一种用于螺杆钻具的万向轴技术领域
本实用新型涉及钻井设备领域，具体而言涉及一种螺杆钻具的万向轴。
背景技术
随着石油天然气勘探开发的发展，越来越多的螺杆钻具应用于深井、超深井等钻
井作业。螺杆钻具(PDM drill)，是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积
式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的
压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从
而实现钻井作业。但现有的螺杆钻具的钻进效率比较低下，效率难以提升，不能适应多种复
杂环境下的工作需要。螺杆钻具与钻头等组成井底钻具组合，位于整个钻柱的最底层，直接
为钻头提供破岩动力，可以有效的提高机械钻进速度，实现定向造斜功能。
螺杆钻具主要由旁通阀、定子、转子、万向轴总成、传动轴总成组成。其中万向轴总
成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命，万向轴总成连接在马
达与传动轴之间，用于将马达的行星运动转变为传动轴的定轴转动，以将马达产生的扭矩
及转速传递给传动轴至钻头。在一些斜钻孔，超深孔的钻进上，常常需要万向轴本身能够伸
展一定角度，而现有的万向轴总成中通过都是在外壳内的传动部件上可以实现万向转动，
实现传动角度的变化，但弯管本身是刚性材料制作的，不能做到角度调节，或者整个弯管使
用塑性材料制作，尽管可以实现角度调节但其刚度和耐磨损度达不到要求。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种用于螺杆钻具的万向轴，通过定位套的旋转或者扭
转等外部操作，使其脱离原来的卡合槽内；设置性能更好的马达总成的中空转子上的轴向
孔，有效增加钻头的马力和泥浆的上返速度，提高钻头的工 作效率，提高钻进速度和钻井
质量。
本实用新型的技术方案是，一种用于螺杆钻具的万向轴，包括：
上壳体，被设置用于连接至马达总成；马达总成包括定子和转子，转子位于定子内
并且相互啮合，并且利用转子与定子的导程差形成螺旋密封线与螺旋密封腔，螺旋密封腔
随着转子的转动而沿着转子的轴向移动；定子齿数比转子齿数多一个；所述转子为中空转
子并设置有两个沿着转子纵长轴线方向的通孔，其中一个通孔的截面直径大于另一个通孔
的截面直径；
下壳体，被设置用于连接至传动轴总成；
定位套，构造成环状，其固定在所述上壳体的一端，并套设在下壳体上；该定位套
被设置成可在外部操作而调整其在所述下壳体上的不同卡合位置以实现上壳体与下壳体
之间的相对角度调节；
其中，所述下壳体临近定位套的外周上沿着下壳体的中心轴线方向上设置有多个
标示弯度信息的凹槽，所述凹槽包括空环槽和尖槽，每个空环槽表示1度，每个尖槽表示15
分，所述定位套的内壁面上设置有用于卡合到所述凹槽内的卡合部。
进一步的实施例中，所述上壳体和下壳体均为钢管。
进一步的实施例中，所述下壳体的截面尺寸小于上壳体的截面尺寸。
进一步的实施例中，所述下壳体的截面圆周直径D1与上壳体的截面圆周直径D2满
足：D2/2<D1<D2。
进一步的实施例中，所述定位套的内壁面上涂覆有耐磨材料层。
由以上技术方案，本实用新型的显著优点在于：通过定位套的旋转或者扭转等外
部操作，使其脱离原来的卡合槽内，并通过调节定位套和下壳体之间的卡合槽的关系来实
现弯度的调节，同时通过下壳体上标示的(预制的)表示不同弯度的凹槽的信息，可以直观
地了解和调节弯度。且通过设置性能更好的马达总成的中空转子上的轴向孔，有效增加钻
头的马力和泥浆的上返速度，提高钻头的工作效率，提高钻进速度和钻井质量。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这
样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要
求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方
面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果
将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组
成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。
现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
图1是本实用新型的用于螺杆钻具的万向轴的结构示意图。
图2是本实用新型下壳体以及弯度表示槽(即凹槽)的结构示意图。
图3是本实用新型螺杆钻具的马达的截面结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施
例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构
思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种
来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用
新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来
使用。
结合图1，一种用于螺杆钻具的万向轴，包括：上壳体1、下壳体2和连接 在两个壳
体之间的定位套3。
上壳体1，被设置用于连接至马达总成。
下壳体2，被设置用于连接至传动轴总成。
定位套3，构造成环状，其固定在所述上壳体1的一端，并套设在下壳体2上。
定位套3被设置成可在外部操作而调整其在所述下壳体2上的不同卡合位置以实
现上壳体1与下壳体2之间的相对角度调节。
结合图2，所述下壳体2临近定位套3的外周上沿着下壳体2的中心轴线方向上设置
有多个标示弯度信息的凹槽21，所述定位套的内壁面上设置有用于卡合到所述凹槽内的卡
合部。
所述凹槽包括空环槽和尖槽，每个空环槽表示1度，每个尖槽表示15分。
优选地，所述上壳体和下壳体均为钢管。所述下壳体的截面尺寸小于上壳体的截
面尺寸。
进一步的实施例中，所述下壳体的截面圆周直径D1与上壳体的截面圆周直径D2满
足：D2/2<D1<D2。
为了保障和强化定位套在不同的弯度调节时不被损坏，定位套3的内壁面上涂覆
有耐磨材料层。
结合图3所示，马达总成包括定子和转子，转子位于定子内并且相互啮合，并且利
用转子与定子的导程差形成螺旋密封线与螺旋密封腔，螺旋密封腔随着转子的转动而沿着
转子的轴向移动；定子齿数比转子齿数多一个；所述转子为中空转子并设置有两个沿着转
子纵长轴线方向的通孔，其中一个通孔的截面直径大于另一个通孔的截面直径；所述转子
32为中空转子并设置有两个沿着转子纵长轴线方向的通孔，其中一个通孔的截面直径大于
另一个通孔的截面直径。定子31为一个钢管，并且该钢管的内壁上压注有橡胶衬套。所述橡
胶衬套所形成的内孔呈现螺旋状。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。 本实
用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各
种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。