[發明專利]一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構

在審

• 申請號: 201610008676.4
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105672888A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 周已;王林;黃志強;肖揚
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B10/25
• 分類號: E21B10/25;E21B10/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及適用于石油鉆井、地質勘探的一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構，屬于牙輪鉆頭軸 承密封領域。

背景技術

牙輪鉆頭是石油鉆井和地質鉆探中應用最廣泛的一種鉆具。牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、壓 碎和剪切破碎地層巖石的作用，所以，牙輪鉆頭能夠適應軟、中、硬各種地層。密封是決定 牙輪鉆頭壽命的最關鍵因素，也是最容易失效的部件。近些年出現了金屬浮動密封，雖然金 屬環的耐高溫性能較好，但是金屬環磨損后的變形無法自動補償不能起到有效密封作用，而 金屬浮動密封中也采用了O型橡膠圈，但接觸面積較大，摩擦熱仍然很大，高溫是橡膠材料 最致命的因素，因此，在保證可靠密封的條件下，必須要減小橡膠圈的接觸面積，降低橡膠 圈的壓縮變形，進而降低橡膠圈的工作溫度，才能提高其使用壽命。由于密封腔較小，很難 實現多級密封，單級密封性能較差。因此，發明一種具有較小接觸面積的多級密封形式的密 封結構就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有牙輪鉆頭密封結構接觸面積大、摩擦力及摩擦熱大、單級密封 性能差的問題，特提供一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構，由牙 輪、軸承、雙向齒輪密封圈組成；所述雙向齒輪密封圈的本體為環形密封圈，在本體的內側 和外側均布多個大小相同的齒，齒的兩個側面均為漸開線齒形，齒的頂面為圓弧形。內側與 外側的齒交錯布置，內側齒與軸承密封，外側齒與牙輪密封，通過多個齒實現多級密封，當 其中某個齒失效后，還可通過其他的齒實現有效密封，齒槽可儲存潤滑脂，有效提高了密封 的潤滑性能。

本發明的優點是：1、牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構通過多個齒實現多級密封，提高了密封的可 靠性；2、牙輪鉆頭雙向齒輪密封圈的轉動可帶動潤滑脂的循環，對每個齒都能起到很好的潤 滑作用，同時，多個齒槽可儲存潤滑脂，提高了密封的潤滑性能；3、牙輪鉆頭雙向齒輪密封 圈的內側和外側的齒交錯布置，防止一側的齒損壞后影響另一側的齒；4、牙輪鉆頭雙向齒輪 密封結構便于實現流體動壓密封，利于潤滑油膜的形成，減小磨損、老化失效；5、牙輪鉆頭 雙向齒輪密封結構具有一定厚度、一定高度的本體結構，保證了有效的強度和密封性能，有 效防止了因某個齒損壞而影響整個密封圈的工作。

附圖說明

圖1是本發明一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構。

圖2是圖1A處結構的放大圖。

圖中：1.牙爪,2.牙輪,3.鋼球,4.塞銷,5.軸承,6.雙向齒輪密封圈。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示：牙爪1及牙輪2分別通過牙輪內孔套接在軸承5上，鋼球3從塞銷孔放入軸 承后將塞銷4焊接固定，通過鋼球3將牙輪2保持在軸承5上。牙輪2內孔和軸承5之間裝 有雙向齒輪密封圈6。

如圖2所示，本發明一種牙輪鉆頭雙向齒輪密封結構，由牙輪2、軸承5、雙向齒輪密封圈6 組成；所述雙向齒輪密封圈6的本體為環形密封圈，在本體的內側和外側均布多個大小相同 的齒，齒的兩個側面均為漸開線齒形，齒的頂面為圓弧形，內側與外側的齒交錯布置，內側 齒與軸承密封，外側齒與牙輪密封，通過多個齒實現多級密封，當其中某個齒失效后，還可 通過其他的齒實現有效密封，齒槽可儲存潤滑脂，有效提高了密封的潤滑性能。