專(zhuān)利名稱(chēng)：一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，特別是一種利用磁力使密封組件緊
密貼合形成密封的密封結(jié)構(gòu)。用于石油天然氣鉆探用的牙輪鉆頭軸承部位的密封，也可用于其它相似構(gòu)件的軸承密封。
背景技術(shù)：
目前，牙輪鉆頭軸承多采用金屬密封結(jié)構(gòu)，這種密封結(jié)構(gòu)有一對(duì)金屬密封環(huán)和一對(duì)橡膠0型圈。其O型圈既起靜密封作用又起給金屬環(huán)提供預(yù)緊力的作用。但由于橡膠是一種高分子聚合物，其性能受時(shí)間和溫度的影響較大，當(dāng)在井下工作時(shí)，受井下溫度的影響，使預(yù)緊力不能達(dá)到合理的狀態(tài)，造成密封早期失效。 中國(guó)專(zhuān)利03118741. 2所述的牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，與金屬密封結(jié)構(gòu)相近似，也是依靠0型圈來(lái)提供靜密封和摩擦副的預(yù)緊力。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種預(yù)緊力長(zhǎng)期保持不變，密封性能可靠的牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的牙掌軸頸1 、牙輪軸孔2，在牙掌軸頸的根部及牙輪軸孔的上部安裝有軸承的密封結(jié)構(gòu) 一 密封圈3和密封環(huán)4。其不同之處在于所述的密封圈3為有骨架的唇形密封圈，該密封圈可在軸頸上浮動(dòng)，其骨架與密封環(huán)4接觸形成迷宮型動(dòng)密封；骨架的材料為可被磁鐵吸引的并且是低摩阻、抗磨的材料如鐵、不銹鋼等，密封環(huán)為可讓磁力通過(guò)的抗磨材料如銅或非金屬等；磁力是通過(guò)鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部的耐熱強(qiáng)磁鐵5施加給密封圈3的骨架的，迫使密
封圈骨架與密封環(huán)緊密接觸。 為了提高密封性能，密封環(huán)4可以用過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔2的上部環(huán)槽中。[0007] 強(qiáng)磁鐵5鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部的牙輪體中，在圓周上均勻分布，至少2-3塊，也可以使用4-8塊或使用圓環(huán)狀的一塊，可根據(jù)磁力的要求選擇；耐熱強(qiáng)磁鐵5在較高溫度下(250攝氏度)磁力保持不變。 為了加工方便，密封環(huán)4也可以用常規(guī)0型圈的方式保持與牙輪體間的密封。[0009] 為了便于加工、提高加工精度，可把密封環(huán)4與密封圈3的接觸面形狀改迷宮形狀為平面接觸的形狀。 為了提高密封效果，可把密封環(huán)4與密封圈3的接觸面形狀改為斜面形、V字形或圓弧形等合理形狀。 為了簡(jiǎn)化加工工藝，密封環(huán)4仍然通過(guò)過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔2的環(huán)槽中，但密封環(huán)4可以與強(qiáng)磁鐵5 二者合為一體，其形狀與密封環(huán)4相同，只是讓密封環(huán)又多具備了磁性，讓其直接吸引密封圈3。 為了提高磁力，密封圈3骨架及密封環(huán)4的材料兩者均可為具有較強(qiáng)磁性的材料，也可其中之一為具有較強(qiáng)磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐熱的材料。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下效果密封圈與密封環(huán)的接觸力靠磁力控制，不會(huì)因時(shí)間的長(zhǎng)短或溫度的高低而變化，有利于提高鉆頭的密封效果及使用壽命。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)剖面圖。 圖2是本實(shí)用新型密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。 圖3是本實(shí)用新型密封結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)放大剖面圖。 圖4是本實(shí)用新型密封結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)放大剖面圖。 圖5是本實(shí)用新型密封結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)放大剖面圖。
具體實(shí)施方式在
圖1、圖2中，牙輪軸孔2與牙掌軸頸1相配合，牙輪鉆頭的軸承密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在牙掌軸頸的根部及牙輪軸孔的上部，密封圈3為有骨架的唇形密封圈，它依靠有金屬?gòu)椈扇μ峁┦站o力的唇形部分保證了在軸頸表面的(靜)密封，該密封圈還可以保持浮動(dòng)，給密封圈骨架與密封環(huán)4的密封提供支持；密封圈3的骨架部分與密封環(huán)4形成動(dòng)密封，依靠耐熱強(qiáng)磁鐵5對(duì)密封圈3的骨架的吸引力使密封圈3的骨架部分與密封環(huán)4之間有一定的預(yù)緊力，達(dá)到接觸密封的效果；耐熱強(qiáng)磁鐵5鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部的牙輪體中，在圓周上均勻分布，至少2-3塊，也可以使用多塊(4-8塊)，可根據(jù)磁力的要求選擇，耐熱強(qiáng)磁鐵5在較高溫度下磁力保持不變；密封環(huán)4通過(guò)過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔2的環(huán)槽中。[0021] 在圖3中，密封環(huán)4用常規(guī)0型圈的方式保持與牙輪體間的密封，密封環(huán)4與密封圈3的接觸面形狀由迷宮形狀改為平面接觸的形狀。 在圖4中，密封環(huán)4仍然通過(guò)過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔2的環(huán)槽中，密封環(huán)4與密封圈3的接觸形狀由迷宮形狀改為平面接觸的形狀，主要是便于加工，可提高加工精度。[0023] 在圖5中，密封環(huán)4仍然通過(guò)過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔2的環(huán)槽中，但為了簡(jiǎn)化加工工藝，密封環(huán)4可以與強(qiáng)磁鐵5 二者合為一體，其形狀與密封環(huán)4相同，只是讓密封環(huán)又多具備了磁性，讓其直接吸引密封圈3 ;而密封圈3的骨架及密封環(huán)4的材料兩者均可為具有較強(qiáng)磁性的材料，也可其中之一為具有較強(qiáng)磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐熱的材料。
權(quán)利要求一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的牙掌軸頸、牙輪軸孔，軸承的密封結(jié)構(gòu)--密封圈(3)和密封環(huán)(4)，其特征在于所述的密封圈(3)為有骨架的唇形密封圈，唇形部分有金屬?gòu)椈扇Γ涔羌芘c密封環(huán)(4)接觸形成迷宮型動(dòng)密封；密封環(huán)(4)用過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔(2)的上部環(huán)槽中；耐熱強(qiáng)磁鐵(5)鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于強(qiáng)磁鐵(5)在圓周上均勻分布，使用2-8塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部的強(qiáng)磁鐵(5)是圓環(huán)狀的一塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封環(huán)(4)用常規(guī)o型圈的方式保持與牙輪體間的密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于把密封環(huán)(4)與密封圈(3)的接觸面形狀改迷宮形狀為平面接觸的形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于把密封環(huán)(4)與密封圈(3)的接觸面形狀改為斜面形、V字形或者圓弧形形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封環(huán)(4)可以與強(qiáng)磁鐵(5) 二者合為一體，其形狀與密封環(huán)(4)相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3)的骨架材料及密封環(huán)(4)的材料兩者均為具有較強(qiáng)磁性的材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)，其特征在于密封圈(3)的骨架材料及密封環(huán)(4)的材料兩者之一為具有較強(qiáng)磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐熱的材料。
專(zhuān)利摘要一種牙輪鉆頭軸承密封結(jié)構(gòu)。它主要有構(gòu)成牙輪鉆頭軸承的牙掌軸頸、牙輪軸孔，軸承的密封結(jié)構(gòu)--密封圈和密封環(huán)構(gòu)成，密封圈為有骨架的唇形密封圈，它依靠有金屬?gòu)椈扇μ峁┦站o力的唇形部分保證了在軸頸表面的靜密封，并可在軸頸上浮動(dòng)，其骨架與密封環(huán)接觸形成迷宮型動(dòng)密封；密封環(huán)用過(guò)盈方式安裝在牙輪軸孔的上部環(huán)槽中；耐熱強(qiáng)磁鐵鑲嵌在牙輪上部環(huán)槽后部。磁鐵的磁力使密封組件的密封圈和密封環(huán)緊密貼合形成密封。用于石油天然氣鉆探用的牙輪鉆頭軸承部位的密封，也能用于其它相似構(gòu)件的軸承密封。
文檔編號(hào)E21B10/22GK201546620SQ200920155139
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者孔繁軍, 李生 申請(qǐng)人:李生;孔繁軍