[發(fā)明專利]聯(lián)軸器和泥漿馬達(dá)傳動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040967.6
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN104769298B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹姆士·F·庫恩;杰拉爾德·P·懷特福德;格雷格·M·丘恩;喬納森·M·歐文斯;基思·R·普塔克
• 申請（專利權(quán)）人: 洛德公司
• 主分類號: F16D3/04
• 分類號: F16D3/04;E21B17/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 顧紅霞,何勝勇

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2013年3月14日提交的美國臨時專利申請No.61/786,717和2012年8月3日提交的美國臨時專利申請No.61/679,341的優(yōu)先權(quán)，上述美國臨時專利申請的全文通過引用并入本文。

背景技術(shù)

在驅(qū)動軸需要適應(yīng)角度關(guān)系的變化時，能量從一個驅(qū)動軸傳遞到另一個驅(qū)動軸需要適合傳遞扭力(即扭矩)而且同時允許聯(lián)軸器的各側(cè)上的驅(qū)動軸之間做相對移動的聯(lián)軸器。萬向接頭和等速萬向節(jié)是用于該用途的兩種常用的聯(lián)軸器。在石油生產(chǎn)工業(yè)中，牙嵌式離合器或相似的裝置提供了這項功能。在用于同時傳遞扭矩和軸向載荷時，這些聯(lián)軸器處于極端負(fù)載下而導(dǎo)致過早損壞。

本發(fā)明提供了適用于將扭轉(zhuǎn)能從一個驅(qū)動軸傳遞至另一個驅(qū)動軸的新型聯(lián)軸器。更具體地說，本發(fā)明的聯(lián)軸器允許在適應(yīng)偏心的或平行偏移的軸向?qū)?zhǔn)的情況下將扭轉(zhuǎn)能從一個驅(qū)動軸傳遞至另一個驅(qū)動軸。結(jié)果，本發(fā)明將任一輸入軸處產(chǎn)生的運動的角度變化基本上消除或者至少基本上最小化。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種適用于將扭轉(zhuǎn)能從一個驅(qū)動軸傳遞至另一個驅(qū)動軸的聯(lián)軸器。聯(lián)軸器包括第一輸入軸，第一輸入軸具有第一端和第二端。所述第二端具有至少一個凹槽以及至少一個向外凸出的脊。此外，聯(lián)軸器包括第二輸入軸，第二輸入軸具有第一端和第二端。所述第一端具有至少一個凹槽以及至少一個向外凸出的脊。耐磨盤位于兩個輸入軸之間且具有第一耐磨面和第二耐磨面。第一耐磨面具有至少一個向外凸出的脊以及至少一個凹槽，并且第二耐磨面具有至少一個向外凸出的脊以及至少一個凹槽。輸入軸的脊被收納在耐磨盤的凹槽中，而耐磨盤的脊被收納在輸入軸的凹槽中。因此，聯(lián)軸器允許部件彼此之間的橫向運動。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了泥漿馬達(dá)傳動裝置。泥漿馬達(dá)傳動裝置包括聯(lián)軸器外殼，第一輸入軸能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在聯(lián)軸器外殼內(nèi)。所述第一輸入軸具有第一端和第二端，所述第一端適用于連接至泥漿馬達(dá)。所述第二端具有至少一個凹槽以及至少一個向外凸出的脊。此外，第二輸入軸能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在聯(lián)軸器外殼內(nèi)。第二輸入軸具有第一端和第二端，其中所述第一端具有至少一個凹槽以及至少一個向外凸出的脊，并且所述第二端適用于連接至關(guān)節(jié)式接頭。耐磨盤位于所述第一輸入軸與所述第二輸入軸之間。所述耐磨盤具有第一耐磨面和第二耐磨面，所述第一耐磨面具有至少一個向外凸出的脊以及至少一個凹槽，所述第二耐磨面具有至少一個向外凸出的脊以及至少一個凹槽。第二外殼緊固在所述聯(lián)軸器外殼上或者與所述聯(lián)軸器外殼形成一體，以收容第一徑向軸承、第二徑向軸承和止推軸承。所述第二輸入軸穿過第一徑向軸承、第二徑向軸承和止推軸承。第一輸入軸、耐磨盤、第二輸入軸、徑向軸承和止推軸承將關(guān)節(jié)接頭與從第一輸入軸接收的軸向力隔離開。彎曲外殼緊固在軸承外殼上，且收容緊固到第二輸入軸的第二端上的關(guān)節(jié)接頭。聯(lián)軸器外殼、聯(lián)軸器、軸承外殼和止推軸承的構(gòu)造將關(guān)節(jié)接頭與沿結(jié)合有泥漿馬達(dá)傳動裝置的鉆柱傳遞的軸向力隔離開。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的聯(lián)軸器的側(cè)視圖。

圖2是支持鉆頭盒及鉆頭的泥漿馬達(dá)傳動裝置的剖視圖。

圖3是沿圖1中的線3-3截取的側(cè)面剖視圖，示出了穿過聯(lián)軸器的流體通道。

圖4示出了聯(lián)軸器的設(shè)置于輸入軸上的耐磨盤。

圖5A、圖5B、圖5C和圖5D示出了耐磨盤的可選實施例。

圖6A、圖6B和圖6C示出了耐磨盤在輸入軸之間的運動。相對于圖6A而言，圖6B旋轉(zhuǎn)至120°順時針角，而圖6C旋轉(zhuǎn)至210°順時針角。

圖7示出了泥漿馬達(dá)傳動裝置的剖視圖，其中圖2的聯(lián)軸器設(shè)置于泥漿馬達(dá)傳動裝置的外殼內(nèi)。

圖8示出了在設(shè)置于泥漿馬達(dá)傳動裝置的外殼內(nèi)時聯(lián)軸器周圍的和穿過聯(lián)軸器的流體流動通路。

圖9示出了在聯(lián)軸器設(shè)置于泥漿馬達(dá)傳動裝置的外殼內(nèi)時穿過緊固到輸入軸的下端上的關(guān)節(jié)接頭的流體流動通路，其中輸入軸的下端形成聯(lián)軸器的一部分。

圖10是適用于泥漿馬達(dá)傳動裝置內(nèi)的關(guān)節(jié)接頭的側(cè)面剖視圖。

圖11是適用于泥漿馬達(dá)傳動裝置內(nèi)的關(guān)節(jié)接頭的側(cè)視圖。如圖所示，圖10的關(guān)節(jié)接頭從圖9所示的位置旋轉(zhuǎn)了大約90°。

圖12是應(yīng)用本發(fā)明聯(lián)軸器的泥漿馬達(dá)傳動裝置的側(cè)面剖視圖，示出了泥漿馬達(dá)傳動裝置所傳遞的軸向力和扭力。

圖13是示出并比較根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)軸器和“牙嵌式離合器”型聯(lián)軸器的與泥漿馬達(dá)傳動裝置的長度(即X軸)平行的測量加速度的加速計曲線圖。