本实用新型专利技术提供了一种万向轴,属于螺杆钻具配件领域,包括圆柱形的扭力缓冲接头,所述扭力缓冲接头的两端分别设置有万向节,所述扭力缓冲接头的外壁上设置有螺旋槽。本万向轴中的扭力缓冲接头在工作过程中,当送钻或钻削阻力增加时,能够通过周向弹性变形及时缓冲钻头与井底之间的冲击,降低钻头的瞬时旋转速度,起到保护钻头和减小螺杆钻具输出动力性能波动范围的作用,当钻削阻力减小时,扭力缓冲接头通过释放弹性能加快钻头的瞬时旋转速度,起到自动调节钻头钻削参数的作用,使钻头发挥最佳的钻削效能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及螺杆钻具配件领域,具体而言,涉及万向轴。
技术介绍
目前螺杆钻具中普遍使用的是花瓣式万向轴和球铰式万向轴,它在螺杆钻具中连接于传动轴和马达转子之间,用以将马达转子的偏心旋转运动转化成传动轴的定轴转动。上述两种万向轴存在的一个共同缺点是两个万向节之间为刚性杆,无缓冲能力,无法缓冲断续式送钻时钻头与井底地层之间的冲击力,并给螺杆钻具的输出动力性能造成了持续性的且较大范围的波动,使得钻头的寿命减短,螺杆钻具的工作效率降低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有缓冲功能的万向轴,以改善上述问题。本技术是这样实现的:本万向轴包括圆柱形的扭力缓冲接头,所述扭力缓冲接头的两端分别设置有万向节,所述扭力缓冲接头的外壁上设置有螺旋槽。作为优选的,所述万向节包括外万向接头和内万向接头,所述外万向接头包括连接柱和外六方头,所述连接柱远离所述外六方头的一端与扭力缓冲接头连接,所述外六方头包括两个正六棱台,两个正六棱台均包括大端面和小端面,两个正六棱柱的大端面连接,其中一个正六棱柱的小端面与所述连接柱连接,所述内万向接头上设置有与所述外六方头匹配的内六方孔和用于防止外万向接头脱离内万向接头的防掉结构。采用六方结构的目的在于其结构简单,加工方便,可以有效实现外万向接头和内万向接头之间的自由万向运动。作为优选的,所述防掉结构包括与所述内六方孔连通的安装孔,所述安装孔位于所述内六方孔的顶部,所述安装孔内设置有用于防止外六方头脱离内六方孔的防掉环和用于将所述防掉环紧固于安装孔内的压紧环,所述防掉环的内径小于所述外六方头且大于连接柱,所述压紧环螺纹连接于所述安装孔内。这样设置防掉结构的目的在于其结构简单,加工方便,可以有效轻松实现外万向接头和内万向接头的装配和拆卸。作为优选的,所述外六方头和连接柱之间设置有连接盘,所述连接盘呈圆台状且其最大直径大于所述防掉环的内径,所述防掉环的内壁上设置有与所述连接盘的侧壁匹配的倒角面。设置连接盘的目的在于提高防掉结构的稳定性,而连接盘侧壁和防掉环内壁形状匹配可以有效保证外六方头在内六方孔内转动的灵活性,防止转动时出现卡死等现象。作为优选的,所述外万向接头远离所述安装孔的端面上设置有润滑螺孔和与所述润滑螺孔匹配的密封螺栓,所述润滑螺孔的底部连通有注油孔,所述注油孔与所述内六方孔连通。设置润滑螺孔和注油孔的目的在于方便润滑油的注入,设置密封螺栓的密度在于封闭润滑螺孔,防止润滑油泄漏。作为优选的,所述连接柱的外壁上螺纹连接有活动密封钢套,所述活动密封钢套的外壁上螺纹连接有密封套固定套,所述密封套固定套和活动密封钢套共同形成第一卡槽,所述防掉环和压紧环共同形成第二卡槽,所述连接柱上还套设有圆管状的橡胶密封套,所述橡胶密封套的一端卡接于所述第--^槽内,另一端卡接于所述第二卡槽内。设置橡胶密封套的目的在于防止内六方孔中的润滑油从防掉环和连接盘之间的缝隙中泄漏。作为优选的,所述橡胶密封套的侧壁中部向内凹陷并与连接柱的外壁紧密接触。这样设置橡胶密封套的目的在于使得其具有膨胀节功能,不但可以增强其变形时抗损坏的能力,而且能防止高速流动的钻井液中坚硬杂质对其的损伤。作为优选的,所述防掉环的外壁和安装孔的内壁之间以及所述连接柱的外壁和活动密封钢套的内壁之间均设置有0型密封圈。设置0型密封圈的目的在于防止润滑油从防掉环的外壁和安装孔的内壁之间所述连接柱的外壁和环形钢套的内壁之间泄漏。作为优选的,所述润滑螺孔和注油孔之间设置有圆锥孔和与所述圆锥孔匹配的钢球,所述钢球的外表面在密封螺栓的作用力下与圆锥孔的内壁紧密接触。设置圆锥孔的目的在于提高润滑油流经润滑螺孔和注油孔连通处时的畅通性;设置钢球的目的在于有效堵住圆锥孔,提高密封螺栓的密封性能。作为优选的,所述内六方孔的底部设置有圆台形的沉头槽,所述沉头槽内设置有球头,所述球头呈圆柱形且其两端均设置有外凸球面,所述沉头槽的底部和所述外六方头上分别设置有与外凸球面匹配的内凹球面,所述球头上设置有T型孔,所述T型孔包括相互连通的轴向孔和径向孔,所述轴向孔一端与所述注油孔连通,另一端与径向孔的中部连通,所述径向孔的两端分别与内六方孔连通。设置球头的目的在于一方面为外六方头增加一个支撑点,提高外六方头摆动的灵活性和稳定性,另一方面改变润滑油的流向,使其更均匀地流入内六方孔内,提高润滑效果Ο本技术的有益效果是:本万向轴中的扭力缓冲接头在工作过程中,当送钻或钻削阻力增加时,能够通过周向弹性变形及时缓冲钻头与井底之间的冲击,降低钻头的瞬时旋转速度,起到保护钻头和减小螺杆钻具输出动力性能波动范围的作用,当钻削阻力减小时,扭力缓冲接头通过释放弹性能加快钻头的瞬时旋转速度,起到自动调节钻头钻削参数的作用,使钻头发挥最佳的钻削效能,因此本技术方案是以保持钻头良好的钻削能力和充分发钻头最佳的钻削效能、以及稳定螺杆钻具输出动力性能来提高钻井效率的。同时,所述外万向接头的外六方头结构能够使内外万向接头之间自由地实现万向运动,以传递扭矩大、传递运动平稳并处于油润滑状态下的六方配合结构可以减少万向结构的磨损、延长万向轴的寿命,且其结构简单、便于制造。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的万向轴的剖视图;图2为图1的A-A剖视图;图3为图1的B-B剖视图;图4为C部放大图;图5为本技术实施例提供的内万向接头的剖视图;图6为图5中1-1截面的左视图;图7为本技术实施例提供的外万向接头的剖视图;图8为图7中I1-1I截面的左视图。附图标记汇总:扭力缓冲接头100 ;内万向接头200 ;连接柱300 ;外六方头350 ;密封螺栓400 ;钢球500 ;球头600 ;橡胶密封套700 ;活动密封钢套710 ;密封套固定套720 ;防掉环730 ;压紧环740。【具体实施方式】为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种万向轴,其特征在于,包括圆柱形的扭力缓冲接头,所述扭力缓冲接头的两端分别设置有万向节,所述扭力缓冲接头的外壁上设置有螺旋槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:李少江,
申请(专利权)人:四川飞翔能源有限公司,
类型:新型
国别省市:四川;51
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