CN103556949B - 一种牙轮轴承密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牙轮轴承密封结构。为了克服背景技术的不足，本发明提供一种轴向、径向同时密封的牙轮轴承新密封结构。该结构包括牙掌、轴颈台阶、牙轮密封圈，密封圈外环与牙轮的内孔固定连接，密封圈靠牙轮一侧的环形面与牙轮固定连接，密封圈内孔与牙掌的轴过盈配合连接，密封圈靠近牙掌一侧的环面经过强化处理，密封圈内环面经过强化处理。本发明通过利用密封圈本身的弹性和将密封圈需要密封的环面和内孔进行强化处理，使牙轮钻头的轴承同时具有轴向和径向密封，具有结构简单，性能可靠的特点。

Description

一种牙轮轴承密封结构
技术领域：
本发明涉及一种牙轮钻头轴承密封领域，具体涉及一种牙轮轴承新密封结构。
背景技术：
目前，牙轮钻头轴承多采用金属密封结构，利用双金属密封环的环面接触并给予预紧力保持轴向动密封，径向上没有达到密封的效果，该密封结构单一且不可靠。
发明内容：
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种轴向、径向同时密封的牙轮轴承新密封结构，利用橡胶本身的弹性进行预紧，结构简单，工作可靠。
本发明的技术方案是：该牙轮轴承密封结构包括牙掌，牙掌的轴部与牙轮的中心孔配合的根部设有一个轴颈台阶，轴颈台阶与牙掌的轴部为一整体，轴颈台阶与牙轮之间置有密封圈，密封圈的截面为长方形，密封圈的外侧面与轴颈台阶的轴向端面紧密相触而密封，密封圈的内径与牙掌的轴径向而密封，密封圈外径及内侧壁与牙轮连接。
上述方案中的轴颈台阶轴向面为平面沿周向上设有环形凸台或凹槽，密封圈上外端面沿周向上设有环形凹槽或凸台，环形凸台与环形凹槽配合连接，环形缺口与环形凸棱配合连接。
上述方案中的密封圈侧面固有耐磨环，耐磨环与密封圈组合为一体，耐磨环为金属、非金属或者为复合材料，耐磨环与轴颈台阶之间设有半固态润滑剂。
上述方案中的牙掌轴的根部依次套有轴颈密封环、密封圈，密封圈的截面为长方形，密封圈的外端面与轴颈密封环的轴向面紧密相触，密封圈的外径及内侧壁与牙轮连接。
上述方案中的牙掌轴的根部依次套有轴颈密封环、耐磨环及密封圈，耐磨环与密封圈组合为一体，耐磨环与轴颈台阶之间有半固态润滑剂。
上述方案中的牙掌轴的根部依次套有密封橡胶圈、轴颈密封环及密封圈。
上述方案中的密封圈上端面安装有耐磨环，耐磨环与密封圈组合为一体，耐磨环为金属、非金属或者为复合材料，耐磨环与轴颈台阶之间有半固态润滑剂。
上述方案中的所述的轴颈密封环轴向面沿周向上设有环形台或凹槽，密封圈上外端面沿周向上设有环形凹槽，环形台与环形凹槽配合连接。
上述方案中的牙掌的轴部与牙轮的中心孔配合连接，部分密封圈被挤压入牙轮内壁的环形槽内与牙轮的内孔固定连接，密封圈内径与牙掌的轴紧配合或者间隙配合连接。
本发明具有如下有益效果：通过利用密封圈本身的弹性和将密封圈需要密封的环面和内孔进行强化处理，使牙轮钻头的轴承同时具有轴向和径向密封，具有结构简单，性能可靠的特点。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明实施例1的结构示意图；
附图3是本发明实施例2的结构示意图；
附图4是本发明实施例3的结构示意图；
附图5是本发明实施例4、实施例8和实施例9的结构示意图；
附图6是本发明实施例7中密封圈4的结构图；
附图7是本发明实施例7中密封圈4另一种结构图；
附图8是本发明实施例5的结构示意图；
附图9是本发明实施例6的结构示意图；
附图10是本发明实施例6的结构示意图。
图中1-牙掌，2-牙轮，3-轴颈台阶，4-密封圈，5-轴向硬化层，6-径向硬化层，7-环形凹槽，8-橡胶圈，9-轴颈密封环，10-环形凸台，11-环形台，12-耐磨环。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1、由图1结合图2所示，该牙轮轴承密封结构包括牙掌1，牙掌1的轴部置于牙轮2的中心孔内且牙掌1的轴部与牙轮2的中心孔配合连接，牙掌1与牙轮2中心孔配合的根部设有一个轴颈台阶3，轴颈台阶3与牙掌1的轴部为一整体，轴颈台阶3与牙轮2之间置有密封圈4，密封圈4的截面为长方形，密封圈4的外侧面与轴颈台阶3的轴向面紧密相触而密封，保证钻井液不法进入轴部实现密封。密封圈4内孔与牙掌1的轴部之间有两种连接方式，一种方式是密封圈4内径与牙掌1的轴部存在间隙，润滑液由此进入密封圈4与轴颈台阶3之间具有润滑作用。或者也就是另外一种方式是密封圈4内径与牙掌1的轴部紧配合连接，密封圈4在轴向上和径向上分别实现密封，也就是说密封圈4对轴部实现双重密封，达到更好的密封效果。
密封圈4与牙轮2有两种固定连接方式：一种是密封圈4的外径及内侧壁与牙轮2的内壁直接粘接固定为一体；另一种是部分密封圈4被挤压入牙轮2内壁的环形槽内，密封圈4外径与牙轮2的内孔固定连接，密封圈4外侧包含于牙轮2内，密封圈产生变形在轴向和径向产生密封效果并具有弹性补偿，密封圈4的侧面及内径面上设有硬化层。以达到耐磨的效果。
实施例2、由图1结合图3所示，在实施例1的基础上，所述的轴颈台阶3轴向面沿周向上设有环形凸台10或凹槽，密封圈4上外端面沿周向上设有环形凹槽7或凸棱，环形凸台10与环形凹槽7配合连接，即密封圈4与轴颈台阶3的接触面由平面变为凹凸面，由平面变为凹凸面就意味意着牙轮钻头在钻进过程中钻井液进入牙掌1轴部的路径加长了，并且增加了几个直角弯，大大的增加了钻井液进入牙掌1轴部的难度，此种结构有效的提高了密封效果。
实施例3、由图1结合图4所示，在实施例1的基础上，为了提高加工精度并可选择更好的材料，所述的牙掌1轴的根部与密封圈4之间设有轴颈密封环9。轴颈密封环9替代轴颈台阶3。
实施例4、由图1结合图5所示，所述的轴颈密封环9轴向面沿周向上设有环形台11或凹槽，密封圈4上外侧面沿周向上设有环形凹槽7或凸棱，环形台11与环形凹槽7配合连接。即密封圈4与轴颈密封环9的接触面由平面变为凹凸面，由平面变为凹凸面就意味意着牙轮钻头在钻进过程中钻井液进入牙掌1轴部的路径加长了，并且增加了几个直角弯，大大的增加了钻井液进入牙掌1轴部的难度，此种结构有效的提高了密封效果。
实施例5、由图1结合图8所示，在实施例1技术方案的基础上，密封圈4外侧面设有耐磨环12。耐磨环12能够使密封圈4不受磨损，有效的保护密封圈4更好的实现密封。耐磨环12与密封圈4组合为一体，耐磨环12为金属、非金属或者为复合材料，耐磨环12与轴颈台阶3之间有半固态润滑剂。半固态润滑剂具有优异的润滑作用，保证密封圈4不受磨损，保持良好的密封效果。
实施例6、由图1结合图9、图10所示，在实施例3技术方案的基础上，轴颈密封环9与密封圈4之间的牙掌1的轴部外壁上套有耐磨环12。耐磨环12与密封圈4组合为一体，耐磨环12为金属、非金属或者为复合材料。耐磨环12能够使密封圈4不受磨损，有效的保护耐磨环12更好的实现密封，耐磨环12与轴颈台阶3之间有半固态润滑剂。半固态润滑剂具有优异的润滑作用，保证密封圈4不受磨损，保持良好的密封效果。
实施例7、由图1结合图6、图7所示，密封圈4与轴颈台阶3或者轴颈密封环9在轴向和径向上相接触的密封面分别设有轴向硬化层5和径向硬化层6。轴向硬化层5和径向硬化层6具有减阻耐磨的作用，延长的密封圈4的使用寿命，密封圈4与牙轮2的接触面仍保持本身所具有的弹性，同时具有密封的弹性补偿的作用。
实施例8、由图1结合图5所示，在实施例4的基础上，牙掌1轴的根部依次套有橡胶圈8、轴颈密封环9及密封圈4。即在牙掌1轴的根部轴颈密封环9的上方增设橡胶圈8，橡胶圈8取得更好的静密封效果。
实施例9、由图1结合图5所示，在实施例8的基础上，牙掌1轴的根部依次套有橡胶圈8、轴颈密封环9、耐磨环12及密封圈4。即在牙掌1轴的根部轴颈密封环9的上方增设橡胶圈8，橡胶圈8取得更好的静密封效果。耐磨环12与密封圈4组合为一体，耐磨环12能够使密封圈4不受磨损，有效的保护耐磨环12更好的实现密封。

Claims (5)

1.一种牙轮轴承密封结构，包括牙掌(1)，其特征在于：牙掌(1)的轴部与牙轮(2)的中心孔配合的根部设有一个轴颈台阶(3)，轴颈台阶(3)与牙掌(1)的轴部为一整体，轴颈台阶(3)与牙轮(2)之间置有密封圈(4)，密封圈(4)截面为长方形，密封圈(4)的外侧面与轴颈台阶(3)的轴向端面紧密相触而密封，密封圈(4)的内径与牙掌(1)的轴的直径方向上紧密相触而密封，密封圈(4)外径及内侧壁与牙轮(2)连接；
所述的轴颈台阶(3)轴向面为平面并沿周向上设有环形凸台(10)或凹槽，密封圈(4)上外端面沿周向上设有环形凹槽(7)或凸棱，环形凸台(10)与环形凹槽(7)配合连接，凹槽与凸棱配合连接；
所述的密封圈(4)上设有耐磨环(12)，耐磨环(12)与密封圈(4)组合为一体，耐磨环(12)为金属、非金属或者为复合材料，耐磨环(12)与轴颈台阶(3)之间有半固态润滑剂。
2.一种牙轮轴承密封结构，包括牙掌(1)，其特征在于：牙掌(1)轴的根部依次套有轴颈密封环(9)、耐磨环(12)及密封圈(4)，密封圈(4)截面为长方形，耐磨环(12)与密封圈(4)组合为一体，耐磨环(12)与轴颈台阶(3)之间有半固态润滑剂，密封圈(4)的外端面与轴颈密封环(9)的轴向端面紧密相触，密封圈(4)的外径内侧壁与牙轮(2)连接。
3.根据权利要求2所述的牙轮轴承密封结构，其特征在于：牙掌(1)轴的根部依次套有密封橡胶圈(8)、轴颈密封环(9)、耐磨环(12)及密封圈(4)。
4.根据权利要求2所述的牙轮轴承密封结构，其特征在于：所述的轴颈密封环(9)轴向面沿周向上设有环形台(11)，密封圈(4)上外端面沿周向上设有环形凹槽(7)，环形台(11)与环形凹槽(7)配合连接。
5.根据权利要求2所述的牙轮轴承密封结构，其特征在于：牙掌(1)的轴部与牙轮(2)的中心孔配合连接，部分密封圈(4)被挤压入牙轮(2)内壁的环形槽内与牙轮(2)的内径固定连接，密封圈(4)内孔与牙掌(1)的轴紧配合或者间隙配合连接。
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