CN201908573U - 牙轮钻头单环轴承密封 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了牙轮钻头单环轴承密封，包括牙轮、牙爪、密封环、弹簧圈，牙爪设有牙爪轴，牙轮通过牙轮内腔套装在牙爪轴上，牙轮内腔的底部设有环形缺口槽，密封环位于环形缺口槽的内侧，弹簧圈位于环形缺口槽的外侧，弹簧圈与密封环弹性接触；密封环的内表面为圆弧面；牙轮内腔的内壁设有环行槽，环行槽镶嵌有浮动套；所述密封环的材料为金属环或陶瓷环；环形缺口槽表面设有耐磨材料层。本实用新型简化了密封结构，以最简单的结构实现最佳密封效果，并增加了轴承的承压长度，使牙爪强度增加，能适应更大的钻压，另外，本实用新型简化了加工工艺，具有耐高温、耐高转速的优点，而且轴承不易损坏，能适应多种地层构造，而且可以提高牙轮的转速。

Description

牙轮钻头单环轴承密封

技术领域

本发明涉及一种轴承密封，尤其涉及用于深井作业的牙轮钻头单环轴承密封。

背景技术

随着石油钻探、采矿等井下开采作业深度的不断增加，传统的牙轮钻头的核心密封零件一橡胶圈已经不能适应深层开采的高温环境，而近年来广泛使用的双金属密封钻头虽然能提高密封效果，但是存在密封结构复杂，占用牙爪轴空间过大，导致牙爪强度不足的致命缺陷。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的不足，提供一种能够提高牙轮内腔与牙爪轴的有效接触面积，密封效果更好，结构简单的牙轮钻头轴承密封。

本实用新型的技术方案是：牙轮钻头单环轴承密封，包括牙轮、牙爪、密封环、弹簧圈，牙爪设有牙爪轴，牙轮通过牙轮内腔套装在牙爪轴上并相适配，牙轮内腔的底部设有环形缺口槽，所述密封环位于环形缺口槽的内侧，弹簧圈位于环形缺口槽的外侧，弹簧圈与密封环弹性接触。

作为改进，密封环的内表面为圆弧面。

所述牙轮内腔的内壁设有环行槽，环行槽镶嵌有浮动套。

所述密封环的材料为金属环或陶瓷环。

环形缺口槽表面设有耐磨材料层。

本实用新型的技术技术效果是：本实用新型的密封环及弹簧圈安装在环形缺口槽的密封空间内，弹簧圈在牙爪的根部被密封环挤压变形产生弹力，该弹簧圈的轴向分力为密封环的上端面及环形缺口槽的下端面构成的密封面提供了密封压力，而弹簧圈变形弹力的径向分力防止了密封环的径向窜动。因此，本实用新型最大程度地简化了密封结构，具有比双金属密封和其他单金属密封更小的轴向密封空间，增加了轴承的承压长度，使牙爪强度增加，能适应更大的钻压。本实用新型只有一个密封环，一个弹簧圈，以最简单的结构实现最佳密封效果。另外，本实用新型简化了加工工艺，具有耐高温、耐高转速的优点，而且轴承不易损坏，能适应多种地层构造。本实用新型牙轮内腔镶嵌有浮动套，可以提高牙轮的转速。环形缺口槽表面设有耐磨材料层，增强与密封环接触的牙轮环形缺口槽表面的耐磨性。

附图说明：

图中：1、牙轮，2、牙爪，3、密封环，4、弹簧圈，5、钢球，6、牙爪轴，7、圆弧面，8、浮动套，9、耐磨材料层。

图1是本实用新型结构半剖视图。

图2是图1的密封部位A部局部放大图。

图3是本实用新型密封环放大剖视图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例详细说明：

如图1至图3所示，本实用新型牙轮钻头单环轴承密封，包括牙轮1、牙爪2、密封环3和弹簧圈4。牙爪2上有牙爪轴6，牙轮1内腔套装在牙爪轴6上并相适配，牙轮1与牙爪轴6之间装有钢球5，牙轮1的内腔的内壁、牙爪轴6的外壁和钢球5形成轴承结合体，同时钢球5在牙爪轴滚槽和牙轮滚槽的限定下牙轮1可以绕牙爪轴6旋转并保持牙轮1相对牙爪轴6的轴向固定。为了提高牙轮1的转速，牙轮内腔的内壁设有环行槽，环行槽镶嵌有浮动套8，本实施例浮动套8材料为耐磨合金。牙爪轴6的根部和牙轮1的环形缺口槽构成密封空间，环形缺口槽表面设有耐磨材料层9，增强与密封环接触的牙轮环形缺口槽表面的耐磨性。密封环3及弹簧圈4安装在密封空间内，密封环3位于环形缺口槽的内侧，密封环3的内表面为圆弧面7，所述密封环3采用耐磨材料，如金属环或陶瓷环。弹簧圈4位于环形缺口槽的外侧，弹簧圈4与密封环3弹性接触。弹簧圈4在牙爪的根部被密封环3挤压变形产生弹力，该弹力的轴向分力为密封环3的上端面及环形缺口槽下端面构成的密封面提供了密封压力，而变形弹力的径向分力防止了密封环3的径向窜动，同时能与牙爪轴的根部形成静密封。

本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本发明的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。

Claims (5)

1.牙轮钻头单环轴承密封，包括牙轮(1)、牙爪(2)、密封环(3)、弹簧圈(4)，牙爪(2)设有牙爪轴(6)，牙轮(1)通过牙轮内腔套装在牙爪轴(6)上并相适配，牙轮内腔的底部设有环形缺口槽，其特征在于：所述密封环(3)位于环形缺口槽的内侧，弹簧圈(4)位于环形缺口槽的外侧，弹簧圈(4)与密封环(3)弹性接触。

2.根据权力要求1所述牙轮钻头单环轴承密封，其特征在于：密封环(3)的内表面为圆弧面(7)。

3.根据权力要求1或2所述牙轮钻头单环轴承密封，其特征在于：牙轮内腔的内壁设有环行槽，环行槽镶嵌有浮动套(8)。

4.根据权力要求3所述牙轮钻头单环轴承密封，其特征在于：所述密封环(3)的材料为金属环或陶瓷环。

5.根据权力要求4所述牙轮钻头单环轴承密封，其特征在于：环形缺口槽表面设有耐磨材料层(9)。

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