[发明专利]一种扭矩过载保护工具

权利要求书

1.一种扭矩过载保护工具，其特征在于，包括动力外筒(101)、过载保护装置(102)、 轴承总成(103)、密封总成(104)和输出轴(105)；所述过载保护装置(102)包括中心轴 (201)、上花键(202)、下部传动装置、弹簧(205)和锁紧螺母(405)，上花键(202)、下 部传动装置、弹簧(205)和锁紧螺母(405)均与中心轴(201)共轴；所述动力外筒(101) 与过载保护装置(102)相连，过载保护装置(102)下部依次连轴承总成(103)和密封总成 (104)，中心轴(201)与输出轴(105)相连；

所述中心轴(201)下端设有凸台B(307)和螺纹A(305)，上端设有台阶(301)和凸 台A(302)；

所述上花键(202)一段设有一圈均匀分布的凸台C(310)，凸台C(310)顶端为接触面 B(309)，凸台C(310)间隙形成凹槽C(311)；所述上花键(202)安装于中心轴(201)上， 通过凸台A(302)固定，上端与台阶(301)抵紧；所述上花键(202)具有圆柱形外表面A (312)，在外表面A(312)的径向方向外侧设有凸台A(302)，凸台A(302)嵌入动力外筒 (101)上对应的键槽，配合传递扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩过载保护工具，其特征在于，所述下部传动装置由传 动花键(203)和下花键一(204)组成，所述传动花键(203)外侧设有一圈放射状均匀分布 的凸台D(314)，凸台D(314)一侧为接触面A(303)，上花键(202)的接触面B(309)嵌 入传动花键(203)的接触面A(303)中，相互配合传递扭矩；所述下花键一(204)一段设 有一圈均匀分布的凹槽D(317)，凸台D(314)嵌入凹槽D(317)中，相互配合传递扭矩；

所述上花键(202)的接触面B(309)和传动花键(203)的接触面A(303)为相连凹凸 面；

所述弹簧(205)一端与传动花键(203)的端面(316)接触，使上花键(202)的接触 面B(309)与传动花键(203)的接触面A(303)之间的滑动摩擦转化成轴向位移，进而转 换成弹簧(205)的压缩位移；

所述下花键一(204)的一个端面上沿轴向方向设有凹槽D(317)，在下花键一(204)的 内表面(318)沿径向向外设有凹槽E(319)，凸台B(307)嵌入凹槽E(319)，相互配合传 递扭矩。

3.根据权利要求2所述的一种扭矩过载保护工具，其特征在于，所述扭矩过载保护工具在 顺时针或逆时针旋转且扭矩不超过设定的过载保护扭矩时，动力外筒(101)将扭矩传递给上 花键(202)，上花键(202)通过接触面B(309)与传动花键(203)的接触面A(303)发生 接触，通过摩擦力和周向推力带动传动花键(203)转动，进而带动下花键一(204)转动传 递扭矩；当旋转扭矩超过设定的过载保护扭矩时，上花键(202)受到的扭矩过大，接触面B (309)与接触面A(303)之间的轴向推力大于摩擦力和周向推力，轴向推力带动传动花键 (203)挤压弹簧(205)，使上花键(202)的接触面B(309)与传动花键(203)的接触面A (303)发生相对转动，而不带动下花键一(204)转动，上花键(202)与下花键一(204) 之间的滑动摩擦转化成轴向位移，从而转换成弹簧(205)的压缩位移，无法将扭矩传递到中 心轴(201)上，从而无法通过中心轴(201)将扭矩传递出去，达到了保护下部井下工具的 目的。

4.根据权利要求2所述的一种扭矩过载保护工具，其特征在于，所述上花键(202)的接 触面B(309)和传动花键(203)的接触面A(303)为波浪形圆弧面或锯齿形斜面。