[實用新型]牙輪鉆頭彈簧蓄能軸承密封圈

有效

• 申請號: 201220127172.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN202832215U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 幸發芬
• 申請（專利權）人: 幸發芬
• 主分類號: E21B10/25
• 分類號: E21B10/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于牙輪鉆頭軸承密封技術領域。適用于石油、地質、工程用的密封型牙輪鉆頭。?

背景技術

牙輪鉆頭的壽命主要取決于軸承。而軸承的壽命主要取決于密封。密封的任務一是防止軸承內的潤滑脂泄漏，二是阻止鉆頭外部具有腐蝕性和研磨性的泥漿侵入軸承。密封一旦失效，軸承就會很快地被磨損，從而導致鉆頭失效。?

目前，牙輪鉆頭采用的密封主要有兩種形式：橡膠密封和機械密封。?

如，專利US5524718、5655611采用的是一個橡膠O形圈密封，US3765495、US4037673采用的是一個矩形橡膠圈密封，其優點是制造簡單，缺點是密封壽命短，與鉆頭其它構件的壽命不匹配。?

專利CN201080787Y、US6033117、US6254275B1采用的是雙橡膠密封圈，它們的優點是比常規的單橡膠密封圈多了一重密封、延長了密封壽命，但是，結構復雜，制造難度大。?

另外一種形式的密封是機械密封。如專利US4516641、US4666001、US4923020，采用的是由兩個橡膠供能密封圈和兩個金屬密封環組成的機械密封。其優點是動密封由金屬密封面承擔，延長了密封的壽命，缺點是制造難度大。?

專利CN101182756A采用金屬彈簧蓄能圈作為靜密封圈的同時為機械密封提供密封壓力。其缺點與常規機械密封相同，制造難度較大。?

上述密封系統都要求軸承系統內的壓力處于平衡的狀態，以避免密封元件被擠壓失效或密封面出現脫離現象。?

實用新型內容

本實用新型針對牙輪鉆頭上述密封中的不足，而提供了一種耐磨性極好、摩擦系數極低的牙輪鉆頭彈簧蓄能軸承密封圈。?

本實用新型的技術方案為：彈簧蓄能軸承密封圈設置在牙掌軸承、牙輪內孔和密封槽內，其不同之處在于所述的彈簧蓄能密封圈包含彈簧內圈和密封外殼。?

按上述方案，所述的彈簧蓄能密封圈包含彈簧內圈、密封外殼、中間填充物；所述的彈簧內圈的截面形狀為U形、V形、○形、或橢圓形，由條狀或圓形鋼絲繞制而成；所述的彈簧內圈由不銹鋼類合金制成；所述的密封外殼包含內凸緣、外密封唇、內密封唇；所述的密封外殼由高分子或超高分子的塑料類材料制作而成；所述的中間填充物由低硬度、耐高溫的硅橡膠制作而成。?

本實用新型一種牙輪鉆頭彈簧蓄能軸承密封圈與現有技術相比的優點：采用在密封槽內安裝一個彈簧蓄能軸承密封圈的技術，依靠密封圈的彈簧內圈張力給耐磨性極好、摩擦系數極低的塑料外殼提供密封力的方式，實現軸承的旋轉密封。即具有制造簡單的優點，又提高了軸承密封適應高轉速的能力，延長了密封件的壽命和牙輪鉆頭的壽命。?

附圖說明

圖1是本實用新型的一種典型結構圖。?

圖2是彈簧蓄能密封圈的典型截面示意圖。?

圖3是本實用新型的第二種典型結構圖。?

圖4是本實用新型的第三種典型結構圖。?

圖5是中間裝有填充物的彈簧蓄能密封圈的典型截面示意圖。?

圖6是采用U形彈簧內圈的彈簧蓄能密封圈典型截面圖。?

圖7是采用橢圓形彈簧內圈的彈簧蓄能密封圈典型截面圖。?

圖8是采用○形彈簧內圈的彈簧蓄能密封圈典型截面圖。?

具體實施方式

圖1是本實用新型的一種典型結構圖。牙掌軸承1與牙輪內孔2配合，形成牙輪鉆頭的軸承。在軸承的根部有密封槽3，槽3內裝有彈簧蓄能密封圈4。密封圈4的截面形狀是V形的，其V形開口5朝著軸承的內部方向。彈簧蓄能密封圈是正向安裝在密封槽中。?

圖2是V形彈簧蓄能密封圈的截面示意圖。彈簧蓄能密封圈由彈簧內圈8和密封外殼9組成。在外殼9上有內凸緣6、內密封唇18、外密封唇7。內凸緣6用于固定彈簧內圈8，外密封唇7、內密封唇18與密封槽接觸，減少密封接觸面積，提高密封圈適應高轉速的能力。彈簧內圈8由片狀不銹鋼類別的鋼材制作而成。如1Cr17Ni7、NiMo16Cr15W、CoCr20Ni15Mo等不銹鋼。?

密封外殼9由耐高溫、耐磨損、摩擦系數低的塑料類材質制作而成。如高分子或超高分子的聚四氟乙烯，且在聚四氟乙烯中填充一些能承受聚四氟乙烯燒結溫度的添加劑，如玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖維等。又如由聚醚醚酮、聚酰亞胺等塑料制作密封外殼。低摩擦系數提高了密封系統適應高轉速的能力。?

圖3是本實用新型的第二種典型結構圖。圖中牙掌軸承1、牙輪內孔2、密封槽3與圖1中的相同。所不同的是，彈簧蓄能密封圈4是反向裝在密封槽3中，其開口5朝著軸承的外部方向。?