CN101109270A

CN101109270A - 矿用三牙轮钻头

Info

Publication number: CN101109270A
Application number: CNA2006100884008A
Authority: CN
Inventors: 吴世友; 吴杰; 宁永平; 兰学锋
Original assignee: SUZHOU KINGDREAM SHAREATE ENGINEERING TOOL Co Ltd
Current assignee: Suzhou Xinrui Alloy Tool Co.,Ltd.
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2026-07-17
Also published as: CN100567697C

Abstract

本发明涉及一种钻头，是一种矿山钻孔或气体钻井用的三牙轮钻头，包括牙掌、牙轮，在牙掌上设有长气孔、轴承，在长气孔上设有挡碴管，在牙掌的轴颈与牙轮之间设有密封装置，长气孔上端设有密封膜。油脂可以密闭地储备在矿用三牙轮钻头的轴承腔和长气孔内，相比传统的矿用三牙轮钻头非密封无润滑轴承结构，本发明在一定时间内能对轴承进行很好的润滑，当密封失效、油脂用完以后，矿用三牙轮钻头同以往一样继续工作。由于增加了一段润滑工作的时间，相比传统的矿用三牙轮钻头，本发明可将钻头综合指标提高15～20％。

Description

矿用三牙轮钻头

技术领域

本发明涉及一种矿山钻孔和空气钻井用钻头，具体的说是一种矿用三牙轮钻头。

背景技术

矿山钻孔大多使用三牙轮钻头，由于矿用三牙轮钻头工作环境比较恶劣，因此使用寿命普遍较短。据发明人调查，传统的矿用三牙轮钻头的损坏有80％以上都是由于其轴承的损坏而导致的，其根本原因在于：传统的矿用三牙轮钻头采用的是非密封无润滑的轴承结构。如图1所示为传统矿用三牙轮钻头的结构示意图，包括牙掌1、牙轮2、轴颈3、长气孔4、通气孔5、挡碴管6，压缩气体经过长气孔4、通气孔5冷却轴承，长气孔4与通气孔5相通，即使注入油脂等润滑剂也快速泄漏流失，无法实现利用油脂等润滑剂对轴承进行润滑。轴承连续在高载荷、低转速、无润滑、空气冷却状态下工作，很容易损坏，从而导致矿用三牙轮钻头的损坏。据发明人统计，传统的矿用三牙轮钻头大部分工作50～80小时后轴承失效。近年来，针对矿用三牙轮钻头轴承无润滑这一缺点，业内技术人员也想对此做出改进，但矿用三牙轮钻头是用气体作为钻孔介质的，钻头冷却效果差，这给解决轴承润滑带来了极大的困难，金属密封钻头可用于矿山钻孔但价格昂贵，至今仍没有一种既能润滑轴承，又经济实惠的矿用三牙轮钻头出现。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的矿用三牙轮钻头非密封无润滑轴承结构这一缺点，提出一种在一定时间内能有效的对轴承进行润滑的矿用三牙轮钻头。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种矿用三牙轮钻头，包括牙掌、牙轮，在牙掌上设有长气孔、通气孔，在长气孔上设有挡碴管，在牙掌的轴颈与牙轮之间设有密封装置，长气孔上端设有密封膜。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述密封膜设在长气孔与挡碴管相接处。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述密封装置为密封圈。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述密封装置为O形密封圈、楔形密封圈。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述密封膜所承受的破坏压力为0.2～1兆帕。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述密封圈的截面压缩率为6～23％。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述长气孔上设有注油孔和出油孔。

前述的矿用三牙轮钻头，其中所述出油孔设在长气孔上端、密封膜下方，注油孔设在长气孔下端。

在矿用三牙轮钻头的轴颈与牙轮之间设有密封圈，长气孔上端设有密封膜，可以将油脂密闭地储备在轴承、通气孔和长气孔内。矿用三牙轮钻头在高温环境下工作，密封圈失效，压缩空气将油脂压入轴承，起到润滑轴承的作用。随着空气压力增大，密封膜被挤破，一段时间后，密封完全失效，油脂也全部泄露完，这段时间内，轴承得到了很好的润滑。

本发明的优点为：油脂可以密闭地储备在矿用三牙轮钻头的轴承、通气孔和长气孔内，相比传统的矿用三牙轮钻头非密封无润滑轴承结构，本发明在一定时间内能对轴承进行很好的润滑。本发明的矿用三牙轮钻头可在润滑作用下工作15～30小时，当密封失效、油脂用完以后，矿用三牙轮钻头同以往一样继续工作。由于增加了一段润滑工作的时间，相比传统的矿用三牙轮钻头，本发明可将钻头进尺(米)提高15～20％，使用寿命也得到了提高。

本发明的目的和优点将结合下面的实施例作进一步的说明。

附图说明

图1为传统的矿用三牙轮钻头的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的结构示意图；

图3为密封膜总成的结构示意图；

图中：1牙掌、2牙轮、3轴颈、4长气孔、5通气孔、6挡碴管、7密封圈、8密封膜、9注油孔、10出油孔。

具体实施方式

实施例一

图2所示为本发明的一个实施例，一种矿用三牙轮钻头，包括牙掌1、牙轮2、轴颈3、长气孔4、通气孔5、挡碴管6，在轴颈3与牙轮2之间设有的密封装置为密封圈7(也可采用其他形式的密封件)，本实施例使用的是“○”型密封圈7。在长气孔4上端设有密封膜8，密封膜8设在长气孔4与挡碴管6的相接处。密封膜总成的结构如图3所示，在密封膜8的上下分别有一个隔热垫，密封膜8由保鲜膜或聚乙烯薄膜构成，在组装挡碴管6时，使挡碴管6紧紧压在密封膜总成的周边，挡碴管6与长气孔4通过焊接相连。“○”型密封圈7的截面压缩率为6～23％，可将“○”型密封圈7压入在轴颈3与牙轮2之间，使轴颈3与牙轮2之间的缝隙被密封住。由于密封膜8与“○”型密封圈7的存在，使轴承、长气孔4与通气5内成为密封状态，可向里面注入油脂。在长气孔4上设有注油孔9与出油孔10，注油孔9和出油孔10与牙掌1上的长气孔4相通，出油孔10设在长气孔4上端、密封膜8下方，注油孔9设在长气孔4下端。通过注油孔9可将油脂注入到轴承、长气孔4与通气孔5内，当所加油脂从出油孔10中流出时，可判定油脂已充满轴承、长气孔4与通气孔5。

矿用三牙轮钻头工作时，其工作温度可达90～150℃，“○”型密封圈7在高温下会失效。“○”型密封圈7失效后，密封作用散失，轴承、长气孔4与通气孔5中的油脂慢慢的从“○”型密封圈7处泄露。密封膜8所承受的破坏压力为0.2～1兆帕，矿用三牙轮钻头工作的压缩空气压力一般为0.3～1.2兆帕，压缩空气方向如图2中箭头所示，随着“○”型密封圈7的失效，长气孔4内外存在一个压力差，当压力差上升到密封膜8所承受的破坏压力时，密封膜8被挤破，在压缩空气压力的作用下，油脂进一步被压入轴承，经过3～5小时，油脂全部被压入轴承并泄露。当油脂从轴承、长气孔4与通气孔5内全部泄露后，轴承、长气孔4与通气孔5不再密封，矿用三牙轮钻头转为常规无密封状态下继续工作。由于使用了密封装置和密封膜，使矿用三牙轮钻头增加了一段润滑时间，在这段时间内，轴承在油脂的润滑作用下工作，这样导致矿用三牙轮钻头的钻进进尺指标可提高15～20％。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种矿用三牙轮钻头，包括牙掌、牙轮，在牙掌上设有长气孔、轴承，在长气孔上设有挡碴管，其特征在于：在所述牙掌的轴颈与牙轮之间设有密封装置，所述长气孔上端设有密封膜。

2.如权利要求1所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述密封膜设在长气孔与挡碴管相接处。

3.如权利要求1所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述密封装置为密封圈。

4.如权利要求1或3所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述密封装置为O形密封圈、楔形密封圈。

5.如权利要求1或2所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述密封膜所承受的破坏压力为0.2～1兆帕。

6.如权利要求4所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述密封圈的截面压缩率为6～23％。

7.如权利要求1所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述长气孔上设有注油孔和出油孔。

8.如权利要求8所述的矿用三牙轮钻头，其特征在于：所述出油孔设在长气孔上端、密封膜下方，所述注油孔设在长气孔下端。