旋转导向钻井用中空万向节制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋转导向钻井用中空万向节，包括从上至下依次设置的万向节叉Ⅰ、中间轴及万向节叉Ⅱ，所述万向节叉Ⅰ和所述中间轴上端通过十字轴Ⅰ以及安装在所述十字轴Ⅰ上的轴承Ⅰ转动连接，所述中间轴下端与所述万向节叉Ⅱ通过十字轴Ⅱ以及安装在所述十字轴Ⅱ上的轴承Ⅱ转动连接；所述万向节叉Ⅰ与所述十字轴Ⅰ之间、所述十字轴Ⅰ与所述中间轴上端之间、所述中间轴下端与所述十字轴Ⅱ之间和所述十字轴Ⅱ与所述万向节叉Ⅱ之间均设有密封，所述密封为设有中空结构的圆弧状瓦片体。本实用新型专利技术能够能够实现有效密封，从而显著提高旋转导向钻井工具的性能和寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Hollow universal joint for rotary steering drilling

The utility model discloses a rotary steerable drilling hollow joint, including sequentially arranged from top to bottom of the cardan shaft and universal joint fork I and II, the universal joint fork I and the intermediate shaft by the upper end of cross axis I and mounted on the cross axis I on the bearing of the rotation connected to the intermediate shaft and the lower end of the universal joint fork II connection to rotate through the cross axis II and mounted on the shaft of the cross bearing II; the universal joint fork type and the cross axis I, between the cross shaft and the intermediate shaft between the upper end of the intermediate shaft and the lower end, the cross axis and the cross axis and the universal joint fork II are provided between the seal, the seal is provided with a hollow structure arc shaped tile body. The utility model has the advantages that the sealing can be effectively realized, and the performance and the service life of the rotary steering drilling tool are remarkably improved.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于石油、天然气等钻探领域的钻井工具，特别是涉及一种旋转导向钻井用中空万向节。
技术介绍
旋转导向钻井工具在钻进过程中需要通过不断调整钻头方向来实现井眼轨迹导向，特别是对于指向式旋转导向钻井工具，其是通过偏置芯轴来改变钻头方向，因而在旋转钻进过程中芯轴易承受疲劳应力而破坏。此时，需要一种既能够传递扭矩又能任意改变方向，同时能够实现有效密封的钻井工具。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种旋转导向钻井用中空万向节，该万向节既能够传递扭矩又能任意改变方向，同时能够实现有效密封，从而能够显著提高旋转导向钻井工具性能和寿命。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种旋转导向钻井用中空万向节，包括从上至下依次设置的万向节叉1、中间轴及万向节叉II，所述万向节叉I和所述中间轴上端通过十字轴I以及安装在所述十字轴I上的轴承I转动连接，所述中间轴下端与所述万向节叉II通过十字轴II以及安装在所述十字轴II上的轴承II转动连接；所述万向节叉I与所述十字轴I之间、所述十字轴I与所述中间轴上端之间、所述中间轴下端与所述十字轴II之间和所述十字轴II与所述万向节叉II之间均设有密封，所述密封为设有中空结构的圆弧状瓦片体；所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封与所述十字轴I的上端面形成面接触，所述十字轴I通过该面接触与所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封转动连接；所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封与所述十字轴I的下端面形成面接触，所述十字轴I通过该面接触与所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封转动连接；所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封和所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封垂直交叉设置；所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封与所述十字轴II的上端面形成面接触，所述十字轴II通过该面接触与所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封转动连接；所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封与所述十字轴II的下端面形成面接触，所述十字轴II通过该面接触与所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封转动连接；所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封和所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封垂直交叉设置。所述中间轴设置有中间轴下节和中间轴上节，所述中间轴下节和所述中间轴上节通过花键连接，并且在它们之间设置有密封V。所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封设有预紧结构I，所述预紧结构I包括固件I和预紧弹簧I，所述固件I安装在所述万向节叉I的内壁上，所述预紧弹簧I套装在所述固件I的外面，并夹压在所述万向节叉I与所述固件I之间，所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封安装在所述固件I内；在所述万向节叉I I与所述固件I之间安装有密封环I。所述中间轴上端与所述十字轴I之间的密封设有预紧结构II，所述预紧结构II包括固件II和预紧弹簧II，所述固件II安装在所述中间轴的内壁上，所述预紧弹簧II套装在所述固件II的外面，并夹压在所述中间轴与所述固件II之间，所述中间轴上端与所述十字轴I之间的密封安装在所述固件II内；在所述中间轴与所述固件II之间安装有密封环II。所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封设有预紧结构III，所述预紧结构III包括固件III和预紧弹簧III，所述固件III安装在所述中间轴的内壁上，所述预紧弹簧III套装在所述固件III的外面，并夹压在所述中间轴与所述固件III之间，所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封安装在所述固件III内；在所述中间轴与所述固件III之间安装有密封环III。所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封设有预紧结构IV，所述预紧结构IV包括固件IV和预紧弹簧IV，所述固件IV安装在所述万向节叉II的内壁上，所述预紧弹簧IV套装在所述固件IV的外面，并夹压在所述万向节叉II与所述固件IV之间，所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封安装在所述固件IV内；在所述万向节叉II与所述固件IV之间安装有密封环IV。本技术具有的优点和积极效果是:I)通过十字轴与万向节叉、中间轴之间的圆弧状瓦片体密封能有效解决钻井液通过中空万向节时的密封问题；2)通过花键的引入使中空万向节在传递扭矩的同时可以补偿因芯轴偏置产生的轴向位移变化。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术图1的A-A剖视图；图3是本技术图1的B-B剖视图；图4是本技术图1的二维爆炸视图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参见图1 图4，一种旋转导向钻井用中空万向节，包括从上至下依次设置的万向节叉I 1、中间轴及万向节叉II 6，所述万向节叉I I和所述中间轴上端通过十字轴I 2以及安装在所述十字轴I 2上的轴承I 8转动连接，所述中间轴下端与所述万向节叉II 6通过十字轴II 5以及安装在所述十字轴II 5上的轴承II 12转动连接。所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间、所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间、所述中间轴下端与所述十字轴II 5之间和所述十字轴II 5与所述万向节叉II 6之间均设有密封，所述密封为设有中空结构的圆弧状瓦片体。所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间的密封7与所述十字轴I 2的上端面形成面接触，所述十字轴I 2通过该面接触与所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间的所述密封7转动连接；为了提高所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间的所述密封7的密封效果，在所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间的密封设有预紧结构I，所述预紧结构I包括固件I 14和预紧弹簧I 15，所述固件I 14安装在所述万向节叉I I的内壁上，所述预紧弹簧I 15套装在所述固件I 14的外面，并夹压在所述万向节叉I I与所述固件I 14之间，所述万向节叉I与所述十字轴I之间的所述密封7安装在所述固件I 14内；在所述万向节叉I I与所述固件I 14之间安装有密封环I 16。所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间的密封9与所述十字轴I 2的下端面形成面接触，所述十字轴I 2通过该面接触与所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间的所述密封9转动连接；为了提高所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间的所述密封9的密封效果，在所述中间轴上端与所述十字轴I 2之间的密封设有预紧结构II，所述预紧结构II包括固件II 17和预紧弹簧II 18，所述固件II 17安装在所述中间轴的内壁上，所述预紧弹簧II 18套装在所述固件II 17的外面，并夹压在所述中间轴与固件II 17之间，所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间的密封9安装在所述固件II 17内；在所述中间轴与所述固件II 17之间安装有密封环II 19。所述万向节叉I I与所述十字轴I 2之间的所述密封7和所述十字轴I 2与所述中间轴上端之间的所述密封9垂直交叉设置。中间轴下端与十字轴II 5之间的密封11与所述十字轴II 5的上端面形成面接触，所述十字轴II 5通过该面接触与所述中间轴下端与所述十字轴II 5之间的所述密封11转动连接；为了提高所述所述中间轴下端与所述十字轴II 5之间的所述密封11的密封效果，在所述中间轴下端与所述十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转导向钻井用中空万向节，其特征在于，包括从上至下依次设置的万向节叉Ⅰ、中间轴及万向节叉Ⅱ，所述万向节叉Ⅰ和所述中间轴上端通过十字轴Ⅰ以及安装在所述十字轴Ⅰ上的轴承Ⅰ转动连接，所述中间轴下端与所述万向节叉Ⅱ通过十字轴Ⅱ以及安装在所述十字轴Ⅱ上的轴承Ⅱ转动连接；所述万向节叉Ⅰ与所述十字轴Ⅰ之间、所述十字轴Ⅰ与所述中间轴上端之间、所述中间轴下端与所述十字轴Ⅱ之间和所述十字轴Ⅱ与所述万向节叉Ⅱ之间均设有密封，所述密封为设有中空结构的圆弧状瓦片体；所述万向节叉Ⅰ与所述十字轴Ⅰ之间的密封与所述十字轴Ⅰ的上端面形成面接触，所述十字轴Ⅰ通过该面接触与所述万向节叉Ⅰ与所述十字轴Ⅰ之间的密封转动连接；所述十字轴Ⅰ与所述中间轴上端之间的密封与所述十字轴Ⅰ的下端面形成面接触，所述十字轴Ⅰ通过该面接触与所述十字轴Ⅰ与所述中间轴上端之间的密封转动连接；所述万向节叉Ⅰ与所述十字轴Ⅰ之间的密封和所述十字轴Ⅰ与所述中间轴上端之间的密封垂直交叉设置；所述中间轴下端与所述十字轴Ⅱ之间的密封与所述十字轴Ⅱ的上端面形成面接触，所述十字轴Ⅱ通过该面接触与所述中间轴下端与所述十字轴Ⅱ之间的密封转动连接；所述十字轴Ⅱ与所述万向节叉Ⅱ之间的密封与所述十字轴Ⅱ的下端面形成面接触，所述十字轴Ⅱ通过该面接触与所述十字轴Ⅱ与所述万向节叉Ⅱ之间的密封转动连接；所述中间轴下端与所述十字轴Ⅱ之间的密封和所述十字轴Ⅱ与所述万向节叉Ⅱ之间的密封垂直交叉设置。...

【技术特征摘要】
1.一种旋转导向钻井用中空万向节，其特征在于，包括从上至下依次设置的万向节叉1、中间轴及万向节叉II，所述万向节叉I和所述中间轴上端通过十字轴I以及安装在所述十字轴I上的轴承I转动连接，所述中间轴下端与所述万向节叉II通过十字轴II以及安装在所述十字轴II上的轴承II转动连接； 所述万向节叉I与所述十字轴I之间、所述十字轴I与所述中间轴上端之间、所述中间轴下端与所述十字轴II之间和所述十字轴II与所述万向节叉II之间均设有密封，所述密封为设有中空结构的圆弧状瓦片体； 所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封与所述十字轴I的上端面形成面接触，所述十字轴I通过该面接触与所述万向节叉I与所述十字轴I之间的密封转动连接； 所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封与所述十字轴I的下端面形成面接触，所述十字轴I通过该面接触与所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封转动连接； 所述万向节叉 I与所述十字轴I之间的密封和所述十字轴I与所述中间轴上端之间的密封垂直交叉设置； 所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封与所述十字轴II的上端面形成面接触，所述十字轴II通过该面接触与所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封转动连接； 所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封与所述十字轴II的下端面形成面接触，所述十字轴II通过该面接触与所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封转动连接； 所述中间轴下端与所述十字轴II之间的密封和所述十字轴II与所述万向节叉II之间的密封垂直交叉设置。2.根据权利要求1所述旋转导向钻井用中空万向节，其特征在于，所述中间轴设置有中间轴下节和中间轴上节，所述中间轴下节和所述中间轴上节通过花键连接，并且在它们之间设置有密封V。3.根据权利要求1所述旋转导向钻井用中空万向节，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文铁，李洪涛，王丽娜，李远志，李帅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：