專利名稱：棱齒萬向軸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉鉆井設備領域的一種萬向軸。
背景技術：
螺桿鉆具包括旁通閥總成，馬達總成，萬向軸總成及傳動軸總成。萬向軸總成包括中間軸，所述中間軸兩端分別連接有上絲接頭和下絲接頭，所述上絲接頭連接馬達轉(zhuǎn)子，所述下絲接頭連接傳動軸，萬向軸總成的作用是將馬達轉(zhuǎn)子輸出的行星運動轉(zhuǎn)化為給傳動軸的定軸轉(zhuǎn)動，并傳遞扭矩，它的結構性能和使用壽命直接關系到螺桿鉆具整機的壽命。目前螺桿鉆具的萬向軸主要結構有花瓣式，球齒式及鈦合金萬向軸。花瓣式萬向軸主要應用于固定彎角結構的螺桿鉆具，球齒式萬向軸及鈦合金萬向軸主要應用于可調(diào)彎角結構的螺桿鉆具中?；ò晔饺f向軸受其結構和工藝限制，使用壽命一般不長。球齒式萬向軸結構比較合理，但齒球與中間軸球窩及絲接頭型腔中的凹槽接觸面小，抗擠壓能力不足，球窩及凹槽很容易磨穿，造成萬向軸早期失效，壽命也不很長。鈦合金萬向軸是依靠鈦合金比強度高柔韌性好的特點來實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)換功能的，盡管使用壽命較長，但價格昂貴，且都集中在國營軍工企業(yè)，供應不穩(wěn)定，采購困難；鈦合金熱處理要求復雜，處理不好容易發(fā)生早期失效，很快斷裂，使企業(yè)得不償失，風險很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種傳遞扭矩大、使用壽命長的棱齒萬向軸。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸， 所述絲接頭上設有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設有防脫裝置和密封裝置。作為優(yōu)選的技術方案，所述多棱體的所述外多棱面套裝有多棱外襯套，所述中間軸連接腔的所述內(nèi)多棱面設有多棱內(nèi)襯套。作為優(yōu)選的技術方案，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面包括至少三個棱面，所述多棱內(nèi)襯套和所述多棱外襯套包括至少三個棱面。作為優(yōu)選的技術方案，所述多棱外襯套和所述多棱內(nèi)襯套的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面的相鄰棱面之間圓滑過渡。作為優(yōu)選的技術方案，所述防脫裝置包括設在所述中間軸頸部的防脫凸起，所述中間軸連接腔內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起配合的防脫環(huán)。作為優(yōu)選的技術方案，所述密封裝置包括設在所述防脫凸起和所述中間軸連接腔內(nèi)壁之間的密封圈。作為優(yōu)選的技術方案，所述密封裝置還包括密封套，所述密封套的一端套裝在所述中間軸上，所述密封套的另一端套裝在壓帽上，所述壓帽壓緊安裝在所述中間軸連接腔的外端。作為優(yōu)選的技術方案，所述防脫環(huán)固定安裝在所述壓帽內(nèi)壁。作為優(yōu)選的技術方案，所述中間軸的端面設有支撐球安裝凹腔，所述支撐球安裝凹腔內(nèi)設有支撐球安裝內(nèi)座，所述中間軸連接腔上設有與所述支撐球安裝內(nèi)座對應的支撐球安裝外座，所述支撐球設在所述支撐球安裝內(nèi)座和所述支撐球安裝外座之間。由于采用了上述技術方案，棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設有防脫裝置和密封裝置；所述中間軸的頭部為多棱體， 所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，內(nèi)多棱面與外多棱面接觸面積大，抗擠壓能力強，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長。


圖1是本發(fā)明實施例一的結構示意圖；圖2是圖1中的A-A向視圖；圖3是本發(fā)明實施例二的結構示意圖；圖中1-絲接頭；11-中間軸連接腔；12-內(nèi)多棱面；13-多棱內(nèi)襯套；14-防脫環(huán)； 2-中間軸；21-外多棱面；22-多棱外襯套；23-防脫凸起；24-支撐球安裝凹腔；25-支撐球安裝內(nèi)座；26-支撐球安裝外座；3-支撐間隙；4-支撐球；5-密封圈；6-密封套；7-壓帽。
具體實施例方式實施例一如圖1和圖2所示，棱齒萬向軸，包括絲接頭1和中間軸2，所述絲接頭 1上設有中間軸連接腔11，所述中間軸2的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔11和所述中間軸2頭部端面之間設有支撐間隙3，所述支撐間隙3內(nèi)設有支撐球4，所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面21 間隙配合的內(nèi)多棱面12，所述中間軸2和所述中間軸連接腔11之間設有防脫裝置和密封裝置；所述多棱體的所述外多棱面21套裝有多棱外襯套22，所述中間軸連接腔11的所述內(nèi)多棱面12設有多棱內(nèi)襯套13，所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21包括六個棱面，所述多棱內(nèi)襯套13和所述多棱外襯套22包括六個棱面，所述多棱外襯套22和所述多棱內(nèi)襯套 13的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21的相鄰棱面之間圓滑過渡；所述防脫裝置包括設在所述中間軸2頸部的防脫凸起23，所述中間軸連接腔11內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起23配合的防脫環(huán)14 ；所述密封裝置包括設在所述防脫凸起23和所述中間軸連接腔11內(nèi)壁之間的密封圈5，所述密封裝置還包括密封套6，所述密封套6的一端套裝在所述中間軸2上，所述密封套6的另一端套裝在壓帽7上，所述壓帽7壓緊安裝在所述中間軸連接腔11的外端；所述防脫環(huán)14固定安裝在所述壓帽7內(nèi)壁；所述中間軸2的端面設有支撐球安裝凹腔M，所述支撐球安裝凹腔M內(nèi)設有支撐球安裝內(nèi)座25，所述中間軸連接腔11上設有與所述支撐球安裝內(nèi)座25對應的支撐球安裝外座沈，所述支撐球4設在所述支撐球安裝內(nèi)座25和所述支撐球安裝外座沈之間。實施例二 如圖3所示，本發(fā)明實施例二的結構與實施例一的結構基本相同不同之處在于所述內(nèi)多棱面12和所述外多棱面21包括五個棱面，所述多棱內(nèi)襯套13和所述多棱外襯套22包括五個棱面。所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁的內(nèi)多棱面12與所述多棱體的外多棱面21間隙配合，保證了絲接頭1和中間軸2以支撐球為轉(zhuǎn)動中心的 0-5度的擺動角度。所述中間軸2的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔11的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面21間隙配合的內(nèi)多棱面12，內(nèi)多棱面12與外多棱面21接觸面積大，抗擠壓能力強，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長。密封裝置包括設在所述防脫凸起23和所述中間軸連接腔11內(nèi)壁之間的密封圈5， 所述密封圈5形成了一級密封，所述密封裝置還包括密封套6，所述密封套6的一端套裝在所述中間軸2上，所述密封套6的另一端套裝在壓帽7上，所述壓帽7壓緊安裝在所述中間軸連接腔11的外端，所述密封套6形成了二級密封，一級密封和二級密封的設置增強了密封效果，提高了密封可靠性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，其特征在于，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設有防脫裝置和密封裝置。
2.如權利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述多棱體的所述外多棱面套裝有多棱外襯套，所述中間軸連接腔的所述內(nèi)多棱面設有多棱內(nèi)襯套。
3.如權利要求2所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面包括至少三個棱面，所述多棱內(nèi)襯套和所述多棱外襯套包括至少三個棱面。
4.如權利要求3所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述多棱外襯套和所述多棱內(nèi)襯套的相鄰棱面之間圓滑過渡，所述內(nèi)多棱面和所述外多棱面的相鄰棱面之間圓滑過渡。
5.如權利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述防脫裝置包括設在所述中間軸頸部的防脫凸起，所述中間軸連接腔內(nèi)固定安裝有與所述防脫凸起配合的防脫環(huán)。
6.如權利要求5所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述密封裝置包括設在所述防脫凸起和所述中間軸連接腔內(nèi)壁之間的密封圈。
7.如權利要求6所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述密封裝置還包括密封套，所述密封套的一端套裝在所述中間軸上，所述密封套的另一端套裝在壓帽上，所述壓帽壓緊安裝在所述中間軸連接腔的外端。
8.如權利要求7所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述防脫環(huán)固定安裝在所述壓帽內(nèi)壁。
9.如權利要求1所述的棱齒萬向軸，其特征在于所述中間軸的端面設有支撐球安裝凹腔，所述支撐球安裝凹腔內(nèi)設有支撐球安裝內(nèi)座，所述中間軸連接腔上設有與所述支撐球安裝內(nèi)座對應的支撐球安裝外座，所述支撐球設在所述支撐球安裝內(nèi)座和所述支撐球安裝外座之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種棱齒萬向軸，包括絲接頭和中間軸，所述絲接頭上設有中間軸連接腔，所述中間軸的頭部插入所述中間軸連接腔內(nèi)，所述中間軸連接腔和所述中間軸頭部端面之間設有支撐間隙，所述支撐間隙內(nèi)設有支撐球，所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，所述中間軸和所述中間軸連接腔之間設有防脫裝置和密封裝置；所述中間軸的頭部為多棱體，所述中間軸連接腔的內(nèi)腔壁設有與所述多棱體的外多棱面間隙配合的內(nèi)多棱面，內(nèi)多棱面與外多棱面接觸面積大，抗擠壓能力強，傳遞扭矩大，使用壽命大大延長。
文檔編號F16D3/16GK102191917SQ20111007314
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月20日 優(yōu)先權日2011年3月20日
發(fā)明者孫揚志 申請人:孫揚志