[实用新型]一种动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承

权利要求书

1.一种动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：包括安装在旋转外套(10)内的球形壳(3)、钢球Ⅰ(4)、导向架(5)、钢球Ⅱ(7)，球形套(8)和导向轴(11)；

球形壳(3)、导向架(5)和球形套(8)依次安装在中间设有液体流道的导向轴(11)上，导向轴(11)一端连接有钻头(13)；

所述球形壳(3)和导向架(5)之间沿圆周方向安装有多个能够使二者沿径向产生相对滑动的钢球Ⅰ(4)，球形壳(3)和导向架(5)通过钢球Ⅰ(4)滑动配合，导向架(5)和球形套(8)之间沿圆周方向安装有多个能够使二者沿径向产生相对滑动的钢球Ⅱ(7)，导向架(5)和球形套(8)通过钢球Ⅱ(7)滑动配合；球形壳(3)和球形套(8)与旋转外套(10)固定连接，导向架(5)固定安装在导向轴(11)上，球形壳(3)和球形套(8)与导向轴(11)之间预留有导向轴(11)摆动的间隙，导向架(5)与旋转外套(10)之间预留有导向架(5)摆动的间隙；所述球形壳(3)靠近钻头的一侧设有密封结构(2)，密封结构(2)安装在扶正器内，密封结构一侧与旋转外套(10)固定连接，另一侧与扶正器固定连接；

球形壳(3)和导向架(5)之间，导向架(5)和球形套(8)之间通过钢球Ⅰ(4)和钢球Ⅱ(7)滑动配合，使导向架(5)与球形壳(3)和球形套(8)发生相对滑动，实现导向轴(11)摆动导向的功能，导向架(5)与球形壳(3)和球形套(8)之间的滑动轨迹是圆弧。

2.根据权利要求1所述的动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：导向架(5)两侧面为凸向一致的两个球面，导向架(5)的外球面与球形壳(3)配合，导向架(5)的内球面与球形套(8)配合，球形壳(3)和球 形套(8)与导向架(5)的配合面均为球面；导向架(5)的内外球面上周向等分的开有多条沟道，球形壳(3)和球形套(8)的球面上开设有与导向架(5)沟道位置对应的球窝，钢球Ⅰ(4)和钢球Ⅱ(7)分别安装在球形壳(3)和球形套(8)的球窝内，沟道与钢球共轭接触；球形壳(3)和球形套(8)通过钢球Ⅰ(4)和钢球Ⅱ(7)将旋转外套(10)产生的扭矩传递给导向架(5)。

3.根据权利要求1或2所述的动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：导向架(5)通过花键(12)和螺钉(6)安装在导向轴(11)上；导向轴(11)上的外花键(12)与导向架(5)上的内花键配合，最终将旋转外套(10)产生的扭矩传递给导向轴(11)，带动钻头(13)破岩。

4.根据权利要求3所述的动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：导向架(5)上均布有三个螺纹孔，导向轴(11)表面均布有三个螺纹孔，三个螺钉(6)插入螺纹孔将导向架(5)固定在导向轴(11)上，通过螺钉(6)将扭矩传递给导向轴，最终将扭矩通过导向轴(11)传递给钻头进行破岩。

5.根据权利要求3所述的动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：球形套(8)外周面上均布有8个相同的下半圆形凹槽，与球形套(8)配合的旋转外套(10)的内部有8个相同的上半圆形凹槽，上下凹槽配合形成一个完整圆形，8个圆柱销(9)分别插入这8个圆形凹槽内，将旋转外套(10) 的扭矩传递给球形套(8)。

6.根据权利要求3所述的动态指向式旋转导向钻井工具的万向节轴承，其特征在于：导向架(5)两侧球面上各均布有12条沟道，球形壳(3)和球形套(8)的球面上各开设有与沟道位置对应的12个球窝。