[實用新型]一種牙輪鉆頭軸承的密封裝置

有效

• 申請號: 201520050720.9
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN204457440U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 喻和平
• 申請（專利權）人: 喻和平
• 主分類號: E21B10/25
• 分類號: E21B10/25
• 代理公司: 宜春贛西專利代理事務所 36121
• 代理人: 謝年鳳

技術領域

實用新型發明涉及一種牙輪鉆頭。尤其涉及用于采礦、石油鉆探的滑動軸承和/或滾動軸承結構的一種牙輪鉆頭的密封裝置。

背景技術

隨著現代鉆井工藝的快速發展，對牙輪鉆頭鉆進要求越來越高。而牙輪鉆頭工作壽命主要取決鉆頭軸承在承受高鉆壓和高轉速的情況下軸承系統運行的穩定性和可靠性，其軸承系統的運行關鍵在于其軸承的密封裝置的穩定性和可靠性和耐用性。隨著技術的發展，牙輪鉆頭的包括雙金屬密封和單金屬密封結構的密封裝置，其運行的穩定性和可靠性都有較大程度的提高。但是現有的這類牙輪鉆頭軸承系統的密封裝置，其相應的零部件制造工藝比較復雜，且由于結構等原因在高壓和高轉速惡劣工作環境下，抗沖擊振動和擺動性不夠滿意。如“雙金屬密封鉆頭的接觸端面壓應力分布高度不均勻，分布的區域多集中在密封金屬環帶內則1/3區域內，其必須經過前期的一個較長時間的使用磨合，才能使端面壓應力漸趨于均勻、緩和，若前期使用過程中操作不當易造成雙金屬密封過早失效”。?由于現有金屬密封鉆頭的接觸面壓應力集中在密封金屬環內則1/3區域，外則壓應力小，鉆進工作時，軸承腔內的潤滑脂不易進入金屬環磨擦付接觸面難以形成油膜，這將使得鉆頭軸承外部的具有腐蝕性及研磨性的泥漿較容易浸入雙金屬密封環磨擦付接觸面內，導致先期金屬環磨擦付接觸面磨損，密封失效，軸承過早損壞。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種牙輪鉆頭軸承的密封裝置。該牙輪鉆頭軸承的密封裝置結構及其簡單、合理，制造簡單，密封效果好，運行穩定可靠，使用壽命長。

本實用新型牙輪鉆頭軸承的密封裝置的技術方案包括金屬環和相應的密封圈，與牙輪鉆頭的牙輪相對應配合的相應的所述密封圈為其橫截面形狀呈橢圓形的橢圓斷面式密封圈或其橫截面形狀呈長圓形狀的長圓斷面式密封圈。

與牙輪鉆頭的所述牙輪相對應配合的相應的所述金屬環、其與相應的橢圓斷面式或長圓斷面式密封圈連接配合的密封部為一臺階式密封部，構成所述臺階式密封部的相應的兩側密封壁面之間的夾角為90-95度。

與所述牙輪對應配合的相應的所述金屬環、其與相應的橢圓斷面式或長圓斷面式密封圈連接配合的密封部為一直角臺階式密封部。

所述牙輪鉆頭其牙輪和相應的牙爪軸分別對應設有相應的金屬環，所述牙輪及與其相對應配合的金屬環之間設有橢圓斷面式或長圓斷面式密封圈，且該與牙輪相對應配合的金屬環其與橢圓斷面式或長圓斷面式密封圈連接配合的密封部為直角臺階式密封部。

所述牙爪軸及與其相對應配合的金屬環之間設有橢圓斷面式密封圈、長圓斷面式密封圈或O型密封圈。

所述牙輪其與相應的橢圓斷面式或長圓斷面式密封圈相連接配合的內孔口密封部為一直角臺階式密封部。

本密封裝置不僅結構簡單，易于加工制作，且更能適應牙輪鉆頭工作鉆進中抗沖擊振動和擺動，具有更好的流體動密封效果，可最大程度的保護相應的接觸面油膜不受損壞，大幅提高鉆頭的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型牙輪鉆頭軸承的密封裝置一實施例結構示意圖；圖2為圖1中A部的局部放大圖；圖3為圖1中與牙輪相對應配合的一金屬環橫截結構示意圖；圖4為牙輪的內孔口直角臺階式密封部結構示意圖；圖5為圖1中的長園斷面式密封圈的橫截面圖；圖6為本實用新型牙輪鉆頭軸承的密封裝置另一實施例中的橢圓斷面式密封圈的橫截面結構示意圖。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型牙輪鉆頭軸承的密封裝置的技術方案，藉由以下實施例結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1-5所示的本實施例中，牙輪鉆頭本體1包括牙爪軸2、設于牙爪軸2上的牙輪4和相應的金屬環等。牙爪軸2上套設有相互背向的、分別與牙爪軸2和牙輪4相對應配合的金屬環（即牙爪軸金屬環）7和金屬環（即牙輪金屬環）11。牙爪軸金屬環7其與牙爪軸2之間通過牙爪軸金屬環7的相應的密封部7a設有現有技術的普通“O”型密封圈6，牙爪軸金屬環7的該密封部7a的形狀可與相應的現有技術的金屬環的密封部類同。

牙輪金屬環11的密封部為一直角臺階式密封部11a，即構成牙輪金屬環11的直角臺階式密封部11a的相對（相應）兩側密封壁面E之間的夾角11b為90度；牙輪金屬環11其與牙輪4之間通過牙輪金屬環11的直角臺階式密封部11a設有其橫截面形狀呈長圓形狀（即其橫截面形狀呈圓角矩形形狀）的長園斷面式密封圈8。