專利名稱：一種新型的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油及礦山用在地殼上鉆井的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承，屬于鉆井器具。
牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承是由牙輪軸孔和牙爪軸頸構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的滑動(dòng)軸承系統(tǒng)。其中有兩道直徑大小不同的徑向滑動(dòng)軸承構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副；在大小軸頸過渡處階梯軸的端面上有一道止推滑動(dòng)軸承平面摩捺副；另外在大、小軸頸過渡處還有一道鎖緊防脫滾動(dòng)軸承副；主要功能是鎖緊防止牙輪脫落。牙輪鉆頭軸承的特點(diǎn)是負(fù)荷大而接觸面小，滑動(dòng)軸承的總壽命最高也只有106轉(zhuǎn)級(jí)，比一般通用機(jī)械或動(dòng)力機(jī)械里的滑動(dòng)軸承要少二、三個(gè)數(shù)量級(jí)。接觸面應(yīng)力分布是影響軸承磨損程度進(jìn)而影響其壽命的一個(gè)重要因素，因此有人想通過提高軸承的加工精度，力求三道滑動(dòng)軸承摩擦副能同時(shí)全面貼合，避免局部貼合引起接觸應(yīng)力過高來減少磨損。在實(shí)際中加工精度的提高必然會(huì)引起成本的提高，同時(shí)過高的設(shè)計(jì)精度在加工中也是不可能達(dá)到的。通過對(duì)影響因素的分析，改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)降低接觸壓力是一條經(jīng)濟(jì)可行的途徑。
本實(shí)用新型的目的是在不提高加工精度的前提下，使滑動(dòng)軸承接觸面尤其是承受較大載荷的止推面上的接觸應(yīng)力達(dá)到均勻分布，從而降低軸承的接觸應(yīng)力峰值，達(dá)到均勻磨損，而提供一種新型的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的讓鎖緊防脫結(jié)構(gòu)位于大軸頸的后端，止推面和大軸頸間采用一個(gè)大的倒角，通過調(diào)整止推面和大軸頸前支點(diǎn)之間的距離以及大軸頸的尺寸可以使止推面上的合力沿大軸頸的軸心方向，從而使接觸應(yīng)力均勻分布；另外牙輪止推面和小軸孔間也采用一個(gè)大的倒角，以減小該處的接觸應(yīng)力過高的情況。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種新型的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承，主要由鎖緊防脫裝置1、大軸頸(孔)2、小軸頸(孔)5、止推面7組成，其特征在于鎖緊防脫裝置1位于大軸頸2后部，靠近軸承密封系統(tǒng)和牙輪底平面，它不同于傳統(tǒng)牙輪鉆頭鎖緊防脫裝置位于大軸頸前部，靠近止推面；鎖緊防脫裝置1的中心位置與止推面7的軸向距離和止推面7到牙輪底平面的軸向距離之比大于65％；止推面7和大軸頸2之間采用35°～3°的倒角或倒圓弧6。儲(chǔ)油囊安置在止推面7和大軸頸2的附近，讓儲(chǔ)油囊中的油脂直接送到倒角4處。
本新型牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承，也可由鎖緊防脫裝置11、大軸頸8、止推面9組成，其特征是鎖緊防脫裝置11位于大軸頸8后部，靠近軸承密封系統(tǒng)和牙輪底平面；鎖緊防脫裝置11的中心位置距止推面9的軸向距離和止推面9到牙輪底平面的軸向距離之比大于65％；止推面9和大軸頸8之間采用40°～10°的倒角或倒圓弧10。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)只對(duì)原有的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承系統(tǒng)作結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，因此對(duì)現(xiàn)有加工工藝沒有任何特殊要求；(2)對(duì)加工精度沒有提出高于原設(shè)計(jì)精度的要求，只需要對(duì)現(xiàn)有工裝夾具作小的改動(dòng)即可，不影響加工成本；(3)本滑動(dòng)軸承能降低軸承的接觸應(yīng)力峰值，達(dá)到均勻磨損，能提高軸承使用壽命。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型提出的滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.鎖緊防脫裝置(簡化表示)、2.大軸頸、3.大軸頸前支點(diǎn)、4.35°～3°的倒角、5.小軸孔、6.40°～10°的倒角或倒弧、7.止推面。
圖2為本實(shí)用新型另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖中8.大軸頸、9.止推面、10.40°～10°的倒角或倒弧、11.鎖緊防銳裝置(簡化表示)。
傳統(tǒng)的牙輪鉆頭軸承系統(tǒng)其鎖緊防脫裝置1是位于止推面7和大軸頸2之間。本實(shí)用新型將其改在位于大軸頸2的后部，靠近軸承密封系統(tǒng)；止推面7和大軸頸2間采有一個(gè)大的倒角4，通過調(diào)整止推面7和大軸頸前支點(diǎn)3之間的距離以及大軸頸2的尺寸可以使止推面7上的合力沿大軸頸2的軸線方向，從而使接觸應(yīng)力均勻分布。通過計(jì)算可以知道，在相同加工精度及外載荷的情況下，接觸應(yīng)力峰值可以降低50％左右。牙輪止推面7和小軸孔5間也采用一個(gè)大的倒角6，以減小該處的接觸應(yīng)力過高的情況。
權(quán)利要求1.一種新型的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承；主要由鎖緊防脫裝置(1)、大軸頸(孔)(2)、小軸頸(孔)(5)、止推面(7)組成，其特征在于鎖緊防脫裝置(1)位于大軸頸(2)后部，靠近軸承密封系統(tǒng)和牙輪底平面；鎖緊防脫裝置(1)的中心位置與止推面(7)的軸向距離和止推面(7)到牙輪底平面的軸向距離之比大于65％；止推面(7)和大軸頸(2)之間采用35°～3°的倒角或倒圓弧(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)軸承，其特征是鎖緊防脫裝置(11)位于大軸頸(8)后部，靠近軸承密封系統(tǒng)和牙輪底平面；鎖緊防脫裝置(11)的中心位置距止推面(9)的軸向距離和止推面(9)到牙輪底平面的軸向距離之比大于65％；止推面(9)和大軸頸(8)之間采用40°～10°的倒角或倒圓弧(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)軸承，其特征是儲(chǔ)油囊安置在止推面(7)和大軸頸(2)的附近，讓儲(chǔ)油囊中的油脂直接輸送到倒角(4)處。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于石油及礦山的牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承,屬于鉆井器具。它是由鎖緊防脫裝置、大軸頸、大軸頸前支點(diǎn)、小軸孔、止推面組成,其特征是鎖緊防脫裝置位于大軸頸后部,靠近軸承密封系統(tǒng);止推面和大軸頸間采用一個(gè)大的倒角;牙軸止推面和小軸之間也采用一個(gè)大的倒角。調(diào)整止推面和大軸頸前支點(diǎn)間距離及大軸頸尺寸使止推面上合力沿大軸頸軸線方向,從而使接觸應(yīng)力均勻分布,降低軸承接觸應(yīng)力峰值,達(dá)到均勻磨損,提高軸承使用壽命。
文檔編號(hào)E21B10/22GK2487859SQ0121478
公開日2002年4月24日 申請日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月18日
發(fā)明者況雨春, 夏宇文 申請人:西南石油學(xué)院