CN201202404Y

CN201202404Y - 一种用于石油钻头轴承的密封装置

Info

Publication number: CN201202404Y
Application number: CNU2008200047934U
Authority: CN
Inventors: 刘子洲
Original assignee: TIANJIN LILIN BIT CO Ltd
Current assignee: TIANJIN LILIN BIT CO Ltd
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-01-30

Abstract

本实用新型涉及一种用于石油牙轮钻头的密封装置。现有技术中的牙轮钻头密封装置，用“O”形圈的外环端或内环端与牙轮和牙掌的密封腔壁形成动密封面，由于“O”形圈的外环端或内环端为模具开合面，因此，其表面粗糙度比较大；且由于牙轮和牙掌的密封腔壁均为带有一定弧度的曲面，其粗糙度也比较大，因此，导致密封效果较差。本实用新型采用“O”形圈的轴向端面与同其相接触的其它元件的面形成动密封面，由于“O”形圈的轴向端面粗糙度较低，且与其接触的面亦为平面，因此，其被加工成较低的粗糙度，前述两个因素共同作用，改善了密封效果，降低了摩擦，延缓了“O”形圈的老化。

Description

一种用于石油钻头轴承的密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种动密封装置，具体地讲，是指一种用于石油牙轮钻头的密封装置。

背景技术

在石油钻井钻探方面使用的牙轮钻头，由于其在井下高速旋转，润滑系统极为重要。为实现井下润滑，需在牙轮和牙掌形成的轴承中保持足量的润滑脂。为防止旋转中的轴承中的润滑脂外泄，必须采用动密封将润滑脂限定在牙轮和牙掌形成的轴承中。

现有技术中，动密封大多采用橡胶填料即橡胶“O”形圈密封，其中橡胶“O”形圈的内侧与轴颈或轮孔直接接触，起到动密封的作用。但是，由于轴颈和轮孔很难达到适宜于动密封的低粗糙度，且＂O＂形圈由于制造工艺的原因，其料口均在内径和外径处，该处表面缺陷多，其正是填料密封的接触摩擦面，因此，＂O＂形圈与轴颈和轮孔的接触无法严密，因此，动密封效果较差。此外，由于＂O＂形圈与轴颈和轮孔的接触处均较为粗糙，因此，牙轮和牙掌在相对转动的过程中会产生大量的热，从而加剧了橡胶圈的老化过程，导致密封早期失效，降低了钻头的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种新型的动密封装置。

本实用新型的技术方案是：

一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，所述“O”形圈的轴向端面与同其相接触其它元件的面形成动密封。

本实用新型还可以用以下的优化方案，解决前述技术问题：

一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，所述“O”形圈的轴向端面与牙轮或牙掌密封腔的端面形成动密封。

本实用新型还可以用以下的优化方案，进一步解决前述技术问题：

一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，所述“O”形圈的轴向端面与牙轮或牙掌密封腔的端面形成动密封，有一个以上的“O”形圈。

本实用新型还可以用以下的优化方案，解决前述技术问题：

一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，所述“O”形圈分为轮圈和掌圈，在轮圈和掌圈之间设置浮动环，所述浮动环的轴向端面与所述“O”形圈的轴向端面形成动密封。本实用新型还可以用以下的优化方案，解决前述技术问题：

一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，所述“O”形圈分为轮圈和掌圈，在轮圈和掌圈之间设置浮动环，浮动环的双端面分别与轮圈和掌圈形成动密封。

所述动密封面，是指由＂O＂形圈的端面与同其相接触的另一元件端面之间所形成的密封面，其中，所述另一元件的端面为低粗糙度的平面。

本实用新型的优点是：

由于＂O＂形圈的轴向端避开了径向分模面的飞边，该面的粗糙度降底，且由于与“O”形圈轴向接触的其它元件的面，如牙轮或牙掌密封腔端面或浮动环的两个轴向端面比较容易加工成粗糙度更低的平面，因此，“O”形圈与它们的接触更加严密，在牙轮和牙掌相对转动的过程中摩擦力会更小，产生的热量也会更少，减缓了橡胶圈的老化，从而提高了密封效果，延长了钻头的使用寿命。

附图说明

图1为牙轮钻头现有技术牙轮钻头

图2现有技术密封装置的结构图

图3“O”形圈的立体图

图4实用新型的一个实施例

图5为本实用新型的另一个实施例

图6为图5实施例的浮动环的立体图

图7为图5实施例的浮动环的断面图

图8为“O”形圈的断面图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步进行说明。

从图1和图2中可知，现有技术中的牙轮密封由套在牙掌上1的“O”形圈3实现，其中，“O”形圈3外环端32和内环端31分别与牙轮的密封腔壁22和牙掌的密封腔壁12紧密接触，由“O”形圈3外环端32与牙轮的密封腔壁22或由“O”形圈3内环端31与牙掌的密封腔壁12形成动密封面。由于“O”形圈3外环端32和内环端31均为成型时的模具开合面，因而，会在上面留下粗糙的飞边，而无论是牙轮的密封腔壁22还是牙掌的密封腔壁12，均为有一定弧度的曲面，因而在其加工过程中很难实现低粗糙度，因此，动密封的效果比较差，而且在旋转过程中，相互之间因比较大的摩擦会产生大量的热，加速了由橡胶材料制成的“O”形圈3的老化。前述两个因素均会导致整个钻头过早地失效。

由图4的本实用新型的实施例可知，本实用新型的采用“O”形圈3的轴向端面32与牙掌的密封腔端面11和/或牙轮的密封腔端面21紧密接触，形成动密封面。由于“O”形圈3的轴向端面32为非模具开合面，其表面比较平滑，粗糙度比较低，而无论是牙掌的密封腔端面11还是牙轮的密封腔端面21，均为平面，其表面粗糙度可以加工得很低，上述两个因素使得本实用新型的动密封效果更优。

图5为本实用新型的另一实施例。在牙轮上设置一轮“O”形圈23，在牙掌上设置掌“O”形圈13，在二“O”形圈之间设置浮动环4，其中，轮“O”形圈23的轴向端面232与浮动环4的上表面、掌“O”形圈13的轴向端面132与浮动环4的下表面紧密接触，分别形成上、下两个动密封面。其中，浮动环的两个表面均比较容易地加工出低粗糙度。此外，由于两个动密封面可同时在转动过程中起到密封的作用，因此，在牙轮转速一定的情况下，两个动密封面的相对转速仅为牙轮转速的一半，从而进一步减小了摩擦。

Claims

1、一种用于石油钻头轴承的密封装置，包括“O”形圈，所述“O”形圈置于牙轮和牙掌所形成的密封腔内，其特征在于，所述“O”形圈的轴向端面与同其相接触其它元件的面形成动密封。

2、如权利要求1所述的用于石油钻头轴承的密封装置，其特征在于，所述“O”形圈的轴向端面与牙轮或牙掌密封腔的端面形成动密封。

3、如权利要求1或2所述的用于石油钻头轴承的密封装置，其特征在于，有一个以上的“O”形圈。

4、如权利要求1所述的用于石油钻头轴承的密封装置，其特征在于，所述“O”形圈分为轮圈和掌圈，在轮圈和掌圈之间设置浮动环，所述浮动环的轴向端面与所述“O”形圈的轴向端面形成动密封。

5、如权利要求4所述的用于石油钻头轴承的密封装置，其特征在于，浮动环的双端面分别与轮圈和掌圈形成动密封。