專(zhuān)利名稱(chēng)：牙輪鉆頭的波形雙端面彈性金屬密封環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于密封件，具體地說(shuō)是利用波形雙端面彈性金屬密封環(huán)作為牙輪鉆頭的密封元件。適用于各種破碎巖石用密封式牙輪鉆頭。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種牙輪鉆頭的波形雙端面彈性金屬密封環(huán)，它由牙掌、牙掌軸及牙輪，牙輪裝于牙掌銜接的牙掌軸上，其特征是在牙掌與牙掌軸銜接根部的牙輪孔槽中，設(shè)有具有彈性變形能力和密封能力由彈性材料制成的中部具有波紋段，波紋段兩端制有與牙掌軸平面接觸的帶有雙端面的密封環(huán)。
上述的密封環(huán)的波形制成C型或S型。
上述的密封環(huán)的波形數(shù)量為1～10個(gè)。
上述的密封環(huán)的波形壁厚可為異形壁厚，壁厚范圍為0.01～3mm。
上述的密封環(huán)在自由狀態(tài)下的總高度大于牙掌和牙輪形成的密封區(qū)域的最大高度。
在密封環(huán)接觸的牙掌與牙輪之間的密封處增加有環(huán)形密封墊。
上述的密封環(huán)密封端面刷鍍、噴涂各種軟金屬或浸漬各種潤(rùn)滑性好的非金屬。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有密封技術(shù)相比的優(yōu)越性在于1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。其密封環(huán)本身具有彈性和良好的變形能力。作為密封件時(shí)，不需要現(xiàn)行金屬端面密封裝置中橡膠圈作供能圈和輔助密封元件，所需密封空間小。
2、適應(yīng)高速能力強(qiáng)。其密封環(huán)是通過(guò)金屬與金屬面的接觸實(shí)現(xiàn)密封，與橡膠相比，其摩擦系數(shù)低，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速能力強(qiáng)。
3、適應(yīng)溫度范圍廣?，F(xiàn)行橡膠密封限制了使用溫度，而本金屬密封環(huán)密封消除了非金屬件。使用溫度可達(dá)200℃以上。
4、現(xiàn)行密封裝置繁雜、元件多，增加了制造工序和成本。本密封環(huán)集合了彈性功能和密封功能，消除了輔助元件，減少了加工工序，降低了制造成本。
5、占用空間小。本金屬密封環(huán)占用空間僅是現(xiàn)行密封的二分之一至三分之二。節(jié)約了空間，延長(zhǎng)了使用壽命。
圖2是本實(shí)用新型C型密封環(huán)剖面放大圖。
圖3是本實(shí)用新型密封環(huán)異形壁厚剖面放大圖。
圖4是本實(shí)用新型S型密封環(huán)剖面放大圖。
圖5是本實(shí)用新型增加環(huán)形密封墊后剖面圖。
圖中1牙掌、2牙掌軸、3牙輪、4牙輪孔、5密封環(huán)、6密封環(huán)的雙端面、7密封環(huán)的波紋段、8密封環(huán)的側(cè)端面、9密封環(huán)的柱體段、10密封環(huán)的波形段外側(cè)、11環(huán)形密封墊。
如


圖1一種牙輪鉆頭的波形雙端面彈性金屬密封環(huán)，在牙掌1與牙掌軸2銜接根部的牙輪3孔槽中，設(shè)有具有軸向彈性變形能力和密封能力由彈性材料制成的中部具有C形或S形波紋段7，波紋段兩端制有與牙掌軸2平面接觸的帶有雙端面6的密封環(huán)5。改變密封環(huán)波紋段的數(shù)量、大小和壁厚，可調(diào)節(jié)密封環(huán)的變形能力。其密封環(huán)的波形壁厚可為異形壁厚，壁厚范圍為0.01～3mm。密封環(huán)上與牙掌軸2和牙輪孔4的密封端面相接觸的側(cè)端面8是高精度的加工面，可實(shí)現(xiàn)良好的端面密封。防止牙輪鉆頭內(nèi)部潤(rùn)滑脂的泄漏和外界鉆進(jìn)井液的侵入。側(cè)端面的寬度結(jié)合散熱性、耐磨性和密封表面的速度進(jìn)行選擇。為了降低加工要求和制造成本，保證密封端面的初期密封，可對(duì)密封環(huán)的密封端面刷鍍、噴涂各種軟金屬或浸漬各種潤(rùn)滑性好的非金屬。
圖2、圖4是密封環(huán)C、S型剖面放大圖。密封環(huán)5主要由中部的C形或S形波紋段7、兩端的密封側(cè)端面8和柱體段9組成。中部波紋段的主要功能是為密封環(huán)提供一種軸向變形能力，在滿(mǎn)足密封側(cè)端面8密封所需的壓緊力的同時(shí)還為密封環(huán)提供跟隨牙輪軸向位移和竄動(dòng)的能力。兩端側(cè)端面與波紋段間的柱體段9可以是圓柱體或錐柱體或兩者的結(jié)合。用于防止因壓縮變形而導(dǎo)致密封側(cè)端面的歪斜，而且還可通過(guò)錐柱體來(lái)調(diào)節(jié)波紋壁厚與密封端面寬度之間的不同要求。密封環(huán)的自由高度大于牙掌和牙輪形成的密封區(qū)域的最大高度，以保證密封環(huán)的密封端面在牙輪隨軸承軸向竄動(dòng)時(shí)始終保持與牙掌和牙輪的密封端面緊密接觸。
圖3是密封環(huán)異形壁厚剖面放大圖。密封環(huán)的波形段外側(cè)10為了提高抗疲勞強(qiáng)度而加強(qiáng)了壁厚，密封側(cè)端面8為了提高耐磨性而加大了寬度。
圖4是本實(shí)用新型增加環(huán)形密封墊后剖面圖。環(huán)形密封墊11分別裝置于牙掌和牙輪上。目的降低牙輪和牙掌的加工要求，滿(mǎn)足密封件表面的性能需要。
圖5是本實(shí)用新型增加環(huán)形密封墊后剖面圖。密封墊12放置在牙掌和牙輪上。
權(quán)利要求1.一種牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，它由牙掌、牙掌軸及牙輪，牙輪裝置于牙掌銜接的牙掌軸上，其特征是在牙掌與牙掌軸銜接根部的牙輪孔槽中，設(shè)有具有彈性變形能力和密封能力由彈性材料制成的中部具有波形，波形兩端制有與牙掌軸平面接觸的帶有雙端面的密封環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，其特征是上述的密封環(huán)的波形制成C型或S型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，其特征是上述的密封環(huán)的波形數(shù)量為1～10個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，其特征是上述的密封環(huán)的波形壁厚可為異形壁厚，壁厚范圍為0.01～3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，其特征是上述的密封環(huán)在自由狀態(tài)下的總高度大于牙掌和牙輪形成的密封區(qū)域的最大高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭波形金屬雙端面密封環(huán)，其特征是在密封環(huán)接觸的牙掌與牙輪的密封處增加有環(huán)形密封墊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種牙輪鉆頭的波形雙端面彈性金屬密封環(huán)，它有中部具有彈性變形能力的C形和S形波紋段，波紋段兩端制有雙端面密封和防止兩端密封面因壓縮變形而歪斜的柱體段組成。兩端的密封端面，在中部波紋段的彈力作用下，分別緊密地與牙掌和牙輪的密封端面相接觸，實(shí)現(xiàn)金屬雙端面密封。本實(shí)用新型集橡膠圈密封和現(xiàn)行金屬端面密封的優(yōu)勢(shì)于一體，又體現(xiàn)了本身的適應(yīng)高速能力強(qiáng)、溫度范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，占用空間小，密封可靠、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)F16J15/16GK2522602SQ0127916
公開(kāi)日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者幸發(fā)芬 申請(qǐng)人:天津市渤海石油機(jī)械有限公司