[發明專利]一種新型球柱型萬向軸及螺桿鉆具

在審

• 申請號: 201711235142.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107989559A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 李群;李鵬;張國輝;武磊
• 申請（專利權）人: 天津德華石油裝備制造有限公司
• 主分類號: E21B17/20
• 分類號: E21B17/20;E21B4/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 張義

技術領域

本發明應用于石油鉆井技術領域，尤其涉及一種新型球柱型萬向軸及螺桿鉆具。

背景技術

螺桿鉆具是一種以鉆井液為動力源，把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動力鉆具。當泥漿泵泵出的泥漿流經旁通閥進入馬達，在馬達的進、出口形成一定的壓力差，推動轉子繞定子的軸線旋轉，并將轉速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鉆頭，從而實現鉆井作業。采用螺桿鉆具鉆探與常規鉆探相比有許多優點，如鉆桿磨損大幅度下降，機械鉆速高。它是打定向孔的主要器具，特別是在定向井、水平井技術中的應用，為了提高鉆井質量和鉆井速度起到了重要的積極作用，在鉆探領域已具有不可或缺的意義。

常規螺桿鉆具的使用壽命一般為150小時以內，其薄弱環節有很多，其中萬向軸失效快壽命短是一突出問題，亟待解決。

現有技術萬向軸結構主要有三種：一種是花瓣式，一種是圓球式，例外還有一種專利號為ZL201620680738.1插齒式；其中花瓣式結構簡單，但易受高壓鉆井液沖蝕，壽命較短；插齒式結構簡單雖然便于拆裝，但萬向效果不理想，工作效率低實用性差；圓球式效率高萬向效果好但因接觸面為線接觸，承載能力低耐磨型差壽命短。鑒于此，本發明提供一種新型球柱型萬向軸及螺桿鉆具。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型球柱型萬向軸及螺桿鉆具，以解決現有技術萬向軸失效快壽命短的問題。

為實現本發明的目的，本發明提供了一種新型球柱型萬向軸，包括活鉸11、連桿4及球柱型鉸接結構，所述活鉸11上端外螺紋連接馬達，下端通過球柱型鉸接結構與連桿4相連，所述球柱型鉸接結構包括球柱8、球頭9、球座10、壓環7、橡膠護套5、鎖緊壓蓋、喉箍3，其中球柱8呈兩端半球中間圓柱型，其上半部分嵌套于活鉸11凹槽中，下半部分坐臥連桿凹槽內。

優選地，所述球柱球型半徑SR＝20-26mm。

優選地，所述球頭與球座接觸面為半球型，其半徑SR＝25-35mm。

優選地，所述球頭與球座接觸面為半球型，其半徑SR＝30mm。

優選地，所述球頭和球座材質采用硬質銅合金。

相應地，還提供一種螺桿鉆具，使用上述的新型球柱型萬向軸。

與現有技術比較，本發明的有益效果為，本發明以球柱為承載部件，與圓球相比承載面積大大增加，耐磨性、承載能力極大提高，傳遞扭矩更加平穩高效，從而解決了承載能力低耐磨型差壽命短的問題，延長了產品壽命及鉆井安全提高鉆井效率。

附圖說明

圖1為本申請球柱型萬向軸外形結構示意圖；

圖2為本申請球柱結構放大示意圖；

圖3為本申請球座配合結構示意圖；

圖4為本申請螺桿鉆具結構示意圖；

圖中：1-水帽，2-左鎖緊壓蓋，3-喉箍，4-連桿，5-橡膠護套，6-右鎖緊壓蓋，7-壓環，8-球柱，9-球頭，10-球座，11-活鉸。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、部件或者模塊、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。