一種螺杆鑽具萬向聯軸器的製作方法

2023-06-01 03:45:31

專利名稱：一種螺杆鑽具萬向聯軸器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鑽井或修井作業中的機械螺杆鑽具，特別是一種 螺杆鑽具萬向聯軸器。
背景技術：
在石油開採和修井作業中最常用的液動機械是螺杆鑽具，它是由旁通閥總
成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成4部分組成，其中萬向軸是將馬達中 轉子的行星運動傳遞到從動軸的定心轉動，傳動軸帶動鑽頭工作，因工作環境 比較惡劣，螺杆鑽具的輸出扭矩達萬N/米，因此萬向軸是決定螺杆鑽具使用壽 命的關鍵，目前使用的萬向軸的結構大都是梅花瓣式，其缺點是梅花瓣暴露在 外部，沒有潤滑結構，使用時由於泥漿的侵蝕，導致其轉動不靈活，而且轉角 有死點，不能夠實現萬向軸在360度的任意轉動，且瓣與瓣之間有2 2.5mm的 間隙，導致傳動不平穩、振動大，影響了整套鑽具的使用壽命和工作效率，其 使用壽命約為120 200小時。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服上述技術中的不足，提供一種潤滑 性能好、傳動平穩、轉角靈活、使用壽命長的萬向聯軸器。
為解決上述問題，本實用新型採用以下技術方案
一種螺杆鑽具萬向聯軸器，包括上接頭、下接頭和中聯接頭，中聯接頭的 一端連接有內曲齒接頭，所述上接頭與內曲齒接頭之間、中聯接頭與下接頭之 間分別設有外曲齒齒輪，所述外曲齒齒輪包括齒輪軸和球節，所述球節的外表
面上設有若干條外凸曲形齒；所述內曲齒接頭的一端設有曲面凹槽，所述曲面凹槽內加工有與外凸曲形 齒相嚙合的內凹曲形齒；
下接頭的一端設有曲面凹槽，所述曲面凹槽內加工有與外凸曲形齒相嚙合 的內凹曲形齒。
該嚙合間隙都是依據轉子的偏心距和轉子的行星運動原理而設置，保證了 萬向軸在度的任意拐點無死角滿足鑽具的工作要求。 以下是本實用新型對上述方案的進一步改進 所述外凸曲形齒設置在球節外端部大於1/2的曲面上。
所述內曲齒接頭靠近外曲齒齒輪的一端、下接頭靠近外曲齒齒輪的一端分 別連接有曲面帽，曲面帽的內腔為與球節後部曲面相對應的曲面凹槽，圓曲狀 曲節通過曲面帽分別活動安裝在曲面帽與內曲齒接頭和下接頭分別形成的曲面 形內腔中。
所述曲面帽上遠離曲面凹槽的一端由外向裡依此設有用來安裝膠墊的膠墊 槽、安裝壓板的壓板槽和用來安裝O型圈的密封圈槽，所述膠墊、壓板和O型 圈分別套裝在齒輪軸的外部。 ，
所述上接頭和中聯接頭靠近膠墊的一端分別安裝有護套，所述護套內設有 容納膠墊的錐形孔。
所述上接頭、中聯接頭內分別設有貯油腔，所述外曲齒齒輪、曲面帽和內 曲齒接頭內分別設有互相連通的軸向通孔，所述軸向通孔與貯油腔連通，所述 上接頭、中聯接頭和內曲齒接頭上分別設有與貯油腔和軸向通孔連通的注油孔。
所述下接頭和中聯接頭內分別設有貯油腔，所述外曲齒齒輪、曲面帽和內 曲齒接頭內分別設有互相連通的軸向通孔，所述軸向通孔與貯油腔連通，所述 下接頭和中聯接頭上分別設有與注貯油腔連通的注油孔。本實用新型採用以上技術方案，利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹 槽內的內凹曲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，傳遞扭矩大，保證了萬向軸在360度的任意拐點無死角滿足鑽具的 工作要求，穩定性能好，運轉靈活；曲頭帽和中間聯接軸形成密封良好的曲形 內腔，並設有貯油腔，潤滑效果好，使用壽命長，.解決了其它萬向軸無法解決 的潤滑難題，外曲齒齒輪和上接頭之間、與中聯接頭之間通過螺紋連接，拆裝 方便，容易維護調試，本實用新型結構簡單緊湊，製造成本低，適用範圍廣。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明

附圖1為本實用新型實施例中萬向聯軸器的結構示意圖； 附圖2為本實用新型實施例中上接頭結構示意圖； 附圖3為本實用新型實施例中外曲齒齒輪的結構示意圖； 附圖4為本實用新型實施例中護套的結構示意圖； 附圖5為本實用新型實施例中曲頭帽的結構示意圖； 附圖6為本實用新型實施例中內曲齒接頭的結構示意圖； 附圖7為本實用新型實施例中中聯接頭的結構示意圖； 附圖8為本實用新型實施例中下接頭的結構示意圖。
圖中l-上接頭；2-外曲齒齒輪；3-護套；4-內曲齒接頭；5-中聯接頭；6-膠墊；7-壓板;8-0型圈；9-下接頭;10-曲頭帽;11、 43、 54-螺孔;12、 44、 55、 56、 93-注油孔;13、 52、 53、 92-貯油腔;14、 41、 105-軸向通孔;21-齒輪 軸；22-外凸曲形齒；23-球節；31-通孔；32-錐形孔；42、 94-內凹曲形齒；45、 91、 101-曲面凹槽;51-螺頭;102-密封圈槽;103-壓板槽;104-膠墊槽。
具體實施方式
實施例，如圖1所示，1中萬向聯軸器，包括上接頭l、下接頭9和中聯接
頭5，中聯接頭5的一端連接有內曲齒接頭4，所述上接頭1與內曲齒接頭4之 間、中聯接頭5與下接頭9之間分別設有外曲齒齒輪2，所述內曲齒接頭4靠近 外曲齒齒輪2的一端連接有曲面帽10，下接頭9靠近外曲齒齒輪2的一端也連 接有曲面帽10，所述外曲齒齒輪2的外部套裝有膠墊6、壓板7和O型圈8， 所述上接頭1和中聯接頭5靠近膠墊6的一端分別安裝有護套3。
如圖2所示，上接頭1內設有貯油腔13和與貯油腔13連通的注油孔12， 上接頭1的一端設有與外曲齒齒輪2連接的螺孔11。
如圖3所示，所述外曲齒齒輪2包括齒輪軸21和球節23，所述球節23的 外表面上設有若干條外凸曲形齒22，所述外凸曲形齒22設置在球節23外端部 大於l/2的曲面上，所述齒輪軸21上設有螺紋，外曲齒齒輪2的內部設有軸向 通孔14。
如圖4所示，所述護套3內設有容納膠墊6的錐形孔32，所述護套3內設 有與上接頭1和中聯接頭5進行插接的通孔31。
如圖5所示，曲面帽10內設有軸向通孔105，曲面帽IO—端的內腔為與球 節23後部曲面相對應的曲面凹槽101，球節23通過曲面帽IO分別活動安裝在 曲面帽io與內曲齒接頭4和下接頭9分別形成的曲形內腔中，所述曲面帽10 上遠離曲面凹槽101的一端由外向裡依此設有用來安裝膠墊6的膠墊槽104、安 裝壓板7的壓板槽103和用來安裝O型圈8的密封圈槽102。
如圖6所示，所述內曲齒接頭4的一端設有曲面凹槽45，所述曲面凹槽45 內加工有與外凸曲形齒22相嚙合的內凹曲形齒42，所述內曲齒接頭4的另一端 設有與中聯接頭5連接的螺孔43，在內曲齒接頭4內設有軸向通孔41，內曲齒 接頭4上設有與軸向通孔41連通的注油孔44。如圖7所示，中聯接頭5的一端設有與內曲齒接頭4連接的螺頭51，另一
端設有與齒輪軸21連接的螺孔54，中聯接頭5的兩端分別設有貯油腔53和貯 油腔52，中聯接頭5上設有與貯油腔53連通的注油孔55和與貯油腔52連通的 注油孔56。
如圖8所示，下接頭9的一端設有曲面凹槽91，所述曲面凹槽91內加工有 與外凸曲形齒22相嚙合的內凹曲形齒94，所述下接頭9內設有忙油腔92，下 接頭9上設有與貯油腔92連通的注油孔93。
本實用新型利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹槽內的內凹曲形齒相 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，傳遞扭矩 大，保證了萬向軸在360度的任意拐點無死角滿足鑽具的工作要求，穩定性能 好，運轉靈活；曲面帽和中間聯接軸形成密封良好的曲形內腔，並設有貯油腔， 潤滑效果好，使用壽命長，解決了其它萬向軸無法解決的潤滑難題，外曲齒齒 輪和上接頭之間、與中聯接頭之間通過螺紋連接，拆裝方便，容易維護調試， 本實用新型結構簡單緊湊，製造成本低，適用範圍廣。
權利要求1、一種螺杆鑽具萬向聯軸器，包括上接頭(1)、下接頭(9)和中聯接頭(5)，其特徵是中聯接頭(5)的一端連接有內曲齒接頭(4)，所述上接頭(1)與內曲齒接頭(4)之間、中聯接頭(5)與下接頭(9)之間分別設有外曲齒齒輪(2)，所述外曲齒齒輪(2)包括齒輪軸(21)和球節(23)，所述球節(23)的外表面上設有若干條外凸曲形齒(22)；所述內曲齒接頭(4)的一端設有曲面凹槽(45)，所述曲面凹槽(45)內加工有與外凸曲形齒(22)相嚙合的內凹曲形齒(42)；下接頭(9)的一端設有曲面凹槽(91)，所述曲面凹槽(91)內加工有與外凸曲形齒(22)相嚙合的內凹曲形齒(94)。
2、 根據權利要求l所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述外凸 曲形齒(22)設置在球節(23)外端部大於1/2的曲面上。
3、 根據權利要求1或2所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述 內曲齒接頭(4)靠近外曲齒齒輪(2)的一端、下接頭(9)靠近外曲齒齒輪(2) 的一端分別連接有曲面帽(10)，曲面帽(10)的內腔為與球節(23)後部曲面 相對應的曲面凹槽(101)，球節(23)通過曲面帽(10)分別活動安裝在曲面帽(10)與內曲齒接頭(4)和下接頭(9)分別形成的曲面形內腔中。
4、 根據權利要求3所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述曲面 帽(10)上遠離曲面凹槽(l.Ol)的一端由外向裡依此設有用來安裝膠墊(6)的膠 墊槽(104)、安裝壓板(7)的壓板槽(103)和用來安裝O型圈(8)的密封圈 槽(102)，所述膠墊(6)、壓板(7)和O型圈(8)分別套裝在齒輪軸(21)的外部。
5、 根據權利要求4所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述上接頭(1)和中聯接頭(5)靠近膠墊(6)的一端分別安裝有護套(3)，所述護套(3)內設有容納膠墊(6)錐形孔(32)。
6、 根據權利要求5所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述上接頭(1)、中聯接頭(5)內分別設有貯油腔(13、 53)，所述外曲齒齒輪(2)、曲面帽(10)和內曲齒接頭(4)內分別設有互相連通的軸向通孔(14、 105、41)，所述軸向通孔(14、 105、 41)與貯油腔(13、 53)連通，所述上接頭(1)、中聯接頭(5)和內曲齒接頭(4)上分別設有與貯油腔(13、 53)和軸向通孔(41)連通的注油孔(12、 55、 44)。
7、 根據權利要求6所述的一種螺杆鑽具萬向聯軸器，其特徵是所述下接頭(9)和中聯接頭(5)內分別設有貯油腔(92、 52)，所述外曲齒齒輪(2)、曲面帽(10)和內曲齒接頭(4)內分別設有互相連通的軸向通孔(14、 105、41)，所述軸向通孔(14、 105、 41)與貯油腔(92、 52)連通，所述下接頭(9)和中聯接頭(5)上分別設有與注貯油腔(92、 52)連通的注油孔(93、 56)。
專利摘要本實用新型公開了一種螺杆鑽具萬向聯軸器，包括上接頭、下接頭和中聯接頭，中聯接頭的一端連接有內曲齒接頭，上接頭與內曲齒接頭之間、中聯接頭與下接頭之間分別設有外曲齒齒輪，外曲齒齒輪包括齒輪軸和球節，球節的外表面上設有若干條外凸曲形齒；內曲齒接頭的一端設有曲面凹槽，曲面凹槽內加工有與外凸曲形齒相嚙合的內凹曲形齒；下接頭的一端設有曲面凹槽，曲面凹槽內加工有與外凸曲形齒相嚙合的內凹曲形齒，利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹槽內的內凹曲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，傳遞扭矩大，保證了萬向軸在360度的任意拐點無死角滿足鑽具的工作要求。
文檔編號E21B17/02GK201306129SQ20082022693
公開日2009年9月9日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者郭太利 申請人:郭太利