CN208106322U - 一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构 - Google Patents

Abstract

一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构，其特征在于：包括套管以及滑动设置于该套管内的活塞体，该活塞体与套管的内壁密封配合；套管密封嵌设于牙掌上，套管的两端均设有开口；其中，套管的外端向上开设并伸出牙掌的表面，远离牙轮钻头的工作区域；套管外端的开口与外界环境相通；套管内端的开口连通牙掌内的一油路通道，该油路通道连通钻头的轴承腔。相比现有技术而言，本实用新型降低了对牙掌的结构要求，保证了轴承的密封状态，在牙轮工作过程中，随润滑脂温度升高、降低，能调节轴承内部压强，减少润滑脂对密封圈的挤压，避免润滑脂的泄露；另外本实用新型结构设计简单，加工简便，生产成本低。

Description

一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构

技术领域

本实用新型涉及矿用凿岩技术领域，尤其涉及一种用于平衡牙轮钻头内轴承油压的结构。

背景技术

矿用牙轮钻头的牙掌和牙轮需要通过轴承进行连接，轴承由轴承密封圈进行密封。为了保证钻头的可持续运行，同时为了保证轴承的使用寿命，需要使用润滑脂对轴承进行持续的润滑。

经调查，牙轮钻头的主要失效形式为轴承失效，通过对大量钻头使用现场的跟踪，发现导致轴承失效的主要因素包括：一、因结构设计问题或轴承内部润滑脂消耗后，无法及时得到补充，导致润滑环境差，造成轴承失效；二、因结构设计问题或温度上升，润滑脂膨胀，无法泄压，轴承内部压强大于外部气压，导致润滑脂挤压轴承密封圈而泄露，从而造成轴承失效。

由此可见，润滑脂是否能够保持与外界气压的平衡，润滑脂是否能够保持在一个可靠的油压区间内，对于钻头的长时间运行及轴承的寿命有着十分重要的影响。现有设计确有相关技术方案能够对润滑脂的油压进行控制和平衡，但其结构复杂，成本较高，且运行不稳定。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构，所述钻头包括牙轮和牙掌，两者间通过轴承连接；其中：

所述压力平衡结构包括套管以及滑动设置于该套管内的一活塞体，该活塞体与所述套管的内壁密封配合；

所述套管密封嵌设于所述牙掌上，套管的两端均设有开口；其中，所述套管的外端向上开设并伸出所述牙掌的表面，远离牙轮钻头的工作区域；套管外端的开口与外界环境相通；套管内端的开口连通牙掌内的一油路通道，该油路通道连通钻头的轴承腔。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述油路通道、所述轴承腔为密封的真空状态，润滑脂通过一注油孔注入所述油路通道中，并填充满所述轴承腔及所述油路通道。

2．上述方案中，在钻头工作时，轴承腔内的油温将发生变化，润滑脂的体积随之发生变化。由于密封的设计，且轴承腔通过油路通道与套管内端的开口连通，因此，当油温降低时，润滑脂的体积将缩小，油压下降，套管中的活塞体受到自重（或负压）的影响，将朝向套管的内端滑动，将套管中的润滑脂向下推送至油路通道以及轴承腔中，以压缩润滑脂的体积，使油压回升；当油压升高时，润滑脂的体积将膨胀，油压上升，套管中的活塞体受到正压的作用，将朝向套管的外端滑动，油路通道以及轴承腔中的润滑脂将进入套管中，润滑脂的体积增大，使油压下降。即，通过活塞体在套管中的往复运动来保持油压的平衡。

3．上述方案中，所述套管与所述牙掌之间通过密封圈密封配合；所述活塞体与所述套管内壁同样通过密封圈密封配合。并且，所述活塞体上设有一上一下两个密封圈，与所述套管的内壁密封配合，通过上下双密封圈的设计，提高了密封的可靠性和稳定性。

4．上述方案中，所述套管外端的开口位于所述牙掌的浆孔侧，除此而外，还可以开设于牙掌的掌背侧部或掌背裙部等远离钻头工作区的部位。不论是外端的开口还是内端的开口，其直径均小于活塞体的直径，可防止活塞脱离套管。

5．上述方案中，所述套管外端的开口中设有滤网，该滤网的网孔直径小于钻头工作时产生的颗粒的直径。借此设计，即便有颗粒进入套管，也会被开口处的滤网给阻隔，使所述套管外端的开口仅能与外界环境的大气连通。

相比现有技术而言，本实用新型的优点如下：

1、通过设置压力平衡结构实现对油压的调节，减小了对牙掌的结构要求，因此降低了牙掌的加工难度，节约了牙掌的加工成本；

2、保证了轴承的密封状态，能防止外界的水分及岩屑进入轴承；

3、在牙轮工作过程中，随润滑脂温度升高、降低，能调节轴承内部压强，减少润滑脂对密封圈的挤压，避免润滑脂的泄露；

4、加工简便，生产成本低。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图；

附图2为图1中A处的放大图。

以上附图中：1．牙轮；2．牙掌；3．轴承；4．套管；5．活塞体；6．开口；7．油路通道；8．轴承腔；9．密封圈。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1、2所示，一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构，所述钻头包括牙轮1和牙掌2，两者间通过轴承3连接；其中：

所述压力平衡结构包括套管4以及滑动设置于该套管4内的一活塞体5，该活塞体5与所述套管4的内壁密封配合。

所述套管4密封嵌设于所述牙掌2上，套管4的两端均设有开口6；其中，所述套管4的外端向上开设并伸出所述牙掌2的表面，远离牙轮钻头的工作区域；套管4外端的开口6与外界环境相通；套管4内端的开口6连通牙掌2内的一油路通道7，该油路通道7连通钻头的轴承腔8。

其中，所述油路通道7、所述轴承腔8为密封的真空状态，润滑脂通过一注油孔9注入所述油路通道7中，并填充满所述轴承腔8及所述油路通道7。

在钻头工作时，轴承腔8内的油温将发生变化，润滑脂的体积随之发生变化。由于密封的设计，且轴承腔8通过油路通道8与套管4内端的开口6连通，因此，当油温降低时，润滑脂的体积将缩小，油压下降，套管4中的活塞体5受到自重的影响，将朝向套管4的内端滑动，将套管4中的润滑脂向下推送至油路通道7以及轴承腔8中，以压缩润滑脂的体积，使油压回升；当油压升高时，润滑脂的体积将膨胀，油压上升，套管4中的活塞体5受到正压的作用，将朝向套管4的外端滑动，油路通道7以及轴承腔8中的润滑脂将进入套管4中，润滑脂的体积增大，使油压下降。即，通过活塞体5在套管4中的往复运动来保持油压的平衡。

其中，所述套管4与所述牙掌2之间通过密封圈9密封配合；所述活塞体5与所述套管4内壁同样通过密封圈9密封配合。并且，所述活塞体5上设有一上一下两个密封圈9，与所述套管4的内壁密封配合，通过上下双密封圈9的设计，提高了密封的可靠性和稳定性。

其中，所述套管4外端的开口位于所述牙掌2的浆孔侧（见图1），除此而外，还可以开设于牙掌2的掌背侧部或掌背裙部等其它远离钻头工作区的部位（未附图示）。

另外，所述套管4外端的开口6中还可设有滤网（图中未绘出），该滤网的网孔直径小于钻头工作时产生的颗粒的直径。借此设计，即便有颗粒进入套管4，也会被开口6处的滤网给阻隔，使所述套管4外端的开口6仅能与外界环境的大气连通。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种牙轮钻头用轴承压力平衡结构，所述钻头包括牙轮和牙掌，两者间通过轴承连接；其特征在于：

所述压力平衡结构包括套管以及滑动设置于该套管内的一活塞体，该活塞体与所述套管的内壁密封配合；

所述套管密封嵌设于所述牙掌上，套管的两端均设有开口；其中，所述套管的外端向上开设并伸出所述牙掌的表面，远离牙轮钻头的工作区域；套管外端的开口与外界环境相通；套管内端的开口连通牙掌内的一油路通道，该油路通道连通钻头的轴承腔。

2.根据权利要求1所述的压力平衡结构，其特征在于：所述套管与所述牙掌之间通过密封圈密封配合；所述活塞体与所述套管内壁同样通过密封圈密封配合。

3.根据权利要求2所述的压力平衡结构，其特征在于：所述活塞体上设有一上一下两个密封圈，与所述套管的内壁密封配合。

4.根据权利要求1所述的压力平衡结构，其特征在于：所述套管的外端位于所述牙掌的浆孔侧。

5.根据权利要求1所述的压力平衡结构，其特征在于：所述套管外端的开口中设有滤网，该滤网的网孔直径小于钻头工作时产生的颗粒的直径。