專(zhuān)利名稱(chēng)：一種花鍵型萬(wàn)向軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆探領(lǐng)域與螺桿鉆具配套使用的花鍵型萬(wàn)向軸。
背景技術(shù)：
在石油開(kāi)采和修井中，井下動(dòng)力鉆具特別是螺桿鉆具的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。螺 桿鉆具包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸總成，各個(gè)部分分別自上而下依次連 接，其中萬(wàn)向軸的上端和馬達(dá)轉(zhuǎn)子連接，下端與傳動(dòng)軸連接，其作用是將馬達(dá)轉(zhuǎn)子的行星運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)軸的定軸運(yùn)動(dòng)，使馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩和轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的傳遞給鉆頭。可見(jiàn)，萬(wàn)向軸總 成是螺桿鉆具極為關(guān)鍵的部件，其結(jié)構(gòu)性能直接關(guān)系到螺桿鉆具的鉆井效率和使用壽命。 目前螺桿鉆具的萬(wàn)向軸主要有球鉸式和球齒式兩種結(jié)構(gòu)形式。球鉸式萬(wàn)向軸以 鋼球傳遞扭矩，傳動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向靈活，但因鋼球工作接觸面小，傳遞扭矩受限；球齒式萬(wàn)向軸 (如圖l所示)通過(guò)齒嚙合傳遞扭矩，接觸面積大，承載能力強(qiáng)，但內(nèi)弧形齒加工困難。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種易加 工、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳遞扭矩大、使用壽命長(zhǎng)的螺桿鉆具花鍵型萬(wàn)向軸。 本實(shí)用新型為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為包括中間軸，中間軸的 兩端與連接頭相配接，其不同之處在于所述的中間軸頂端設(shè)置頂端球面，頂端球面通過(guò)支 撐球與連接頭孔腔中的軸向球座相配置，在中間軸的兩端設(shè)置有外花鍵，外花鍵與連接頭 孔腔中的花鍵孔相配置。 按上述方案，在連接頭孔腔外端設(shè)置與中間軸相配置的密封裝置。 按上述方案，所述的外花鍵設(shè)有4 10個(gè)齒與花鍵孔的齒槽相配置并保持間隙。 按上述方案，所述的外花鍵和花鍵孔徑向截面的齒形為兩側(cè)面相平行的近似矩形
或?yàn)檩嘄X形。 按上述方案，所述的外花鍵齒頂沿軸向?yàn)槠街毙位驁A弧形。 按上述方案，所述的密封裝置包括與連接頭孔腔相配置的鎖緊螺套，鎖緊螺套的 內(nèi)端安設(shè)密封圈。 按上述方案，所述的外花鍵與花鍵孔保持的間隙為2 10毫米，中間軸與連接頭 的相對(duì)擺動(dòng)角度為0 5度。 本實(shí)用新型的有益效果在于采用花鍵結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工，而且傳 動(dòng)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，工作性能可靠，并延長(zhǎng)了萬(wàn)向軸的使用壽命。

圖1是現(xiàn)有球齒式萬(wàn)向軸的縱向半剖視圖。 圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的軸向剖視圖。 圖3是圖2中的A-A剖視圖，表示外花鍵和花鍵孔的橫截面形狀。[0016] 圖4是本實(shí)用新型另一種外花鍵和花鍵孔的橫截面形狀截面圖。 圖5是圖4中外花鍵的橫截面圖。 圖6是圖5中外花鍵齒的B向視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。 包括中間軸6，中間軸頂端設(shè)置頂端球面，在中間軸的兩端設(shè)置有外花鍵8，中間 軸的兩端與連接頭1相配接，連接頭外端設(shè)置連接錐螺紋，連接頭內(nèi)端設(shè)置孔腔，中間軸的 頂端球面通過(guò)支撐球3與連接頭孔腔中的軸向球座2相配置，用于支承軸向力，在中間軸的 兩端設(shè)置的外花鍵與連接頭孔腔中的花鍵孔相配置，所述的外花鍵設(shè)有8個(gè)齒與花鍵孔的 齒槽相配置，所述的外花鍵和花鍵孔徑向截面的齒形為共軛曲面形成的輪齒形，包括漸開(kāi) 線齒形或擺線齒形，且所述的齒形在軸向?yàn)閳A弧齒形，或?yàn)橹饼X形并保持一定齒隙，使得中 間軸與連接頭的相對(duì)擺動(dòng)角度為0 5度。所述的外花鍵和花鍵孔徑向截面的齒形也可為 兩側(cè)面相平行的近似矩形，如圖4所示，所述的外花鍵齒頂沿軸向?yàn)閳A弧形，或?yàn)槠街毙危?平直形花鍵外徑與花鍵孔外徑保持3 4毫米的間隙，以使它們間能夠保持一定的擺動(dòng)。在 連接頭孔腔外端設(shè)置與中間軸相配置的密封裝置，所述的密封裝置包括與連接頭孔腔相配 置的鎖緊螺套7，鎖緊螺套的內(nèi)端與安設(shè)在連接頭孔腔密封槽中的橡膠密封圈4相配置，在 鎖緊螺套的側(cè)向配置有定位螺釘5，定位螺釘?shù)那岸伺c中間軸上的定位孔相配置，用于對(duì)中 間軸與連接頭之間以及鎖緊螺套的定位。裝配前在連接頭孔腔中先注入潤(rùn)滑脂，然后安裝 密封裝置，使連接頭孔腔保持密封，球鉸和花鍵處于一個(gè)良好的潤(rùn)滑狀態(tài)中。 另一種實(shí)施方式外花鍵的齒側(cè)面為以?xún)?nèi)花鍵的齒側(cè)面為母面，按萬(wàn)向軸規(guī)定 的配合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)生成的共軛曲面。這樣外花鍵所有齒的右齒側(cè)面均能與內(nèi)花鍵齒側(cè)面同時(shí) 嚙合時(shí)，傳遞扭矩大，傳動(dòng)更加平穩(wěn)。
權(quán)利要求一種花鍵型萬(wàn)向軸，包括中間軸，中間軸的兩端與連接頭相配接，其特征在于所述的中間軸頂端設(shè)置頂端球面，頂端球面通過(guò)支撐球與連接頭孔腔中的軸向球座相配置，在中間軸的兩端設(shè)置有外花鍵，外花鍵與連接頭孔腔中的花鍵孔相配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是在連接頭孔腔外端設(shè)置與中間軸 相配置的密封裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述的外花鍵設(shè)有4 10個(gè)齒與花鍵孔的齒槽相配置并保持間隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述的外花鍵和花鍵孔徑向截面的齒形為兩側(cè)面相平行的近似矩形或?yàn)檩嘄X形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述的外花鍵齒頂沿軸向?yàn)槠街?形或圓弧形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述的外花鍵與花鍵孔保持的間隙為2 10毫米，中間軸與連接頭的相對(duì)擺動(dòng)角度為0 5度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述的密封裝置包括與連接頭孔腔相配置的鎖緊螺套，鎖緊螺套的內(nèi)端安設(shè)密封圈。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是在鎖緊螺套的側(cè)向配置有定位螺釘，定位螺釘?shù)那岸伺c中間軸上的定位孔相配置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的花鍵型萬(wàn)向軸，其特征是所述外花鍵的齒側(cè)面為以?xún)?nèi)花鍵的齒側(cè)面為母面，按萬(wàn)向軸規(guī)定的配合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)生成的共軛曲面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油鉆探領(lǐng)域與螺桿鉆具配套使用的花鍵型萬(wàn)向軸。包括中間軸，中間軸的兩端與連接頭相配接，其不同之處在于所述的中間軸頂端設(shè)置頂端球面，頂端球面通過(guò)支撐球與連接頭孔腔中的軸向球座相配置，在中間軸的兩端設(shè)置有外花鍵，外花鍵與連接頭孔腔中的花鍵孔相配置。在連接頭孔腔外端設(shè)置與中間軸相配置的密封裝置。本實(shí)用新型的有益效果在于采用花鍵結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工，而且傳動(dòng)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，工作性能可靠，并延長(zhǎng)了萬(wàn)向軸的使用壽命。
文檔編號(hào)F16D3/16GK201507567SQ20092022893
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者關(guān)勤勤, 葉道輝, 常永忠 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司