[實用新型]單O形橡膠圈浮動金屬環組合密封高速軸承的牙輪鉆頭

無效

• 申請號: 200920155355.2
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN201535136U
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 孫泰林
• 申請（專利權）人: 孫泰林
• 主分類號: E21B10/08
• 分類號: E21B10/08;E21B10/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.單O形橡膠圈浮動金屬環組合密封高速軸承的牙輪鉆頭，由牙掌(1)，牙輪(2，3，4)，O形橡膠圈(5)，輪金屬環(6)，浮動環(7)，軸根鑲環(8)，鋼絲擋圈(9)，大軸套(10)，輪內套(11)，滾柱(11a)，止推墊圈(12)，小軸套(13)，背錐聚晶齒(21)，切徑齒(22)邊齒(23)，頂齒(24)，主齒(25)，小頂齒(26)，加長噴管(27)和噴砂中長噴嘴(28)等主要零件組成，其特征是單O形橡膠圈浮動金屬環組合密封高速全浮動套滑動軸承和密封高速滾動浮動套滑動軸承的牙輪鉆頭，采用優化設計布齒和新齒型加強鉆頭中心和井壁巖石破碎及保徑，壓力平衡系統由儲油囊軸向波動平衡軸承內外壓力差，加強鉆頭穩定性和改善井底流場，加長噴管水力噴射系統強化清洗井底巖屑。

2.根據權利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征是把浮動環技術用于單O形橡膠圈浮動金屬環組合密封，提高適應高轉速能力，該組合是單O形橡膠圈浮動金屬環組合密封，置于牙輪密封槽(39)內，由O形橡膠圈(5)，輪金屬環(6)，浮動環(7)和軸根鑲環(8)等零件組成，零件的材料為：O形橡膠圈是氫化丁腈橡膠，輪金屬環和浮動環及軸根鑲環為9Cr18Mo，各密封端面均刷鍍銀，組合密封空間由槽內徑(40)，槽斜面(41)，槽斜角(42)α＝25°，槽圓弧面(43)和槽底平面(44)，輪金屬環的環外徑面(45)，環斜面(46)和環斜角(47)α＝25°等部分組成，被輪金屬環壓縮的O形橡膠圈實現徑向密封和產生軸向推力，推動輪金屬環使其端面貼緊浮動環下端面，浮動環上端面貼緊軸根鑲環的軸環端面實現三個金屬環間兩組密封端面的旋轉端面密封，其中輪環端面(48)貼緊浮環下端面(49)，浮環上端面(50)貼緊軸環端面(51)，這些端面是非常平滑看不見刃痕的鏡面，鉆頭脂沿潤滑斜面進入密封面潤滑，斜面由輪環潤滑斜面(52)，浮環潤滑斜面(53)及浮環油槽(54)組成。

3.根據權利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征是高速軸承由鋼絲擋圈鎖緊牙輪的全浮動套滑動軸承和滾動浮動套滑動軸承組成：全浮動套滑動軸承由鋼絲擋圈(9)，大軸套(10)，輪內套(11)，止推墊圈(12)和小軸套(13)等零件組成；滾動浮動套滑動軸承由鋼絲擋圈(9)，滾柱(11a)，止推墊圈(12)和小軸套(13)等零件組成，牙輪鎖緊軸承由鋼絲擋圈(9)矩形截面外徑支撐的矩形牙輪擋圈槽(56)，擋圈懸掛面(57)和軸頸擋面(58)組成，各軸承零件材料：鋼絲擋圈為55CrSi，大軸套為內徑焊銅合金條的合金鋼，輪內套和止推墊圈及小軸套均為銅合金，各浮動套都有一個軸向油槽，止推墊圈有墊圈油槽(55)，各零件摩擦工作面都刷鍍銀。

4.根據權利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征是采用優化設計布齒和新齒型加強鉆頭中心和井壁巖石破碎及保徑，新增二牙輪中心齒，小頂齒(26)和三牙輪中心頂齒(25)，把齒頂布置在半徑為R85mm的井底擊碎曲面(60)上破碎井底巖石，這些齒由小頂齒(26)，頂齒(25)，主齒(24)，邊齒(23)，切徑齒(22)和背錐聚晶齒(21)組成，新齒型：背錐聚晶齒由圓柱聚晶(62)和硬合金套(63)組成，切徑齒由切徑面(64)，切徑齒頂(65)，齒面角(66)β＝90°和勺形齒(67)組成，各種切削齒均為雙面勺形齒由勺形面(67)，小勺形面(68)齒頂外端(69)和齒頂角(70)γ＝10°組成。

5.根據權利要求1所述牙輪鉆頭，其特征是高速軸承采用壓力平衡系統由儲油囊軸向波動平衡軸承內外壓力差，在牙掌上部的壓力平衡系統由壓蓋(14)，壓蓋擋圈(15)，儲油囊(16)，儲油杯(17)和注油絲堵(19)等零件和長油孔(33)，軸油孔(34)，軸頸油槽(35)，軸承間隙及鉆頭脂等部分組成。

6.根據權利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征是加強鉆頭穩定性和改善井底流場采用九點穩定扶正系統和九個泥漿上返通道，穩定扶正系統由三個牙輪規徑面(61)，三個掌背保徑面(72)和三個水孔體保徑面(73)組成；泥漿上返通道由三個牙掌泥漿孔(35)，三個主上返通道(74)和三個副上返通道(75)組成。

7.根據權利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征是采用加長噴管水力噴射系統強化清洗井底巖屑，組焊在水孔(36)外端，該系統由加長噴管(27)，噴砂中長噴嘴(28)，噴嘴密封圈(29)和噴嘴擋圈(30)等零件組成，噴砂中長噴嘴由流道(76)，水孔保護段(77)，取擋圈槽(78)，取噴嘴槽(79)，吸入孔(80)，出口直徑(d)和出口大徑(d+2)等部分組成。