CN105332656A - 具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头 - Google Patents

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    • E21B10/24—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by lubricating details

Abstract

本发明涉及具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，牙轮通过滚滑轴承支承于牙掌上，滚滑轴承包含牙掌轴承体以及与其配对的牙轮轴承体，牙轮轴承体的端面槽中镶装牙轮止推块，牙掌轴承体的端面槽中镶装牙掌止推块，两止推块相接触；牙掌轴承体的第一台阶部位与镶装于牙轮轴承体内的滑套配合；第二台阶部位设有用于容纳钢球的内凹圆弧槽，牙轮轴承体设有用于容纳钢球的外凸圆弧槽，形成的空间布置钢球；第三台阶部位与与其相对的牙轮轴承体之间的环形滚道中布置滚柱；牙掌轴承体与滑套的配合部位加工有圆弧槽并堆焊耐磨材料层，配合部位还铣削出切面，切面与滑套的内孔面形成储油空间。安装简便，承载力强，不会出现轴承卡死现象。

Description

具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头
技术领域
本发明涉及一种矿山开采用的三牙轮钻头，尤其涉及一种具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头。
背景技术
目前，矿山钻孔用三牙轮钻头的主要失效形式为轴承失效，轴承寿命一定程度上决定了钻头的使用寿命。轴承的改进，一直是三牙轮钻头设计研发的核心，也是瓶颈。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，包括牙轮和牙掌，特点是：所述牙轮通过滚滑轴承支承于牙掌上，所述滚滑轴承包含牙掌轴承体以及与其配对的牙轮轴承体，所述牙轮轴承体的端面设有外凸的用于镶装牙轮止推块的槽，槽中镶装牙轮止推块，所述牙掌轴承体的端面设有内凹的用于镶装牙掌止推块的槽，槽中镶装牙掌止推块，牙掌止推块与牙轮止推块相接触；
所述牙掌轴承体沿轴向呈台阶式结构，其第一台阶部位与镶装于牙轮轴承体内的滑套相配合；其第二台阶部位设有用于容纳钢球的内凹圆弧槽，与其相对应地，牙轮轴承体设有用于容纳钢球的外凸圆弧槽，两圆弧槽形成的空间布置钢球；其第三台阶部位与与其相对的牙轮轴承体之间设有环形滚道，滚道中布置滚柱；
所述牙掌轴承体与滑套的配合部位加工有圆弧槽，圆弧槽堆焊有耐磨材料层，另外，配合部位还铣削出切面，切面与滑套的内孔面形成储油空间。
进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述滑套的外圆加工有导向角，相对应地，用于镶装滑套的牙轮轴承体部位也加工有导向角。
更进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述导向角为20°。
更进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述圆弧槽的夹角为135°。
更进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述切面有两个，呈40°对称分布。
再进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述滑套通过冷压方式镶装于牙轮轴承体上。
再进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述牙轮止推块通过冷压方式镶装于牙轮轴承体的端面槽中。
再进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述牙掌止推块通过冷压方式镶装于牙掌轴承体的端面槽中。
再进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，与牙轮轴承体配合的牙轮止推块的端面上设有环形槽，环形槽中镶装铜合金环。
再进一步地，上述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其中，所述牙掌止推块沿轴向设有中心通孔，沿径向设有气槽。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本发明设计独特、结构新颖，牙掌止推块与牙轮止推块接触，提供轴承的轴向承载；滚柱安装于牙轮轴承体与牙掌轴承体之间，滑套镶装在牙轮轴承体上且与牙掌轴承体配合，共同提供轴承的径向承载，延长轴承的使用寿命；通过安装钢球，锁紧牙轮，使牙轮不会脱落；
②牙掌轴承体与滑套的配合部位加工有圆弧槽，焊接耐磨材料；并铣削出两个切面，形成储油空间，用于储存润滑油脂，轴承在工作的过程中，油脂随着牙轮一起转动，进而形成油膜，降低轴承的摩擦系数，减少发热，延长轴承寿命；
③滚滑轴承牙轮钻头安装简便，承载力强，不会出现轴承卡死现象；使用效果佳，相比传统的滑动轴承钻头，寿命提高30％以上，经济效益显著。
附图说明
图1：本发明三牙轮钻头的结构示意图；
图2：本发明滚滑轴承的结构示意图；
图3：牙轮轴承体的结构示意图；
图4：牙掌轴承体的结构示意图；
图5：牙轮止推块的截面结构示意图；
图6：牙轮止推块的俯视示意图；
图7：牙掌止推块的截面结构示意图；
图8：牙掌止推块的俯视示意图；
图9：牙掌轴承体与滑套的配合部位的结构示意图；
图10：图2的A-A剖视示意图；
图11：滑套的截面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，包括牙轮2和牙掌1，牙轮2通过滚滑轴承支承于牙掌1上。
如图2，滚滑轴承包含牙掌轴承体6以及与其配对的牙轮轴承体3，如图3，牙轮轴承体3的端面设有外凸的用于镶装牙轮止推块的槽，牙轮止推块4通过冷压方式镶装于牙轮轴承体3的端面槽中；如图4，牙掌轴承体6的端面设有内凹的用于镶装牙掌止推块的槽，牙掌止推块7通过冷压方式镶装于牙掌轴承体6的端面槽中，牙掌止推块7与牙轮止推块4相接触。两个止推块接触，提供轴承的轴向承载。
牙掌轴承体6沿轴向呈台阶式结构，其第一台阶部位(小轴颈)与镶装于牙轮轴承体内的滑套10相配合；其第二台阶部位(中轴颈)设有用于容纳钢球的内凹圆弧槽，与其相对应地，牙轮轴承体设有用于容纳钢球的外凸圆弧槽，两圆弧槽形成的空间布置钢球11；其第三台阶部位(大轴颈)与与其相对的牙轮轴承体之间设有环形滚道，滚道中布置滚柱12。
如图5、图6，与牙轮轴承体配合的牙轮止推块的端面上设有环形槽，环形槽中镶装铜合金环5。
如图7、图8，牙掌止推块沿轴向设有中心通孔8，沿径向设有气槽9。
如图9、图10，牙掌轴承体与滑套的配合部位(小轴颈)加工有圆弧槽13，圆弧槽的夹角为135°，圆弧槽13堆焊有耐磨材料层，增加轴承的耐磨性。另外，配合部位还铣削出切面14，切面14有两个，呈40°对称分布，切面14与滑套10的内孔面形成储油空间B，为轴承提供润滑油脂，使牙掌轴承体6与滑套10之间形成润滑油膜，提高耐磨性能。
如图11，滑套10的外圆加工有导向角C，相对应地，用于镶装滑套的牙轮轴承体部位也加工有导向角，导向角为20°。这样，导向角之间配合，使滑套在冷压时自定位，压入过程更加顺利。滑套10通过冷压方式镶装于牙轮轴承体3上，用以提高轴承的径向承载。
具体应用时，牙掌止推块7与牙轮止推块4接触，提供轴承的轴向承载。滚柱12安装于牙轮轴承体3与牙掌轴承体6之间，滑套10镶装在牙轮轴承体3上且与牙掌轴承体6配合，共同提供轴承的径向承载，延长轴承的使用寿命。通过安装钢球11，锁紧牙轮，使牙轮不会脱落。
牙掌轴承体与滑套的配合部位加工有圆弧槽13，焊接耐磨材料；并铣削出两个切面14，形成储油空间，用于储存润滑油脂。轴承在工作的过程中，油脂随着牙轮一起转动，进而形成油膜，降低轴承的摩擦系数，减少发热，延长轴承寿命。
本发明滚滑轴承牙轮钻头安装简便，承载力强，不会出现轴承卡死现象。现场试验使用效果佳，相比传统的滑动轴承钻头，寿命提高30％以上，经济效益显著。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，包括牙轮和牙掌，其特征在于：所述牙轮通过滚滑轴承支承于牙掌上，所述滚滑轴承包含牙掌轴承体以及与其配对的牙轮轴承体，所述牙轮轴承体的端面设有外凸的用于镶装牙轮止推块的槽，槽中镶装牙轮止推块，所述牙掌轴承体的端面设有内凹的用于镶装牙掌止推块的槽，槽中镶装牙掌止推块，牙掌止推块与牙轮止推块相接触；
所述牙掌轴承体沿轴向呈台阶式结构，其第一台阶部位与镶装于牙轮轴承体内的滑套相配合；其第二台阶部位设有用于容纳钢球的内凹圆弧槽，与其相对应地，牙轮轴承体设有用于容纳钢球的外凸圆弧槽，两圆弧槽形成的空间布置钢球；其第三台阶部位与与其相对的牙轮轴承体之间设有环形滚道，滚道中布置滚柱；
所述牙掌轴承体与滑套的配合部位加工有圆弧槽，圆弧槽堆焊有耐磨材料层，另外，配合部位还铣削出切面，切面与滑套的内孔面形成储油空间。
2.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述滑套的外圆加工有导向角，相对应地，用于镶装滑套的牙轮轴承体部位也加工有导向角。
3.根据权利要求2所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述导向角为20°。
4.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述圆弧槽的夹角为135°。
5.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述切面有两个，呈40°对称分布。
6.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述滑套通过冷压方式镶装于牙轮轴承体上。
7.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述牙轮止推块通过冷压方式镶装于牙轮轴承体的端面槽中。
8.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述牙掌止推块通过冷压方式镶装于牙掌轴承体的端面槽中。
9.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：与牙轮轴承体配合的牙轮止推块的端面上设有环形槽，环形槽中镶装铜合金环。
10.根据权利要求1所述的具有提升力的滚滑轴承三牙轮钻头，其特征在于：所述牙掌止推块沿轴向设有中心通孔，沿径向设有气槽。
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