀凹坑，所述凹坑內安裝有鋼球。

作為對上述技術方案的改進，所述活絡節內設有連通球面狀凹坑和所述活絡節外表面的潤滑通道。

作為一種優選的方案，所述活絡節組件包括至少三個活絡節，所述相鄰兩活絡節之間的一個活絡節端面上設有半圓柱狀凸起，所述相鄰兩活絡節之間的另一活絡節端面上設有與半圓柱狀凸起相配合的半圓柱狀凹槽，所述中間活絡節一個端面上的半圓柱狀凸起或半圓柱狀凹槽與另一個端面上的半圓柱狀凸起或半圓柱狀凹槽的軸線相差90°。

作為對上述技術方案的改進，所述中間活絡節的一個端面上設置有半圓柱狀凸起，另一個端面上設置有半圓柱狀凹槽。