本實用新型涉及一種用于石油、地質(zhì)勘探行業(yè)螺桿鉆具的螺桿鉆具用球鉸式萬向軸。

背景技術(shù)：

石油、地質(zhì)勘探中的螺桿鉆具既要完成定向作業(yè)，又要完成穩(wěn)斜、糾偏等作業(yè)，螺桿鉆具馬達產(chǎn)生的扭矩和轉(zhuǎn)速通過萬向軸來傳遞，由于結(jié)構(gòu)上的原因，現(xiàn)有的萬向軸均存在局部磨損嚴(yán)重、壽命短、傳遞扭矩小的缺陷。例如，常見的花瓣式萬向軸，利用花瓣齒相互咬合傳遞扭矩，由于花瓣齒暴露在外，經(jīng)常受到泥沙的侵蝕，影響整體的使用壽命。本人申請的另一中國專利2012200201276公開了一種《油田用螺桿鉆具球柱式萬向軸》，包括軸桿、設(shè)置在軸桿兩端的球柱組件，球柱組件包括套裝在軸桿上的軸外殼以及設(shè)置在軸桿與軸外殼之間的滾柱，所述滾柱包括球面柱和固定連接在球面柱上的半球頭，所述球面柱安裝在軸外殼的內(nèi)壁中，半球頭嵌裝在軸桿外表面的球窩中。該萬向軸將滾柱等活動件都設(shè)置在軸外殼的內(nèi)腔中，配合相應(yīng)的密封措施，可以很好地避免泥沙侵蝕，保持良好的潤滑性能，可以大幅度提高使用壽命，同時由于運動間隙減小，還可以有效提高扭矩傳遞效率。但是，這種萬向軸的滾柱半球頭嵌裝在軸桿外表面的球窩中，因結(jié)構(gòu)尺寸限制，其配合工作面積小易發(fā)生擠壓變形，影響萬向軸的整體壽命；另外，確保密封的膠套外露，在運輸、使用過程中容易破損，致使密封失效影響萬向軸的使用效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、密封效果好、使用壽命長的螺桿鉆具用球鉸式萬向軸。

本實用新型為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本實用新型所述螺桿鉆具用球鉸式萬向軸，包括軸桿、設(shè)置在軸桿兩端的球柱組件，所述球柱組件包括套裝在軸桿端部的軸外殼、設(shè)置在軸桿與軸外殼之間的滾柱，至少三只滾柱均勻分布在軸桿的外圓周面上，所述滾柱包括球面柱和固定連接在球面柱上的半球頭，所述軸外殼的內(nèi)壁中上嵌裝有承載座，所述承載座的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有承載座球窩，所述半球頭安裝在承載座球窩中；所述軸桿的外圓周面上設(shè)置有匹配球面柱的凹坑，所述球面柱安裝在該凹坑中。

所述軸桿的末端帶有軸桿球頭，所述軸外殼內(nèi)腔的末端固定安裝有軸桿球座，所述軸桿球頭安裝在軸桿球座中。

所述軸桿上通過螺紋套裝有用于鎖緊承載座的固定座，在固定座內(nèi)側(cè)的軸桿上依次套裝有第一膠套和第二膠套，在第一膠套的外端套裝有固定螺母，所述固定螺母通過外螺紋與軸外殼的內(nèi)壁螺紋連接，在第一膠套的內(nèi)端套裝有支撐環(huán)，第二膠套的外端套裝在支撐環(huán)上，第二膠套的外端套裝有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母通過外螺紋與軸外殼的內(nèi)壁螺紋連接。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該萬向軸半球頭安裝在承載座球窩中，由于承載座的直徑大于軸桿的直徑，承載部分?jǐn)D壓面積增大，不易發(fā)生擠壓變形；同時，第二膠套固定在第一膠套和軸外殼所形成的空腔內(nèi)，兩膠套不干涉獨立工作，第一膠套既能確保密封又能保護第二膠套，增加了密封的可靠性，其結(jié)構(gòu)簡單、密封效果好、使用壽命長。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的局部放大示意圖。

圖3是軸桿端部的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是滾柱的立體圖。

圖5是滾柱的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是滾柱的俯視圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型所述螺桿鉆具用球鉸式萬向軸包括軸桿2、設(shè)置在軸桿2兩端的球柱組件，軸桿2兩端的球柱組件對稱設(shè)置。所述球柱組件包括套裝在軸桿2端部的軸外殼1、設(shè)置在軸桿2與軸外殼1之間的滾柱4，至少三只滾柱4均勻分布在軸桿2的外圓周面上，如圖3所示，本實施例采用的是六只滾柱4的結(jié)構(gòu)，滾柱4起到鎖定軸桿2與軸外殼1并提供徑向偏移量的作用。

如圖4所示，所述滾柱4包括球面柱42和固定連接在球面柱42上的半球頭41，所述球面柱42為長方形或者正方形或者半圓形的柱體，為了活動靈活柱體的兩端面43設(shè)計為球面，所述軸桿2的外圓周面上設(shè)置有匹配球面柱42的凹坑，所述球面柱42安裝在該凹坑中。這樣球面柱42在傳遞扭矩的同時還可以具有一定的活動空間。所述軸外殼1的內(nèi)壁中上嵌裝有承載座3，所述承載座3的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有承載座球窩，所述半球頭41安裝在承載座球窩中。半球頭41在傳遞扭矩的同時也具有一定的活動空間。

所述軸桿2的末端帶有軸桿球頭22，所述軸外殼1內(nèi)腔的末端固定安裝有軸桿球座12，所述軸桿球頭22安裝在軸桿球座12中。軸桿球頭22和軸桿球座12均位于軸桿2的中軸線上，保證軸桿2平穩(wěn)傳遞扭矩。

所述軸桿2上通過螺紋套裝有用于鎖緊承載座3的固定座7，固定座7和軸外殼1內(nèi)壁上的凸環(huán)分別位于承載座3的兩端，將承載座3的位置固定。在固定座7內(nèi)側(cè)的軸桿2上依次套裝有第一膠套5和第二膠套51，在第一膠套5的外端套裝有固定螺母8，所述固定螺母8通過外螺紋與軸外殼1的內(nèi)壁螺紋連接，固定螺母8壓在第一膠套5的外端并將其鎖緊。在第一膠套5的內(nèi)端套裝有支撐環(huán)9，第二膠套51的外端套裝在支撐環(huán)9上，第二膠套51的外端套裝有鎖緊螺母11，所述鎖緊螺母11通過外螺紋與軸外殼1的內(nèi)壁螺紋連接。支撐環(huán)9一方面鎖緊第一膠套5的內(nèi)端，另一方面又可以支撐第二膠套51的外端，并與鎖緊螺母11共同夾緊第二膠套51，達到較好的密封效果。另外，在鎖緊螺母11的內(nèi)側(cè)還可以設(shè)置擋圈15，防止鎖緊螺母11松動、退出。在固定座7與軸外殼1內(nèi)壁的內(nèi)壁之間設(shè)置密封圈13，防止?jié)櫥孤?/p>