[实用新型]一种卡簧式万向轴结构

说明书

本实用新型一种卡簧式万向轴结构，包括接头、球座、钢球、对开卡环、万向轴体、密封胶套组件、润滑油腔、键、卡簧和连接盖，所述接头和万向轴体通过键连接传动扭矩，所述接头和万向轴体与键之间面接触，所述万向轴体的顶部位于连接盖中，所述连接盖包括上帽和上、下开口的薄壁圆筒形连接座，连接座内设有相互连通的上、下锥形通孔，下锥形通孔的锥度较小，且上、下锥形通孔的半径不同，上帽安装于连接座的上锥形孔中，上帽的下端与过渡台面之间留有用于安装卡簧的间距，万向轴体的顶部外周向开设有一环形凹槽，连接盖内的卡簧卡合于环形凹槽中，卡簧的内圆周处设有一圈弹性凸起；本实用新型由于弹性部件与环形凹槽的有效配合，便于安装操作。

技术领域

本实用新型涉及万向轴技术领域，具体涉及一种卡簧式万向轴结构。

背景技术

在石油、天然气勘探开发中，螺杆钻具广泛用于钻井作业。螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成等组成。马达总成包括定子和转子，定子为金属壳体内衬橡胶的多瓣螺旋孔，转子为多瓣金属螺旋杆，转子在定子型腔内做行星运动。万向轴上端与转子连接、下端与传动轴连接，将转子的行星运动转变为传动轴的定轴转动，同时将转子产生的扭矩、轴向力传递给传动轴。万向轴是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命影响螺杆钻具总体寿命。

目前万向轴有铰接式、花瓣式、挠轴式三种型式。铰接式通常为球铰式，以多组钢球或圆柱作为传递中介，在接头、万向轴体之间传动传扭，其力的作用面可视为线，接触应力较高，易损坏，是铰接式万向轴的薄弱环节；花瓣式通过瓣齿传动传扭，通常由火焰切割成型，热影响区大，切口周围金相组织强度降低，并且截面变化较大，传扭时存在较严重的应力集中；挠轴式通过具有挠性的细长杆传动传扭，由于细长杆的特性使得螺杆钻具的使用工况受限。同时现有的万向轴安装操作繁琐，无法进行简单连接安装。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种卡簧式万向轴结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卡簧式万向轴结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种卡簧式万向轴结构，包括接头、球座、钢球、对开卡环、万向轴体、密封胶套组件、润滑油腔、键、卡簧和连接盖，所述接头和万向轴体通过键连接传动扭矩，所述接头和万向轴体与键之间面接触，所述万向轴体的顶部位于连接盖中，所述连接盖可以包括上帽和上、下开口的薄壁圆筒形连接座，连接座内设有相互连通的上、下锥形通孔，下锥形通孔的锥度较小，且上、下锥形通孔的半径不同，上锥形通孔的底部半径大于下锥形通孔的顶部半径，从上锥形通孔向下锥形通孔的连接处设有一圈向连接座内侧延伸的过渡台面，上帽安装于连接座的上锥形孔中，上帽的下端与过渡台面之间留有用于安装卡簧的间距，万向轴体的顶部外周向开设有一环形凹槽，连接盖内的卡簧卡合于环形凹槽中，卡簧的内圆周处设有一圈弹性凸起。

优选的，所述万向轴体的顶部设置为由上至下逐渐扩张的锥形结构。

优选的，在接头内孔的端面有盲孔，在盲孔底部置有球座，在万向轴体的底部设置有钢球凹槽，钢球置于球座、钢球凹槽之间。

优选的，所述万向轴体外壁包裹有密封胶套组件，所述密封胶套组件嵌入到接头的盲孔内，与接头、万向轴体共同形成润滑油腔。

优选的，所述万向轴体外壁还设有与接头盲孔卡接固定的对开卡环，对开卡环与润滑油腔中的润滑脂接触。

优选的，所述接头与万向轴体接触的一端设有盲孔，盲孔的底部放置有球座，万向轴体面向接头的端面设有钢球凹槽，钢球置于球座和钢球凹槽之间，传递轴向力；在接头的盲孔内设有十字形第一传扭结构；在万向轴体两端为十字形第二传扭结构，并沿第二传扭结构外周均匀分布键形凹槽，键置于键形凹槽中，在接头、万向轴体间传递扭矩及运动。