專利名稱：螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鉆井或修井作業(yè)用的螺桿鉆具，特別是涉及一種螺桿鉆具萬向軸。
技術背景在石油開采和修井作業(yè)中，井下動力鉆具特別是螺桿鉆具的應用已越來越廣泛。螺桿鉆具主要包括旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成，并從上至下依次連接。旁通閥與馬達定子上端相連接。馬達總成由定子和轉子組成，定子為金屬殼體，在金屬殼體內襯有橡膠，橡膠的內表面形狀為多瓣螺旋孔；轉子為金屬材料制成，外型為多瓣的金屬螺旋桿；轉子在定子內腔作行星運動。轉子下端與萬向軸相連接，通過萬向軸將轉子的行星運動轉為定軸運動，傳遞給萬向軸下端的傳動軸，同時將馬達的輸出動力傳遞給傳動軸。鉆頭由傳動軸帶動旋轉，完成切削作業(yè)。目前，螺桿鉆具的萬向軸大多為齒瓣型(如圖1)，例如，1999年6月23日公告的CN2325582Y中國實用新型專利，其中的萬向節(jié)由上殼體和下殼體組成，上殼體的齒瓣與下殼體齒瓣相吻合，通過齒瓣傳遞扭矩。該萬向節(jié)的齒瓣型需要專用設備加工，火焰切割成型，熱影響區(qū)大，造成切口周圍金相組織不均勻，晶粒粗大，強度低，在近齒根處容易斷裂；并且因其結構原因，該萬向軸必須在超負荷狀態(tài)下運行，使用壽命短。1993年12月1日公告的CN2148166Y中國實用新型專利螺桿鉆具專用牙嵌式萬向軸，通過牙嵌傳遞扭矩，該結構在傳遞扭矩時，接觸面小，受力不均，易損壞，縮短了萬向軸的使用壽命，影響了螺桿鉆具的整機使用。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種受力合理，扭矩傳遞可靠，結構簡單，不需使用專用設備制造的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸。
為了達到上述目的，本實用新型的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，包括短接頭、球鉸接接頭、鋼球、密封裝置，在2個短接頭之間有球鉸接接頭，短接頭一端的盲孔中心球型凹槽和球鉸接接頭端部的中心球型凹槽之間有鋼球，靠近球鉸接接頭端部且沿外圓周均布的球型槽內嵌有2個或2個以上鋼球，嵌有鋼球的球鉸接接頭位于短接頭一端的凹槽內，鋼球與凹槽的內表面之間有間隙，短接頭與球鉸接接頭之間通過密封裝置連接。
本實用新型的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，受力均勻合理，密封可靠，可有效地延長萬向軸的使用壽命；工件的加工難度降低，從而降低了制造成本。


圖1是公知螺桿鉆具齒瓣式萬向軸示意圖。
圖2是本實用新型螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸示意圖。
參照圖2。圖中1為短接頭，2為絲堵，3為球座，4和5為鋼球，6為半環(huán)，7為鎖緊螺母，8為油封，9為球鉸接接頭，10為卡子，11為密封裝置。
具體實施方式
從圖2中可以看出，本實用新型螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸主要由鉸接部分和密封部分組成，鉸接部分主要包括短接頭1、球鉸接接頭9、鋼球4、鋼球5，鋼球5位于短接頭1一端的盲孔中心球型凹槽和球鉸接接頭9端部的中心球型凹槽之間，短接頭1一端的盲孔中心也可安裝球座3；靠近球鉸接接頭9端部的且沿外圓周均布的球型槽內嵌有2個或2個以上的鋼球4，嵌有鋼球4的球鉸接接頭9位于短接頭1一端的凹槽內，鋼球4與凹槽的內表面之間有間隙。2個短接頭1分別與轉子和傳動軸剛性連接，2個鋼球5為2個球鉸接點，鋼球4用于傳遞扭矩，將轉子的行星運動轉換為傳動軸的定軸運動。為了使鋼球4的受力狀態(tài)合理，在球鉸接接頭9端部的外環(huán)型槽內嵌有4至8個鋼球4為最佳。
本實用新型的密封裝置11主要是在球鉸接部位形成一個密封腔，并將短接頭1和球鉸接接頭9連接起來。油封8為柔性件，并與球鉸接接頭9和短接頭1固定連接。油封8為橡膠件，油封8的一端可通過卡子10與球鉸接接頭9固定連接，另一端通過半環(huán)6和鎖緊螺母7與短接頭1固定連接。裝配完成后，通過注油孔將潤滑油脂注入密封腔內，然后用絲堵2將注油孔密封。油封8還可使用波紋管或其他類似連接，如果是金屬件，也可采用焊接等方式固定連接。
本實用新型的密封球鉸接萬向軸還可在其他類似產品中應用。
權利要求1.一種螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，包括短接頭、球鉸接接頭、鋼球、密封裝置，在2個短接頭之間有球鉸接接頭，短接頭一端的盲孔中心球型凹槽和球鉸接接頭端部的中心球型凹槽之間有一鋼球，其特征在于靠近球鉸接接頭(9)端部且沿外圓周均布的球型槽內嵌有鋼球(4)，嵌有鋼球(4)的球鉸接接頭(9)位于短接頭(1)一端的凹槽內，鋼球(4)與凹槽的內表面之間有間隙，短接頭(1)與球鉸接接頭(9)之間通過密封裝置(11)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的鋼球(4)有2個或2個以上。
3.根據(jù)權利要求2所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的鋼球(4)為4至8個。
4.根據(jù)權利要求3所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的密封裝置(11)中有油封(8)。
5.根據(jù)權利要求4所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的油封(8)為橡膠制品。
6.根據(jù)權利要求5所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的油封(8)的一端與球鉸接接頭(9)固定連接，另一端與短接頭(1)固定連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸，其特征在于所述的短接頭(1)上有注油孔。
專利摘要本實用新型公開了一種螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸。為了解決現(xiàn)有技術中存在的螺桿鉆具萬向軸結構不合理、壽命短、密封性差等問題，本實用新型主要包括短接頭、球鉸接接頭、鋼球、密封裝置，短接頭(1)一端的盲孔中心球型凹槽和球鉸接接頭(9)端部的中心球型凹槽之間有鋼球(5)，靠近球鉸接接頭(9)端部且沿外圓周均布的球型槽內嵌有鋼球(4)，嵌有鋼球(4)的球鉸接接頭(9)位于短接頭(1)一端的凹槽內，鋼球(4)與凹槽的內表面之間有間隙，短接頭(1)與球鉸接接頭(9)之間通過密封裝置(11)連接。本實用新型螺桿鉆具密封球鉸接萬向軸受力均勻合理，加工難度降低，密封可靠，使用壽命延長。
文檔編號E21B17/20GK2534358SQ0220276
公開日2003年2月5日 申請日期2002年2月1日 優(yōu)先權日2002年2月1日
發(fā)明者吳越, 王強, 吳愛民, 李明謙 申請人:大港油田集團有限責任公司, 大港油田集團中成機械制造有限公司