[實用新型]一種牙輪鉆頭軸承密封裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220136257.6
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN202483445U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢東杰;彭光華;涂能安
• 申請（專利權(quán)）人: 上海神開石油化工裝備股份有限公司;江西飛龍鉆頭制造有限公司
• 主分類號: E21B10/25
• 分類號: E21B10/25
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于石油天然氣勘探、礦石開采應(yīng)用的密封裝置，具體涉及一種牙輪鉆頭軸承密封裝置。

背景技術(shù)

隨著石油勘探開發(fā)向深部地層發(fā)展及鉆頭工藝技術(shù)的進(jìn)步，對鉆頭的要求越來越高。要求鉆頭在高轉(zhuǎn)速、高鉆壓工況下，能持續(xù)作業(yè)。在此工況下，不僅對軸承副材料與結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求，軸承部位的密封要求也十分嚴(yán)格，金屬密封技術(shù)是適應(yīng)目前高轉(zhuǎn)速、高鉆壓技術(shù)首選的牙輪鉆頭密封技術(shù)。目前牙輪鉆頭的金屬密封技術(shù)主要以雙金屬密封環(huán)技術(shù)為主，金屬密封環(huán)的材質(zhì)為不銹鋼，從對鈍鉆頭的分析，可以發(fā)現(xiàn)多起牙輪鉆頭因密封失效而失效，其原因主要是由于金屬密封圈不耐磨引起密封表面粗糙，從而導(dǎo)致密封失效。另外，不銹鋼材料的密封環(huán)加工難度大，熱處理變形大，廢品率高等問題，制約了金屬密封系列牙輪鉆頭發(fā)展和推廣。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種牙輪鉆頭軸承密封裝置，該裝置耐磨性強(qiáng)、耐高溫、耐高壓、耐腐蝕，使用壽命長且較易制作，有效地保護(hù)了鉆頭軸承，降低了鉆井成本。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種牙輪鉆頭軸承密封裝置，包含牙爪及牙輪，所述的牙輪和各密封部件分別通過牙輪內(nèi)孔套接在牙爪軸頸上，其特點是，所述的牙輪內(nèi)設(shè)有牙輪內(nèi)孔，牙爪上包含牙爪軸頸，該裝置還包含牙爪密封部件及牙輪密封部件，所述的牙爪密封部件及牙輪密封部件設(shè)置在牙爪軸頸與牙輪內(nèi)孔之間。所述的牙爪密封部件包含靜環(huán)及牙爪密封圈；

所述的靜環(huán)加工有牙爪密封槽，所述的牙爪密封槽設(shè)置在靜環(huán)與牙爪軸頸之間；

所述的牙爪密封圈安裝在牙爪密封槽上。

所述的牙輪密封部件包含動環(huán)及牙輪密封圈；

所述的動環(huán)與靜環(huán)端面接觸，該動環(huán)加工有牙輪密封槽，所述的牙輪密封槽設(shè)置在動環(huán)與牙輪內(nèi)孔之間；

所述的牙輪密封圈安裝在牙輪密封槽上。

所述的靜環(huán)、動環(huán)至少有一種采用陶瓷材料制成，且該陶瓷可與牙爪密封圈或牙輪密封圈的橡膠硫化為一體。

所述的牙爪密封圈及牙輪密封圈采用全氟醚橡膠材料制成硫化于密封槽上。

所述的牙爪密封圈硫化安裝在牙爪密封槽上。

所述的牙輪密封圈硫化安裝在牙輪密封槽上。

本實用新型一種牙輪鉆頭軸承密封裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、動環(huán)和靜環(huán)材質(zhì)為陶瓷，硬度高、耐磨性能好，耐腐蝕、耐高溫能力強(qiáng)、抗沖擊，在高鉆速、高鉆壓的工況下動環(huán)和靜環(huán)的機(jī)械密封仍能保持良好的密封性能，能有效提高牙輪鉆頭軸承密封裝置的壽命。

2、陶瓷密封環(huán)密度低，自潤滑性好，動環(huán)靜環(huán)間相對摩擦小，可提高牙輪鉆頭轉(zhuǎn)速、增加鉆井進(jìn)尺。

3、陶瓷動環(huán)和靜環(huán)成本低于常用硬質(zhì)合金及不銹鋼，但性能卻相對優(yōu)異，能在提高效率的同時降低鉆井成本。

附圖說明

圖1為本實用新型一種牙輪鉆頭軸承密封裝置的局部剖面圖；

圖2為本實用新型一種牙輪鉆頭軸承密封裝置的局部放大剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1~圖2詳細(xì)說明本實用新型的一種較佳實施例。

如圖1所示，一種牙輪鉆頭軸承密封裝置，包含牙爪1、牙輪2、牙爪密封部件及牙輪密封部件，牙爪1及牙輪2分別通過牙輪內(nèi)孔套接在牙爪軸頸上，牙輪2內(nèi)設(shè)有牙輪內(nèi)孔，牙爪1上包含牙爪軸頸，牙爪密封部件及牙輪密封部件設(shè)置在牙爪軸頸與牙輪內(nèi)孔之間。

如圖2所示，所述的牙爪密封部件包含靜環(huán)41及牙爪密封圈42；所述的靜環(huán)41加工有牙爪密封槽，所述的牙爪密封槽設(shè)置在靜環(huán)41與牙爪1的牙爪軸頸之間，所述的牙爪密封圈42硫化安裝在牙爪密封槽上。

所述的牙輪密封部件包含動環(huán)51及牙輪密封圈52；所述的動環(huán)51與靜環(huán)41端面接觸，該動環(huán)51加工有牙輪密封槽，所述的牙輪密封槽設(shè)置在動環(huán)51與牙輪3的牙輪內(nèi)孔之間，所述的牙輪密封圈52硫化安裝在牙輪密封槽上。

所述的靜環(huán)41、動環(huán)51至少有一種采用陶瓷材料制成，且該陶瓷可與牙爪密封圈42及牙輪密封圈52的橡膠硫化為一體。采用的陶瓷為釔穩(wěn)定氧化鋯（ZrO₂-Y₂O₃），氧化鋯是無機(jī)非金屬材料中性能較優(yōu)越的材料，其耐腐蝕，耐高溫，耐磨損，且尤以其強(qiáng)度大、韌性高著稱。所述的牙爪密封圈42及牙輪密封圈52采用全氟醚橡膠材料制成，具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕的特點。