專利名稱：一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，特別是一種利用磁力、彈簧力使密 封組件緊密配合形成密封的密封結(jié)構(gòu)，可以單獨(dú)使用磁力密封或彈簧力密封，也可以使二 者組合起來使用。用于石油天然氣鉆探用的牙輪鉆頭軸承部位的密封。
背景技術(shù)：
目前，牙輪鉆頭軸承多采用金屬密封結(jié)構(gòu)，這種密封結(jié)構(gòu)有一對金屬密封環(huán)和一 對橡膠0型圈。其0型圈既起靜密封作用又起給金屬環(huán)提供預(yù)緊力的作用。但由于橡膠是 一種高分子聚合物，其性能受時(shí)間和溫度的影響較大，當(dāng)在井下工作時(shí)，受井下較高溫度的 影響，使預(yù)緊力不能達(dá)到合理的狀態(tài)，造成密封早期失效。本人于09年申請的中國專利200920155139. 8所述的牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，采 用了磁力來提高軸承密封效果，因在高溫狀態(tài)下磁鐵的磁力會有所下降，不是最好的方式。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種預(yù)緊力能夠 長期保持不變，密封性能可靠的牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來達(dá)到它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的 牙掌軸頸1、牙輪軸孔2，在牙掌軸頸的根部及牙輪軸孔的上部安裝有軸承的密封結(jié)構(gòu)一有 骨架的密封圈3和密封環(huán)4，密封圈3內(nèi)孔的橡膠部分與牙掌軸頸1相配合形成靜密封；其 不同之處在于所述密封圈3的骨架用不導(dǎo)磁不銹鋼、金屬銅、銅合金或無磁鋼制造；在骨架 的圓周上平行于軸中心線方向鉆一些小孔，用來放置耐熱強(qiáng)磁鐵小柱或小彈簧，利用磁力 或彈簧力來使密封圈3和密封環(huán)4來保持良好的動密封。為了加工方便，密封圈3骨架上的均布小孔為通孔，全部使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱5， 使用2-30塊。為了適應(yīng)深井的需要，防止地溫過高磁力損耗，密封圈3骨架上的均布小孔為不 通孔，全部使用小彈簧6，使用2-30個(gè)。為了適應(yīng)不同的鉆井條件，在密封圈3骨架上合理搭配使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱5和 小彈簧6，合計(jì)使用2-30件。為了提高磁力，在密封圈3骨架上的均布小孔安裝使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱5時(shí)，在與 密封環(huán)4接觸端的小孔中鉚接一小段導(dǎo)磁金屬7。為了保證小彈簧的使用效果，密封圈3骨架使用小彈簧6時(shí)，在小彈簧的外端安裝 有壓帽8。 為了便于加工、提高加工精度，密封環(huán)4與密封圈3的接觸面形狀改迷宮形狀為平 面、斜面或V型面接觸的形狀。 為了加工方便及減化工藝，密封環(huán)4取消，直接在牙輪軸孔2上加工出與密封圈3 骨架相配合的幾何形狀。[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下效果密封圈3與密封環(huán)4的接觸力靠磁力、 彈簧力或二者之一控制，不會因時(shí)間的長短或溫度的高低而變化，有利于提高鉆頭的密封 效果及使用壽命。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)剖面圖圖3是本實(shí)用新型一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖4是本實(shí)用新型另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖5是本實(shí)用新型另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖6是本實(shí)用新型另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖7是本實(shí)用新型另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖8是本實(shí)用新型另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖9是本實(shí)用新型密封圈3骨架的一種結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖10是本實(shí)用新型密封圈3骨架的另一種結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖11是本實(shí)用新型密封圈3骨架的另一種結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施方式
在
圖1中，牙輪軸孔2與牙掌軸頸1相配合，牙輪鉆頭的軸承密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在牙掌 軸頸的根部及牙輪軸孔的上部，密封圈3為有骨架的唇形密封圈，它依靠有金屬彈簧圈提 供收緊力的唇形部分保證了在軸頸表面的靜密封，該密封圈還可以保持浮動，給密封圈骨 架與密封環(huán)4之間的密封提供支持；密封圈3的骨架部分與密封環(huán)4形成動密封，依靠耐熱 強(qiáng)磁鐵小柱5對密封環(huán)4產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，達(dá)到動密封的目的；耐熱強(qiáng)磁鐵小柱5在圓周 上均勻分布，合計(jì)2-30塊。在圖2中，密封圈3為有骨架的密封圈，它依靠其橡膠部分保證了在軸頸表面的靜 密封，密封圈3的骨架部分與密封環(huán)4形成動密封，依靠彈簧6對密封環(huán)4產(chǎn)生一定的預(yù)緊 力，達(dá)到動密封的目的；彈簧6在圓周上均勻分布，合計(jì)2-30個(gè)。在圖3中，密封圈3骨架上的均布小孔上，全部使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱5，使用2-30 塊。為了提高磁力，在與密封環(huán)4接觸端的小孔中鉚接一小段導(dǎo)磁金屬7。在圖4中，密封圈3骨架上的均布小孔上，全部使用彈簧6，使用2-30個(gè)。為了保 證小彈簧的使用效果，在小彈簧的外端安裝有壓帽8。在圖5、圖6中，為了便于加工、提高加工精度，密封環(huán)4與密封圈3的接觸面形狀 改迷宮形狀為平面形狀；密封圈3骨架上的均布小孔上，分別裝有磁鐵小柱5、導(dǎo)磁金屬7 和彈簧6、壓帽8。在圖7、圖8中，為了加工方便及減化加工工藝，密封環(huán)4取消，直接在牙輪軸孔2 上加工出與密封圈3骨架相配合的幾何形狀。在圖9、
圖10中，分別表示密封圈3的骨架在使用磁鐵小柱5時(shí)的加工情況，采用 U型槽再鉆孔的方式，或是采用鉆不等徑通孔的方式，用來安裝磁鐵小柱5及鉚接導(dǎo)磁金屬7，通孔20個(gè)均布。 在
圖11中，密封圈3的骨架在配合使用磁鐵小柱5和彈簧6時(shí)的加工情況，采用 鉆不等徑通孔的方式來安裝磁鐵小柱5及鉚接導(dǎo)磁金屬7，采用鉆不透孔的方式來安裝彈 簧6和壓帽8，不等徑通孔與不透孔各有10個(gè)二者交互使用。
權(quán)利要求一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的牙掌軸頸(1)、牙輪軸孔(2)，軸承的密封結(jié)構(gòu) 密封圈(3)和密封環(huán)(4)組成；密封圈(3)為有骨架的密封圈，其內(nèi)孔的橡膠部分與牙掌軸頸(1)相配合形成靜密封；其骨架與密封環(huán)(4)接觸形成動密封；其特征在于密封圈(3)的骨架用不導(dǎo)磁不銹鋼、金屬銅、銅合金或無磁鋼制造，在骨架的圓周上平行于軸中心線方向均布一些小孔，用來放置耐熱強(qiáng)磁鐵小柱或小彈簧，利用磁力或彈簧力來使密封圈(3)和密封環(huán)(4)保持良好的動密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3)骨 架上的均布小孔為通孔，全部使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱(5)，使用2-30塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3)骨 架上的均布小孔為不通孔，全部使用小彈簧(6)，使用2-30個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在密封圈(3) 骨架上合理搭配使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱(5)和小彈簧(6)，合計(jì)使用2-30件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3) 骨架上的均布小孔安裝使用耐熱強(qiáng)磁鐵小柱(5)時(shí)，在與密封環(huán)(4)接觸端的小孔中鉚接 一小段導(dǎo)磁金屬(7)，以提高與密封環(huán)(4)之間的磁力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3) 骨架使用小彈簧(6)時(shí)，在小彈簧的外端安裝有壓帽(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封環(huán)(4)與 密封圈(3)的接觸面形狀改迷宮形狀為平面、斜面或V型面形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封環(huán)(4)取 消，直接在牙輪軸孔(2)上加工出與密封圈(3)骨架相配合的形狀。
專利摘要一種牙輪鉆頭軸承新密封結(jié)構(gòu)。它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的牙掌軸頸、牙輪軸孔、軸承的密封結(jié)構(gòu)一密封圈和密封環(huán)構(gòu)成，密封圈內(nèi)孔的橡膠部分保證了與牙掌軸頸的靜密封，密封圈的骨架用不導(dǎo)磁不銹鋼、金屬銅、銅合金或無磁鋼制造；在密封圈的骨架中裝有耐熱強(qiáng)磁鐵小柱或小彈簧，因而具有磁力或彈簧力，磁力和彈簧力使骨架與密封環(huán)緊密接觸形成動密封；用于石油天然氣鉆探用的牙輪鉆頭軸承部位的密封，也能用于其它相似構(gòu)件的軸承密封。
文檔編號F16J15/16GK201723154SQ20102018488
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月9日
發(fā)明者李生 申請人:李生