專利名稱：一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井或修井作業(yè)中的機(jī)械螺桿鉆具，特別是一種 螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
在石油開采和修井作業(yè)中最常用的液動(dòng)機(jī)械是螺桿鉆具，它是由旁通閥總
成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成4部分組成，其中萬向軸是將馬達(dá)中 轉(zhuǎn)子的行星運(yùn)動(dòng)傳遞到從動(dòng)軸的定心轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)鉆頭工作，因工作環(huán)境 比較惡劣，螺桿鉆具的輸出扭矩達(dá)萬N/米，因此萬向軸是決定螺桿鉆具使用壽 命的關(guān)鍵，目前使用的萬向軸的結(jié)構(gòu)大都是梅花瓣式，其缺點(diǎn)是梅花瓣暴露在 外部，沒有潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，使用時(shí)由于泥漿的侵蝕，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，而且轉(zhuǎn)角 有死點(diǎn)，不能夠?qū)崿F(xiàn)萬向軸在360度的任意轉(zhuǎn)動(dòng)，且瓣與瓣之間有2 2.5mm的 間隙，導(dǎo)致傳動(dòng)不平穩(wěn)、振動(dòng)大，影響了整套鉆具的使用壽命和工作效率，其 使用壽命約為120 200小時(shí)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述技術(shù)中的不足，提供一種潤(rùn)滑 性能好、傳動(dòng)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)角靈活、使用壽命長(zhǎng)的萬向聯(lián)軸器。
為解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，包括上接頭、下接頭和中聯(lián)接頭，中聯(lián)接頭的 一端連接有內(nèi)曲齒接頭，所述上接頭與內(nèi)曲齒接頭之間、中聯(lián)接頭與下接頭之 間分別設(shè)有外曲齒齒輪，所述外曲齒齒輪包括齒輪軸和球節(jié)，所述球節(jié)的外表
面上設(shè)有若干條外凸曲形齒；所述內(nèi)曲齒接頭的一端設(shè)有曲面凹槽，所述曲面凹槽內(nèi)加工有與外凸曲形 齒相嚙合的內(nèi)凹曲形齒；
下接頭的一端設(shè)有曲面凹槽，所述曲面凹槽內(nèi)加工有與外凸曲形齒相嚙合 的內(nèi)凹曲形齒。
該嚙合間隙都是依據(jù)轉(zhuǎn)子的偏心距和轉(zhuǎn)子的行星運(yùn)動(dòng)原理而設(shè)置，保證了 萬向軸在度的任意拐點(diǎn)無死角滿足鉆具的工作要求。 以下是本實(shí)用新型對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn) 所述外凸曲形齒設(shè)置在球節(jié)外端部大于1/2的曲面上。
所述內(nèi)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(nèi)腔為與球節(jié)后部曲面相對(duì)應(yīng)的曲面凹槽，圓曲狀 曲節(jié)通過曲面帽分別活動(dòng)安裝在曲面帽與內(nèi)曲齒接頭和下接頭分別形成的曲面 形內(nèi)腔中。
所述曲面帽上遠(yuǎn)離曲面凹槽的一端由外向里依此設(shè)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(lián)接頭靠近膠墊的一端分別安裝有護(hù)套，所述護(hù)套內(nèi)設(shè)有 容納膠墊的錐形孔。
所述上接頭、中聯(lián)接頭內(nèi)分別設(shè)有貯油腔，所述外曲齒齒輪、曲面帽和內(nèi) 曲齒接頭內(nèi)分別設(shè)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(lián)接頭和內(nèi)曲齒接頭上分別設(shè)有與貯油腔和軸向通孔連通的注油孔。
所述下接頭和中聯(lián)接頭內(nèi)分別設(shè)有貯油腔，所述外曲齒齒輪、曲面帽和內(nèi) 曲齒接頭內(nèi)分別設(shè)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(lián)接頭上分別設(shè)有與注貯油腔連通的注油孔。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹 槽內(nèi)的內(nèi)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(yīng)力，傳遞扭矩大，保證了萬向軸在360度的任意拐點(diǎn)無死角滿足鉆具的 工作要求，穩(wěn)定性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活；曲頭帽和中間聯(lián)接軸形成密封良好的曲形 內(nèi)腔，并設(shè)有貯油腔，潤(rùn)滑效果好，使用壽命長(zhǎng)，.解決了其它萬向軸無法解決 的潤(rùn)滑難題，外曲齒齒輪和上接頭之間、與中聯(lián)接頭之間通過螺紋連接，拆裝 方便，容易維護(hù)調(diào)試，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造成本低，適用范圍廣。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明

附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中萬向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中上接頭結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中外曲齒齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中護(hù)套的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中曲頭帽的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中內(nèi)曲齒接頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中中聯(lián)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中下接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)-上接頭；2-外曲齒齒輪；3-護(hù)套；4-內(nèi)曲齒接頭；5-中聯(lián)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(jié)；31-通孔；32-錐形孔；42、 94-內(nèi)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(shí)施方式
實(shí)施例，如圖1所示，1中萬向聯(lián)軸器，包括上接頭l、下接頭9和中聯(lián)接
頭5，中聯(lián)接頭5的一端連接有內(nèi)曲齒接頭4，所述上接頭1與內(nèi)曲齒接頭4之 間、中聯(lián)接頭5與下接頭9之間分別設(shè)有外曲齒齒輪2，所述內(nèi)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(lián)接頭5靠近膠墊6的一端分別安裝有護(hù)套3。
如圖2所示，上接頭1內(nèi)設(shè)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(shè)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(jié)23，所述球節(jié)23的 外表面上設(shè)有若干條外凸曲形齒22，所述外凸曲形齒22設(shè)置在球節(jié)23外端部 大于l/2的曲面上，所述齒輪軸21上設(shè)有螺紋，外曲齒齒輪2的內(nèi)部設(shè)有軸向 通孔14。
如圖4所示，所述護(hù)套3內(nèi)設(shè)有容納膠墊6的錐形孔32，所述護(hù)套3內(nèi)設(shè) 有與上接頭1和中聯(lián)接頭5進(jìn)行插接的通孔31。
如圖5所示，曲面帽10內(nèi)設(shè)有軸向通孔105，曲面帽IO—端的內(nèi)腔為與球 節(jié)23后部曲面相對(duì)應(yīng)的曲面凹槽101，球節(jié)23通過曲面帽IO分別活動(dòng)安裝在 曲面帽io與內(nèi)曲齒接頭4和下接頭9分別形成的曲形內(nèi)腔中，所述曲面帽10 上遠(yuǎn)離曲面凹槽101的一端由外向里依此設(shè)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(nèi)曲齒接頭4的一端設(shè)有曲面凹槽45，所述曲面凹槽45 內(nèi)加工有與外凸曲形齒22相嚙合的內(nèi)凹曲形齒42，所述內(nèi)曲齒接頭4的另一端 設(shè)有與中聯(lián)接頭5連接的螺孔43，在內(nèi)曲齒接頭4內(nèi)設(shè)有軸向通孔41，內(nèi)曲齒 接頭4上設(shè)有與軸向通孔41連通的注油孔44。如圖7所示，中聯(lián)接頭5的一端設(shè)有與內(nèi)曲齒接頭4連接的螺頭51，另一
端設(shè)有與齒輪軸21連接的螺孔54，中聯(lián)接頭5的兩端分別設(shè)有貯油腔53和貯 油腔52，中聯(lián)接頭5上設(shè)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(shè)有曲面凹槽91，所述曲面凹槽91內(nèi)加工有 與外凸曲形齒22相嚙合的內(nèi)凹曲形齒94，所述下接頭9內(nèi)設(shè)有忙油腔92，下 接頭9上設(shè)有與貯油腔92連通的注油孔93。
本實(shí)用新型利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹槽內(nèi)的內(nèi)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(yīng)力，傳遞扭矩 大，保證了萬向軸在360度的任意拐點(diǎn)無死角滿足鉆具的工作要求，穩(wěn)定性能 好，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活；曲面帽和中間聯(lián)接軸形成密封良好的曲形內(nèi)腔，并設(shè)有貯油腔， 潤(rùn)滑效果好，使用壽命長(zhǎng)，解決了其它萬向軸無法解決的潤(rùn)滑難題，外曲齒齒 輪和上接頭之間、與中聯(lián)接頭之間通過螺紋連接，拆裝方便，容易維護(hù)調(diào)試， 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造成本低，適用范圍廣。
權(quán)利要求1、一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，包括上接頭(1)、下接頭(9)和中聯(lián)接頭(5)，其特征是中聯(lián)接頭(5)的一端連接有內(nèi)曲齒接頭(4)，所述上接頭(1)與內(nèi)曲齒接頭(4)之間、中聯(lián)接頭(5)與下接頭(9)之間分別設(shè)有外曲齒齒輪(2)，所述外曲齒齒輪(2)包括齒輪軸(21)和球節(jié)(23)，所述球節(jié)(23)的外表面上設(shè)有若干條外凸曲形齒(22)；所述內(nèi)曲齒接頭(4)的一端設(shè)有曲面凹槽(45)，所述曲面凹槽(45)內(nèi)加工有與外凸曲形齒(22)相嚙合的內(nèi)凹曲形齒(42)；下接頭(9)的一端設(shè)有曲面凹槽(91)，所述曲面凹槽(91)內(nèi)加工有與外凸曲形齒(22)相嚙合的內(nèi)凹曲形齒(94)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述外凸 曲形齒(22)設(shè)置在球節(jié)(23)外端部大于1/2的曲面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述 內(nèi)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(nèi)腔為與球節(jié)(23)后部曲面 相對(duì)應(yīng)的曲面凹槽(101)，球節(jié)(23)通過曲面帽(10)分別活動(dòng)安裝在曲面帽(10)與內(nèi)曲齒接頭(4)和下接頭(9)分別形成的曲面形內(nèi)腔中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述曲面 帽(10)上遠(yuǎn)離曲面凹槽(l.Ol)的一端由外向里依此設(shè)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(jù)權(quán)利要求4所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述上接頭(1)和中聯(lián)接頭(5)靠近膠墊(6)的一端分別安裝有護(hù)套(3)，所述護(hù)套(3)內(nèi)設(shè)有容納膠墊(6)錐形孔(32)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述上接頭(1)、中聯(lián)接頭(5)內(nèi)分別設(shè)有貯油腔(13、 53)，所述外曲齒齒輪(2)、曲面帽(10)和內(nèi)曲齒接頭(4)內(nèi)分別設(shè)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(lián)接頭(5)和內(nèi)曲齒接頭(4)上分別設(shè)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，其特征是所述下接頭(9)和中聯(lián)接頭(5)內(nèi)分別設(shè)有貯油腔(92、 52)，所述外曲齒齒輪(2)、曲面帽(10)和內(nèi)曲齒接頭(4)內(nèi)分別設(shè)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(lián)接頭(5)上分別設(shè)有與注貯油腔(92、 52)連通的注油孔(93、 56)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種螺桿鉆具萬向聯(lián)軸器，包括上接頭、下接頭和中聯(lián)接頭，中聯(lián)接頭的一端連接有內(nèi)曲齒接頭，上接頭與內(nèi)曲齒接頭之間、中聯(lián)接頭與下接頭之間分別設(shè)有外曲齒齒輪，外曲齒齒輪包括齒輪軸和球節(jié)，球節(jié)的外表面上設(shè)有若干條外凸曲形齒；內(nèi)曲齒接頭的一端設(shè)有曲面凹槽，曲面凹槽內(nèi)加工有與外凸曲形齒相嚙合的內(nèi)凹曲形齒；下接頭的一端設(shè)有曲面凹槽，曲面凹槽內(nèi)加工有與外凸曲形齒相嚙合的內(nèi)凹曲形齒，利用外曲齒齒輪上的外凸曲形齒與曲面凹槽內(nèi)的內(nèi)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(yīng)力，傳遞扭矩大，保證了萬向軸在360度的任意拐點(diǎn)無死角滿足鉆具的工作要求。
文檔編號(hào)E21B17/02GK201306129SQ20082022693
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者郭太利 申請(qǐng)人:郭太利