專利名稱：棱齒萬向軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉鉆井設(shè)備領(lǐng)域的一種萬向軸。
背景技術(shù)：
螺桿鉆具包括旁通閥總成，馬達(dá)總成，萬向軸總成及傳動(dòng)軸總成。萬向軸總成包括中間軸，所述中間軸兩端分別連接有上絲接頭和下絲接頭，所述上絲接頭連接馬達(dá)轉(zhuǎn)子，所述下絲接頭連接傳動(dòng)軸，萬向軸總成的作用是將馬達(dá)轉(zhuǎn)子輸出的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為給傳動(dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞扭矩，它的結(jié)構(gòu)性能和使用壽命直接關(guān)系到螺桿鉆具整機(jī)的壽命。目前螺桿鉆具的萬向軸主要結(jié)構(gòu)有花瓣式，球齒式及鈦合金萬向軸?；ò晔饺f向軸主要應(yīng)用于固定彎角結(jié)構(gòu)的螺桿鉆具，球齒式萬向軸及鈦合金萬向軸主要應(yīng)用于可調(diào)彎角結(jié)構(gòu)的螺桿鉆具中。花瓣式萬向軸受其結(jié)構(gòu)和工藝限制，使用壽命一般不長(zhǎng)。球齒式萬向軸結(jié)構(gòu)比較合理，但齒球與中間軸球窩及絲接頭型腔中的凹槽接觸面小，抗擠壓能力不足，球窩及凹槽很容易磨穿，造成萬向軸早期失效，壽命也不很長(zhǎng)。鈦合金萬向軸是依靠鈦合金比強(qiáng)度高柔韌性好的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)換功能的，盡管使用壽命較長(zhǎng)，但價(jià)格昂貴，且都集中在國(guó)營(yíng)軍工企業(yè)，供應(yīng)不穩(wěn)定，采購(gòu)困難；鈦合金熱處理要求復(fù)雜，處理不好容易發(fā)生早期失效，很快斷裂，使企業(yè)得不償失，風(fēng)險(xiǎn)很大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種傳遞扭矩大、使用壽命長(zhǎng)的棱齒萬向
軸ο為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設(shè)有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設(shè)有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設(shè)有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設(shè)有防脫裝置和密封裝置。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述多棱體的所述外多棱面套裝有多棱外襯套，所述中間軸連接腔的所述內(nèi)多棱面設(shè)有多棱內(nèi)襯套。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面包括至少三個(gè)棱面，所述多棱內(nèi)襯套和所述多棱外襯套包括至少三個(gè)棱面。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述多棱外襯套和所述多棱內(nèi)襯套的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面的相鄰棱面之間圓滑過渡。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述防脫裝置包括設(shè)在所述中間軸頸部的防脫凸起，所述中間軸連接腔內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起配合的防脫環(huán)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封裝置包括設(shè)在所述防脫凸起和所述中間軸連接腔內(nèi)壁之間的密封圈。[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封裝置還包括密封套，所述密封套的一端套裝在所述中間軸上，所述密封套的另一端套裝在壓帽上，所述壓帽壓緊安裝在所述中間軸連接腔的外端。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述防脫環(huán)固定安裝在所述壓帽內(nèi)壁。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中間軸的端面設(shè)有支撐球安裝凹腔，所述支撐球安裝凹腔內(nèi)設(shè)有支撐球安裝內(nèi)座，所述中間軸連接腔上設(shè)有與所述支撐球安裝內(nèi)座對(duì)應(yīng)的支撐球安裝外座，所述支撐球設(shè)在所述支撐球安裝內(nèi)座和所述支撐球安裝外座之間。由于采用了上述技術(shù)方案，棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設(shè)有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設(shè)有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設(shè)有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設(shè)有防脫裝置和密封裝置；所述中間軸的頭部為多棱體， 所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，內(nèi)多棱面與外多棱面接觸面積大，抗擠壓能力強(qiáng)，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長(zhǎng)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A向視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-絲接頭；11-中間軸連接腔；12-內(nèi)多棱面；13-多棱內(nèi)襯套；14-防脫環(huán)； 2-中間軸；21-外多棱面；22-多棱外襯套；23-防脫凸起；24-支撐球安裝凹腔；25-支撐球安裝內(nèi)座；26-支撐球安裝外座；3-支撐間隙；4-支撐球；5-密封圈；6-密封套；7-壓帽。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1和圖2所示，棱齒萬向軸，包括絲接頭1和中間軸2，所述絲接頭 1上設(shè)有中間軸連接腔11，所述中間軸2的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔11和所述中間軸2頭部端面之間設(shè)有支撐間隙3，所述支撐間隙3內(nèi)設(shè)有支撐球4，所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面21 間隙配合的內(nèi)多棱面12，所述中間軸2和所述中間軸連接腔11之間設(shè)有防脫裝置和密封裝置；所述多棱體的所述外多棱面21套裝有多棱外襯套22，所述中間軸連接腔11的所述內(nèi)多棱面12設(shè)有多棱內(nèi)襯套13，所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21包括六個(gè)棱面，所述多棱內(nèi)襯套13和所述多棱外襯套22包括六個(gè)棱面，所述多棱外襯套22和所述多棱內(nèi)襯套 13的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21的相鄰棱面之間圓滑過渡；所述防脫裝置包括設(shè)在所述中間軸2頸部的防脫凸起23，所述中間軸連接腔11內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起23配合的防脫環(huán)14 ；所述密封裝置包括設(shè)在所述防脫凸起23和所述中間軸連接腔11內(nèi)壁之間的密封圈5，所述密封裝置還包括密封套6，所述密封套6的一端套裝在所述中間軸2上，所述密封套6的另一端套裝在壓帽7上，所述壓帽7壓緊安裝在所述中間軸連接腔11的外端；所述防脫環(huán)14固定安裝在所述壓帽7內(nèi)壁；所述中間軸2的端面設(shè)有支撐球安裝凹腔M，所述支撐球安裝凹腔M內(nèi)設(shè)有支撐球安裝內(nèi)座25，所述中間軸連接腔11上設(shè)有與所述支撐球安裝內(nèi)座25對(duì)應(yīng)的支撐球安裝外座沈，所述支撐球4設(shè)在所述支撐球安裝內(nèi)座25和所述支撐球安裝外座沈之間。實(shí)施例二 如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同不同之處在于所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21包括五個(gè)棱面，所述多棱內(nèi)襯套13和所述多棱外襯套22包括五個(gè)棱面。所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁的內(nèi)多棱面12與所述多棱體的外多棱面21間隙配合，保證了絲接頭1和中間軸2以支撐球?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)中心的 0-5度的擺動(dòng)角度。所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面21間隙配合的內(nèi)多棱面12，內(nèi)多棱面12與外多棱面21接觸面積大，抗擠壓能力強(qiáng)，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長(zhǎng)。密封裝置包括設(shè)在所述防脫凸起23和所述中間軸連接腔11內(nèi)壁之間的密封圈5， 所述密封圈5形成了一級(jí)密封，所述密封裝置還包括密封套6，所述密封套6的一端套裝在所述中間軸2上，所述密封套6的另一端套裝在壓帽7上，所述壓帽7壓緊安裝在所述中間軸連接腔11的外端，所述密封套6形成了二級(jí)密封，一級(jí)密封和二級(jí)密封的設(shè)置增強(qiáng)了密封效果，提高了密封可靠性。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設(shè)有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，其特征在于，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設(shè)有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設(shè)有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設(shè)有防脫裝置和密封裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述多棱體的所述外多棱面套裝有多棱外襯套，所述中間軸連接腔的所述內(nèi)多棱面設(shè)有多棱內(nèi)襯套。
3.如權(quán)利要求2所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面包括至少三個(gè)棱面，所述多棱內(nèi)襯套和所述多棱外襯套包括至少三個(gè)棱面。
4.如權(quán)利要求3所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述多棱外襯套和所述多棱內(nèi)襯套的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面的相鄰棱面之間圓滑過渡。
5.如權(quán)利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述防脫裝置包括設(shè)在所述中間軸頸部的防脫凸起，所述中間軸連接腔內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起配合的防脫環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述密封裝置包括設(shè)在所述防脫凸起和所述中間軸連接腔內(nèi)壁之間的密封圈。
7.如權(quán)利要求6所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述密封裝置還包括密封套，所述密封套的一端套裝在所述中間軸上，所述密封套的另一端套裝在壓帽上，所述壓帽壓緊安裝在所述中間軸連接腔的外端。
8.如權(quán)利要求7所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述防脫環(huán)固定安裝在所述壓帽內(nèi)壁。
9.如權(quán)利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述中間軸的端面設(shè)有支撐球安裝凹腔，所述支撐球安裝凹腔內(nèi)設(shè)有支撐球安裝內(nèi)座，所述中間軸連接腔上設(shè)有與所述支撐球安裝內(nèi)座對(duì)應(yīng)的支撐球安裝外座，所述支撐球設(shè)在所述支撐球安裝內(nèi)座和所述支撐球安裝外座之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設(shè)有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設(shè)有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設(shè)有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設(shè)有防脫裝置和密封裝置；所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設(shè)有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，內(nèi)多棱面與外多棱面接觸面積大，抗擠壓能力強(qiáng)，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)E21B17/00GK202023510SQ20112008098
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月20日
發(fā)明者孫揚(yáng)志 申請(qǐng)人:孫揚(yáng)志