專利名稱：一種復(fù)合密封牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探以及鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)合密封牙輪鉆 頭。
背景技術(shù)：
牙輪鉆頭是廣泛應(yīng)用于油田鉆井，地質(zhì)勘探以及工程領(lǐng)域的鉆井工具。牙輪鉆頭 的應(yīng)用環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承都要求有適合復(fù)雜環(huán)境的密封系統(tǒng)，由于密封 系統(tǒng)是在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，互相摩擦的使用環(huán)境下，因此其使用壽命很短。目前，國(guó)內(nèi)外廣泛使 用的牙輪鉆頭分為橡膠密封和金屬密封兩種方式，由于鉆井需要在高轉(zhuǎn)速，高鉆壓，高沖擊 環(huán)境下運(yùn)行，因此軸承系統(tǒng)的密封非常關(guān)鍵?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各大鉆井工具制造公司生產(chǎn)的鉆 頭中，橡膠密封不適合高轉(zhuǎn)速鉆井，在高轉(zhuǎn)速下很快失效，金屬密封適合高轉(zhuǎn)速但生產(chǎn)工藝 復(fù)雜，制造成本高；因此，設(shè)計(jì)制作密封效果較好并且制作成本較低的牙輪鉆頭的密封結(jié)構(gòu) 一直是技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合密封牙輪鉆頭，提高牙輪鉆頭軸承系 統(tǒng)密封的效果，并有利于降低牙輪鉆頭制作成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案這種復(fù)合密封牙輪鉆頭，包括牙掌 和牙輪，牙掌、牙輪通過(guò)牙掌軸頸和牙輪軸孔可旋轉(zhuǎn)地相互配合，牙輪軸孔開(kāi)口處設(shè)置密封 槽，所述密封槽內(nèi)設(shè)置有橡膠密封圈，該橡膠密封圈內(nèi)還嵌置一個(gè)內(nèi)置耐磨圈，所述密封槽 內(nèi)還設(shè)置有第二金屬圈和第二橡膠圈，第二金屬圈通過(guò)螺紋或過(guò)盈配合固定于牙掌軸頸， 第二金屬圈將所述的第二橡膠圈壓在牙掌軸頸上，第二金屬圈的外側(cè)與所述的橡膠密封圈 接觸面形成所述的滑動(dòng)摩擦面；所述的內(nèi)置耐磨圈偏置于所述橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè) 的中間位置；并且對(duì)于在松弛狀態(tài)下的橡膠密封圈，內(nèi)置耐磨圈略突出于橡膠密封圈滑動(dòng) 摩擦面一側(cè)的橡膠表面。進(jìn)一步，所述的橡膠密封圈截面形狀為方形；所述內(nèi)置耐磨圈采用金屬圈或者聚 四氟乙烯圈。本發(fā)明的有益效果是在所述的橡膠密封圈內(nèi)增加了內(nèi)置耐磨圈，橡膠密封圈最 大的弱點(diǎn)就是怕摩擦運(yùn)動(dòng)，摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱使橡膠密封圈很快失效，加入內(nèi)置耐磨圈后， 在滑動(dòng)摩擦面上橡膠密封圈摩擦部分的面積可大大減??；內(nèi)置耐磨圈采用金屬圈時(shí)，該橡 膠密封圈兼?zhèn)淞讼鹉z密封和金屬密封的優(yōu)點(diǎn)，橡膠密封圈未裝配前，其中內(nèi)置耐磨圈在靠 近滑動(dòng)摩擦面的一側(cè)略微突出橡膠密封圈的橡膠平面，這樣橡膠密封圈裝配到位后，內(nèi)置 耐磨圈略微壓入橡膠密封圈的本體，而兩側(cè)的橡膠相對(duì)向外膨出，于是在滑動(dòng)摩擦面上形 成橡膠面、金屬面、橡膠面三級(jí)比較可靠的密封形式；內(nèi)置耐磨圈采用聚四氟乙烯圈時(shí)同樣 可以延長(zhǎng)橡膠密封圈的壽命、提高密封效果；第二金屬圈通過(guò)螺紋連接或者過(guò)盈配合的方 式固定于牙掌軸頸上，避免滑動(dòng)摩擦?xí)r的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并 且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可 以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書以及附圖 中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中本發(fā)明的密封槽位置的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。結(jié)合圖1和圖2所示，本發(fā)明的牙輪鉆頭包括牙掌7和牙輪1，牙掌7、牙輪1通過(guò) 牙掌軸頸和牙輪軸孔可旋轉(zhuǎn)地相互配合，牙輪軸孔開(kāi)口處設(shè)置密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置密封 構(gòu)件，所述密封構(gòu)件包括靜止密封件和滑動(dòng)密封件，其中，靜止密封件固定于牙掌軸頸，滑 動(dòng)密封件設(shè)置于靜止密封件與密封槽的側(cè)壁之間，滑動(dòng)密封件與靜止密封件接觸部位形成 滑動(dòng)摩擦面；具體實(shí)施時(shí)，所述滑動(dòng)密封件為一橡膠密封圈4，橡膠密封圈4的截面形狀為 方形，正方形或長(zhǎng)方形均可，該橡膠密封圈4內(nèi)還嵌置一個(gè)內(nèi)置金屬圈3 ；所述靜止密封件 包括第二金屬圈5和第二橡膠圈6，第二金屬圈5為“L”形狀，第二金屬圈5上設(shè)置螺紋8， 通過(guò)該螺紋8固定于牙掌7的軸頸上，第二金屬圈5將所述的第二橡膠圈6壓在牙掌軸頸 上，第二金屬圈5的外側(cè)與所述的橡膠密封圈4相互接觸，其接觸面形成為滑動(dòng)摩擦面2 ； 所述內(nèi)置金屬圈3偏置于所述橡膠密封圈4的滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的中間位置；并且對(duì)于在松 弛狀態(tài)下的橡膠密封圈4，內(nèi)置金屬圈3略突出于橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的橡膠表面， 附圖中均為裝配到位的橡膠密封圈。實(shí)施時(shí)，耐磨金屬圈3和第二金屬圈5的滑動(dòng)摩擦面 一側(cè)的表面需經(jīng)鏡面研磨處理，經(jīng)研磨處理后表面粗糙度Ra ( 0. Olum。很明顯，本實(shí)施例 中的金屬圈3換成聚四氟乙烯圈時(shí)同樣可以起到較好的密封效果。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種復(fù)合密封牙輪鉆頭，包括牙掌和牙輪，牙掌、牙輪通過(guò)牙掌軸頸和牙輪軸孔可旋轉(zhuǎn)地相互配合，牙輪軸孔開(kāi)口處設(shè)置密封槽，其特征在于所述密封槽內(nèi)設(shè)置有橡膠密封圈，該橡膠密封圈內(nèi)還嵌置一個(gè)內(nèi)置耐磨圈，所述密封槽內(nèi)還設(shè)置有第二金屬圈和第二橡膠圈，第二金屬圈通過(guò)螺紋或過(guò)盈配合固定于牙掌軸頸，第二金屬圈將所述的第二橡膠圈壓在牙掌軸頸上，第二金屬圈的外側(cè)與所述的橡膠密封圈接觸面形成所述的滑動(dòng)摩擦面；所述的內(nèi)置耐磨圈偏置于所述橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的中間位置；并且對(duì)于在松弛狀態(tài)下的橡膠密封圈，內(nèi)置耐磨圈略突出于橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的橡膠表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合密封牙輪鉆頭，其特征在于所述的橡膠密封圈截面形 狀為方形；所述內(nèi)置耐磨圈采用金屬圈或者聚四氟乙烯圈。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合密封牙輪鉆頭，該牙輪鉆頭的牙掌、牙輪通過(guò)牙掌軸頸和牙輪軸孔可旋轉(zhuǎn)地相互配合，牙輪軸孔開(kāi)口處設(shè)置密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置有橡膠密封圈，橡膠密封圈內(nèi)還嵌置一個(gè)內(nèi)置耐磨圈，密封槽內(nèi)還設(shè)置有第二金屬圈和第二橡膠圈，第二金屬圈通過(guò)螺紋或過(guò)盈配合固定于牙掌軸頸，第二金屬圈將所述的第二橡膠圈壓在牙掌軸頸上，第二金屬圈的外側(cè)與所述的橡膠密封圈接觸面形成所述的滑動(dòng)摩擦面；內(nèi)置耐磨圈偏置于所述橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的中間位置；并且對(duì)于在松弛狀態(tài)下的橡膠密封圈，內(nèi)置耐磨圈略突出于橡膠密封圈滑動(dòng)摩擦面一側(cè)的橡膠表面；本發(fā)明提高牙輪鉆頭軸承系統(tǒng)密封的效果，并有利于降低牙輪鉆頭制作成本。
文檔編號(hào)E21B10/25GK101881136SQ20101022233
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者薛中學(xué) 申請(qǐng)人:天津立林鉆頭有限公司