一种石油钻具万向轴装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油钻具万向轴装置，包括一轴杆，所述轴杆的两端均连接有一连接头，轴杆的端部连接有圆球状球节，所述连接头上靠近轴杆的端部的一端均焊接有球头盖，球头盖与连接头之间形成可容纳圆球状球节的球形内腔。所述圆球状球节的前半球面上均匀分布有多条外弧形齿，球形内腔位于连接头的内端面上的位置设置有可与外弧形齿相啮合的内弧形齿。当外弧形齿和内弧形齿啮合后形成一个外廓线所包络的完整球状，本实用新型采用上述方案，结构简单，球头盖和内球齿联接轴形成密封良好的球形内腔，不易受到磨损或腐蚀，使用寿命长、传动平稳，性能可靠。
【专利说明】
一种石油钻具万向轴装置
技术领域
[0001]本实用新型属于石油钻探中使用的钻具，具体涉及一种石油钻具万向轴装置。
【背景技术】
[0002]在石油钻探领域，钻机钻具中的万向轴是用来传递马达产生的扭矩和转速的。现有的万向轴主要形式为花瓣式，在钻具钻探过程中，万向轴受到很大的冲击，这种花瓣式万向轴的局部磨损很严重，使用寿命短。另外，花瓣式万向轴的花瓣体是暴露在空气中的，与钻井中的泥沙或地下水接触，容易受到其腐蚀，影响了钻具的使用寿命。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的问题是提供一种使用寿命长、磨损小，可避免钻具受损，且不易被腐蚀的石油钻具万向轴装置。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种石油钻具万向轴装置，包括一轴杆，所述轴杆的两端均连接有一连接头，轴杆的端部连接有圆球状球节，所述连接头上靠近轴杆的端部的一端均焊接有球头盖，球头盖与连接头之间形成可容纳圆球状球节的球形内腔。所述圆球状球节的前半球面上均匀分布有多条外弧形齿，球形内腔位于连接头的内端面上的位置设置有可与外弧形齿相啮合的内弧形齿。当外弧形齿和内弧形齿啮合后形成一个外廓线所包络的完整球状。
[0006]以下是本实用新型对上述方案的进一步优化:
[0007]球形内腔位于球头盖的内端面上的位置与圆球状球节的后半球之间通过O型橡胶密封圈圆滑密封连接，以阻止泥沙、地下水进入万向轴内部。
[0008]进一步优化:所述圆球状球节的顶部设置有内凹的半球面凹槽，所述球形内腔位于连接头的内端面上的位置也设置与内凹的半球面凹槽，两个半球面凹槽相对设置，两者之间形成一球形空腔，在该空腔内安装有一定位钢球。
[0009]定位钢球的球心位于外弧形齿和内弧形齿最大圆相切的轴心点上，外弧形齿与定位钢球的配合留有适应转角的间隙，当连接头把不同轴的力传递给轴杆时形成有控制的角度转换。
[0010]定位钢球的作用是控制连接头的转角符合偏摆角，同时又承受轴向压力。
[0011]本实用新型采用上述方案，结构简单，利用两球面上的弧形齿相互啮合传递扭矩，增加了受力接触面积，减小了受力面的接触应力，转角小，传递扭矩大，稳定性能好，导向灵活;球头盖和内球齿联接轴形成密封良好的球形内腔，不易受到磨损或腐蚀，使用寿命长、传动平稳，性能可靠。
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0013]附图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0014]图中:1-轴杆;2-连接头；3-球头盖;4-圆球状球节；5-外弧形齿;6_0型橡胶密封圈；7-内弧形齿;8-定位钢球。
【具体实施方式】
[0015]实施例:如图1所示，一种石油钻具万向轴装置，包括一轴杆I，所述轴杆I的两端均连接有一连接头2，轴杆I的端部连接有圆球状球节4，所述连接头2上靠近轴杆I的端部的一端均焊接有球头盖3，球头盖3与连接头2之间形成可容纳圆球状球节4的球形内腔。
[0016]所述圆球状球节4的前半球面上均匀分布有多条外弧形齿5，球形内腔位于连接头2的内端面上的位置设置有可与外弧形齿5相啮合的内弧形齿7。当外弧形齿5和内弧形齿7啮合后形成一个外廓线所包络的完整球状。
[0017]球形内腔位于球头盖3的内端面上的位置与圆球状球节4的后半球之间通过O型橡胶密封圈6圆滑密封连接，以阻止泥沙、地下水进入万向轴内部。
[0018]所述圆球状球节4的顶部设置有内凹的半球面凹槽，所述球形内腔位于连接头2的内端面上的位置也设置与内凹的半球面凹槽，两个半球面凹槽相对设置，两者之间形成一球形空腔，在该空腔内安装有一定位钢球8。
[0019]定位钢球8的球心位于外弧形齿5和内弧形齿7最大圆相切的轴心点上，外弧形齿7与定位钢球8的配合留有适应转角的间隙，当连接头2把不同轴的力传递给轴杆I时形成有控制的角度转换。
[0020]定位钢球8的作用是控制连接头2的转角符合偏摆角，同时又承受轴向压力。
[0021]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种石油钻具万向轴装置，包括一轴杆，所述轴杆的两端均连接有一连接头，其特征在于:轴杆的端部连接有圆球状球节，所述连接头上靠近轴杆的端部的一端均焊接有球头盖，球头盖与连接头之间形成可容纳圆球状球节的球形内腔;所述圆球状球节的前半球面上均匀分布有多条外弧形齿，球形内腔位于连接头的内端面上的位置设置有可与外弧形齿相啮合的内弧形齿，当外弧形齿和内弧形齿啮合后形成一个外廓线所包络的完整球状。2.根据权利要求1所述的一种石油钻具万向轴装置，其特征在于: 球形内腔位于球头盖的内端面上的位置与圆球状球节的后半球之间通过O型橡胶密封圈圆滑密封连接。3.根据权利要求2所述的一种石油钻具万向轴装置，其特征在于: 所述圆球状球节的顶部设置有内凹的半球面凹槽，所述球形内腔位于连接头的内端面上的位置也设置与内凹的半球面凹槽，两个半球面凹槽相对设置，两者之间形成一球形空腔，在该空腔内安装有一定位钢球。
【文档编号】E21B17/20GK205445503SQ201521121578
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】于海洋, 于陈良, 张文启, 刘小猛, 高健
【申请人】潍坊市宇宏石油机械有限公司