CN2385136Y - 偏心球冠柔性万向接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机械传动中使用的万向联轴接头,特别是在石油天然气钻定向井时作柔性铰接头及井底动力钻具内万向联轴节使用。它是由球头轴、球冠块、球形孔接头、哈弗限位套和内外密封元件组成。其特征是:球形孔接头的中心内球面和球头轴的外球面组成球面副,环形孔接头还有两个偏置的内球面,球头轴有两个球台面,依靠装配在偏置内球面的球冠块与球台面的接触来实现任意方位上的转动。该接头使用零件少、传递载荷大、使用可靠。

Description

偏心球冠柔性万向接头

本实用新型涉及一种机械传动中使用的万向联轴接头，特别适用于石油天然气钻定向井时作柔性铰接头及井底动力钻具内万向联轴节使用，属于机械传动中的万向联轴节。

目前，机械传动中所使用的适用于两轴夹角较大或两轴平行且中心距较大的联轴器有铰链联轴节、万向连接轴等；在汽车工业中使用的有十字轴铰接头、托氏(Tracta)复式铰接头、弹子复式铰接头等；在石油天然气勘探钻定向井时，以及在井底动力钻具中，使用的还有切割花瓣形铰接头、齿圈联轴节式铰接头、可调弯曲柔性接头等。它们都各有其特点，如万向连接轴、十字轴铰接头和托氏(Tracta)复式铰接头，其结构复杂，制造成本高；齿圈联轴节式铰接头在任意方向运动的角度较小，使用受到限制；铰链联轴节、弹子复式铰接头、切割花瓣形铰接头所能传递的扭矩不是很大。各种型式的万向接头均存在一些缺陷，特别是在径向尺寸受到限制，又要传递较大的扭矩时，上述万向接头都还不能较完满的满足实用的要求。

本实用新型的目的在于：提供一种新型的柔性万向接头，它不仅在任意方位上运动的角度较大，同时可以传递较大的扭矩和轴向压力，以满足钻井实用上的需要。

为了达到上述目的和要求，本实用新型采用以下技术方案：偏心球冠柔性万向接头，主要是由球头轴1、球冠块2、球形孔接头3、密封元件4、哈弗限位套5和外密封套6组成。其主要技术特点是：球形孔接头3的中心内球面和球头轴1的外球面组成球面副；球形孔接头3还有两个偏置的内球面，球头轴1有两个球台面，其位置与偏置内球面相对应；依靠装配在偏置内球面的球冠块2与球头轴1的球台面的接触来传递扭矩，在一定角度范围内实现任意方位上的转动。

球头轴1相对于球形孔接头3的轴心线可以有任意方位的角运动自由度，该角度可以为0～10度，根据使用要求，可在设计时设定或在使用前调整。依靠哈弗限位套5来保证球头轴1和球形孔接头3的球面接触和间隙，并使该偏心球冠柔性万向接头能承受一定的轴向拉力。密封元件4设置在球面副上，密封元件4将钻柱内腔与外部环形空间隔离开。

本实用新型与其它型式的万向接头相比较有以下优点：

1.该偏心球冠柔性万向接头，动作十分灵活，任意方向运动的角度较大，可以为0～10度；

2.本实用新型万向接头的球形部分尺寸较大和依靠球冠块传递扭矩，它可以传递较大的扭矩；

3.本实用新型万向接头，使用的零件少，结构简单、工作可靠性高、使用寿命长；

4.本实用新型万向接头，允许流体通过其内部，特别适用于作为钻石油天然气定向井时的工具。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型结构的主视图。

图2是本实用新型结构的A-A剖面视图。

装配时，参照附图1，在球形孔接头3的中心内球面装入球冠块2，然后装入带有密封元件4和外密封套6的球头轴1，装配在偏置内球面的球冠块2与球头轴1的球台面相接触，最后装入哈弗限位套5。使用时，将球形孔接头3和球头轴1分别连接到两边的传动件上。使用和安装均不受方位的限制。在石油天然气钻井中使用时，将球形孔接头3与钻柱下部连接，在球头轴1的前端连接钻杆或钻头，即可正常使用。在使用中，依靠装在球形孔接头3内腔的球冠块2来传递扭矩，旋转扭矩和转速经球形孔接头3和球冠块2传递给球头轴1及其与球头轴1相连接的钻头上。

Claims (3)

1.一种机构传动中使用的偏心球冠柔性万向接头，主要是由球头轴(1)、球冠块(2)、球形孔接头(3)、密封元件(4)、哈弗限位套(5)和外密封套(6)组成，其特征在于：球形孔接头(3)的中心内球面和球头轴(1)的外球面组成球面副；球形孔接头(3)还有两个偏置的内球面，球头轴(1)有两个球台面；装配在偏置内球面的球冠块(2)与球头轴(1)的球台面相接触。

2.根据权利要求1所述的偏心球冠柔性万向接头，其特征在于：球头轴(1)相对于球形孔接头(3)的轴心线可以有任意方位的角运动自由度，该角度可以为0～10度。

3.根据权利要求1所述的偏心球冠柔性万向接头，其特征在于：密封元件(4)设置在球面副上。

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