[實用新型]一種新型萬向軸及螺桿鉆具

有效

• 申請號: 201721636352.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN207485378U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 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

本實用新型提供了一種新型萬向軸，包括活鉸、連桿、連體水帽及球柱型鉸接結構，所述活鉸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，所述連體水帽上端通過球柱型鉸接結構與連桿相連，下端內螺紋與傳動軸連接。相應地，本申請還提供了一種螺桿鉆具，使用如上述的新型萬向軸。本實用新型以球柱為承載部件，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；本實用新型減少了一個活鉸接頭，降低了加工成本，優化去除一螺紋連接處，降低了安全風險點。

技術領域

本實用新型應用于石油鉆井技術領域，尤其涉及一種新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。

另外，現有技術多數都是在連桿下端與活鉸連接，活鉸再以螺紋形式連接水帽，這種結構繁瑣，成本高且安全風險點多。

鑒于此，本實用新型提供一種新型萬向軸及螺桿鉆具。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種新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。

為實現本實用新型的目的，本實用新型提供了一種新型萬向軸，包括活鉸11、連桿4、連體水帽1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8型鉸接結構與連桿4相連，所述連體水帽1上端通過球柱型鉸接結構與連桿4相連，下端內螺紋與傳動軸連接。

優選地，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或連體水帽1凹槽中，下半部分坐臥連桿4凹槽內。

優選地，所述球柱8球型半徑SR＝20-26mm。

優選地，所述球頭9與球座10接觸面為半球型，其半徑SR＝25-35mm。

優選地，所述球頭9與球座10接觸面為半球型，其半徑SR＝30mm。

優選地，所述球頭9和球座10材質采用硬質銅合金。

相應地，本申請還提供了一種螺桿鉆具，使用如上述的新型萬向軸。

與現有技術比較，本實用新型的有益效果為，本實用新型以球柱為承載部件，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；本實用新型減少了一個活鉸接頭，降低了加工成本，優化去除一螺紋連接處，降低了安全風險點，從而解決了現有技術結構繁瑣，成本高且安全風險點多的問題，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；