CN203614041U - 带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，包括有牙掌和牙轮，牙掌通过轴颈与牙轮相连，牙轮内孔设置密封圈与轴颈相配置形成轴承腔，在牙掌中开设有储油孔，储油孔中设置有压力平衡储油补偿装置，压力平衡储油补偿装置通过长油孔与轴承腔相连通，所述的压力平衡储油补偿装置包括分别安设在储油孔两端的储油囊和压盖，其特征在于在储油囊和压盖之间安设有储油囊保护杯，所述的储油囊保护杯上设置有外流阀和内流阀，并将储油腔分隔为连通腔和压力缓冲腔，连通腔与长油孔直接相连通。本实用新型可有效吸收牙轮运转时所产生的压力波动，减少润滑脂外泄，保证储油系统有很好的压差平衡性能，从而提高牙轮钻头轴承的密封性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油、天然气钻井和采矿钻井领域的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头。
背景技术
对于牙轮钻头而言，其轴承的密封和润滑是保证牙轮钻头正常工作的重要前提之一，也是维持牙轮钻头具有足够使用寿命的重要前提。为了使得牙轮钻头轴承处于密封状态及在良好的润滑条件下工作，现有牙轮钻头上均设置压力平衡储油补偿装置。用来平衡钻头轴承密封圈两边的压力差并向轴承腔内补偿漏失的润滑脂。然而，对于小尺寸牙轮钻头而言，由于压力平衡储油补偿装置的容积小，当牙轮钻头在井底工作时，压力波动较大，易于发生润滑脂漏失现象，一旦漏失的润滑脂达到一定的量，压力平衡储油补偿装置将不能再向轴承腔内补偿漏失的润滑脂，从而使得轴承腔内的压力恒的小于外界泥浆压力，驱使泥浆侵入轴承腔内，直接损坏轴承密封圈，急剧缩短轴承寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，它能降低压力波动，减少润滑脂外泄，从而提高牙轮钻头轴承的密封性能。
本实用新型为解决上述存在的问题所采用的技术方案为：包括有牙掌和牙轮，牙掌通过其下端的轴颈与牙轮相连，牙轮内孔设置密封圈与轴颈相配置形成轴承腔，在牙掌中开设有储油孔，储油孔中设置有压力平衡储油补偿装置，压力平衡储油补偿装置通过长油孔与轴承腔相连通，所述的压力平衡储油补偿装置包括分别安设在储油孔两端的储油囊和压盖，其特征在于在储油囊和压盖之间安设有储油囊保护杯，所述的储油囊保护杯上设置有外流阀和内流阀，并将储油腔分隔为连通腔和压力缓冲腔，连通腔与长油孔直接相连通。
按上述方案，所述的储油囊保护杯呈圆盘形，外周设有上、下凸缘，其中下凸缘与储油囊内端的外翻边缘相配置，上凸缘与压盖的下端相配置，且上凸缘周向开叉与长油孔相连通，在储油囊保护杯的圆盘面上设置外流阀和内流阀。
按上述方案，所述的外流阀包括在圆盘面上开设的外流阀孔，在外流阀孔的外侧对应压力缓冲腔安设外弹性阀门。
按上述方案，所述的内流阀包括在圆盘面上开设的内流阀孔，在内流阀孔的内侧对应连通腔安设内弹性阀门。
按上述方案，所述的外弹性阀门和内弹性阀门均由橡胶片构成，橡胶片覆盖整个阀孔且一端由螺钉固定于圆盘面上。
按上述方案，当连通腔的压力大于压力缓冲腔的压力，压力差大于或等于0.05Mpa时，外流阀打开，连通腔中的润滑脂通过外流阀孔流向压力缓冲腔。
按上述方案，当连通腔的压力小于压力缓冲腔的压力，压力差大于或等于0.05Mpa时，内流阀打开，压力缓冲腔中的润滑脂通过内流阀孔流向连通腔。
按上述方案，所述的储油孔底部开设有与外界相通的传压孔。
按上述方案，在储油囊底部设置有泄压细孔。
本实用新型的有益效果在于：1、通过设置压力缓冲腔，使得轴承腔与压力缓冲腔存在一个较低的压力差，可有效吸收牙轮运转时所产生的压力波动，减少润滑脂外泄的几率，平稳轴承腔腔压，保证储油系统有很好的压差平衡性能，从而提高牙轮钻头轴承的密封性能，增强牙轮钻头的使用寿命；2、结构简单紧凑，便于设置和安装。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的正视结构图。
图2为图1中K处压力平衡储油补偿装置的局部放大图。
图3为储油囊保护杯的俯视立体图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
实施例如图1、2 所示，包括有牙掌21和牙轮41，牙轮上安设有切削齿43，牙掌通过其下端的轴颈23与牙轮相连接，并通过钢球35轴向锁定，牙轮内孔设置密封圈33与轴颈相配置形成轴承腔，在牙掌中开设有台阶状的储油孔7，储油孔中安设有压力平衡储油补偿装置，所述的压力平衡储油补偿装置包括分别安设在储油孔两端的储油囊2和压盖8，其中压盖安设在储油孔的大端，储油孔壁上对应开设有密封槽和挡圈槽，用于安设压盖密封圈5和弹性挡圈6，压盖外周与压盖密封圈相配置，轴向通过弹性挡圈定位，压盖的中部设有通孔，通孔中安设有丝堵9；储油囊安设在储油孔的小端，储油孔的小端开设有与外界相通的传压孔22，所述的储油囊呈碗型，内端敞开设有外翻边缘，底部设置有泄压细孔1，当压力缓冲腔与外界泥浆之间的压力差超过一阀值时时，润滑脂通过泄压细孔1外泄；在储油囊和压盖之间安设有储油囊保护杯3，所述的储油囊保护杯呈圆盘形，外周设有上、下凸缘，其中下凸缘与储油囊内端的外翻边缘相配置，通过外翻边缘将储油囊压紧和固定在储油孔中的台阶处，上凸缘与压盖的下端相配置，且上凸缘周向开叉与储油孔侧向开设的长油孔4相连通，长油孔另一端与钢球安装孔25相导通，钢球安装孔与钢球滚道及轴承腔联通，钢球安装孔安设有堵头31；在储油囊保护杯的圆盘面上设置外流阀和内流阀，由此将储油腔分隔为连通腔11和压力缓冲腔19，连通腔与长油孔直接相连通。所述的外流阀包括在圆盘面上开设的外流阀孔16，在外流阀孔的外端对应压力缓冲腔安设外弹性阀门17，外弹性阀门由橡胶片构成，橡胶片覆盖整个外流阀孔且一端由螺钉18固定于圆盘面上；所述的内流阀包括在圆盘面上开设的内流阀孔14，在内流阀孔的内端对应连通腔安设内弹性阀门15，内弹性阀门由橡胶片构成，橡胶片覆盖整个内流阀孔且一端由螺钉13固定于圆盘面上。使用时，当连通腔的压力大于压力缓冲腔的压力，压力差为0.1-0.2Mpa时，外流阀打开，连通腔中的润滑脂通过外流阀孔流向压力缓冲腔；当连通腔的压力小于压力缓冲腔的压力，压力差为0.1-0.2Mpa时，内流阀打开，压力缓冲腔中的润滑脂通过内流阀孔流向连通腔，使得储油系统有很好的压差平衡性能。
Claims (7)
1.一种带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，包括有牙掌和牙轮，牙掌通过其下端的轴颈与牙轮相连，牙轮内孔设置密封圈与轴颈相配置形成轴承腔，在牙掌中开设有储油孔，储油孔中设置有压力平衡储油补偿装置，压力平衡储油补偿装置通过长油孔与轴承腔相连通，所述的压力平衡储油补偿装置包括分别安设在储油孔两端的储油囊和压盖，其特征在于在储油囊和压盖之间安设有储油囊保护杯，所述的储油囊保护杯上设置有外流阀和内流阀，并将储油腔分隔为连通腔和压力缓冲腔，连通腔与长油孔直接相连通。
2.按权利要求1所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于所述的储油囊保护杯呈圆盘形，外周设有上、下凸缘，其中下凸缘与储油囊内端的外翻边缘相配置，上凸缘与压盖的下端相配置，且上凸缘周向开叉与长油孔相连通，在储油囊保护杯的圆盘面上设置外流阀和内流阀。
3.按权利要求2所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于所述的外流阀包括在圆盘面上开设的外流阀孔，在外流阀孔的外侧对应压力缓冲腔安设外弹性阀门。
4.按权利要求2所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于所述的内流阀包括在圆盘面上开设的内流阀孔，在内流阀孔的内侧对应连通腔安设内弹性阀门。
5.按权利要求3或4所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于所述的外弹性阀门和内弹性阀门均由橡胶片构成，橡胶片覆盖整个阀孔且一端由螺钉固定于圆盘面上。
6.按权利要求1或2所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于所述的储油孔底部开设有与外界相通的传压孔。
7.按权利要求1或2所述的带有缓冲功能的压力平衡储油补偿装置的牙轮钻头，其特征在于在储油囊底部设置有泄压细孔。
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| CN115538946A (zh) * | 2022-12-05 | 2022-12-30 | 西南石油大学 | 一种牙轮式复合pdc钻头 |
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2013
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| CN115538946B (zh) * | 2022-12-05 | 2023-01-31 | 西南石油大学 | 一种牙轮式复合pdc钻头 |
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