新型牙輪鉆頭軸承密封圈及其牙輪鉆頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及石油鉆井固井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈，包括O形橡膠圈以及密封環(huán)，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽。新型牙輪鉆頭軸承密封圈是以O(shè)形橡膠圈與密封環(huán)組合而成的，密封環(huán)與牙掌軸接觸形成密封面，密封環(huán)是用聚四氟乙烯制成，與傳統(tǒng)的橡膠密封材料氫化丁腈相比，摩擦系數(shù)低，適應(yīng)高速能力強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
新型牙輪鉆頭軸承密封圈及其牙輪鉆頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆井固井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈及其牙輪鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]牙輪鉆頭是在地殼中破碎巖石的一種工具。在石油鉆井及其他礦用鉆探方面使用的牙輪鉆頭大多數(shù)是密封形式的。密封式牙輪鉆頭主要由牙掌、牙掌軸、牙輪、牙輪孔、鎖緊元件和密封件構(gòu)成。而現(xiàn)行的牙輪鉆頭軸承密封件，主要有橡膠圈密封和金屬端面密封。橡膠圈密封是利用橡膠良好的塑性變形能力，給密封圈以一定的壓縮變形來(lái)保證密封。以往的矩形橡膠圈雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但是裝入牙輪槽后會(huì)相對(duì)于槽產(chǎn)生不對(duì)齊或歪斜，造成密封區(qū)域接觸壓力不均勻，密封效果不是很好，經(jīng)常出現(xiàn)密封過(guò)早的失效，進(jìn)而使整個(gè)牙輪鉆頭過(guò)早的損壞。而金屬端面密封它由金屬環(huán)、橡膠圈等組成密封件。其中橡膠圈作為功能圈和靜密封圈，金屬環(huán)承擔(dān)動(dòng)密封。其優(yōu)點(diǎn)是密封件摩擦力小、適應(yīng)高速能力強(qiáng);但是密封元件多，占用空間多，系統(tǒng)復(fù)雜，制造精度要求高，組裝工藝繁瑣，限制了使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈及其牙輪鉆頭，占用空間小。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:
一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈，其特征在于:包括O形橡膠圈以及密封環(huán)，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0005]一種牙輪鉆頭，其特征在于:包括牙輪、牙掌、定位鋼球以及軸承密封圈;所述定位鋼球設(shè)置在所述牙輪和牙掌的“R”槽之間，所述軸承密封圈裝在牙輪鉆頭牙掌與牙掌軸銜接根部的牙輪孔槽中，所述軸承密封圈包括O形橡膠圈以及密封環(huán)，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；
2、適應(yīng)高速能力強(qiáng)。新型牙輪鉆頭軸承密封圈是以O(shè)形橡膠圈與密封環(huán)組合而成的，密封環(huán)與牙掌軸接觸形成密封面，密封環(huán)是用聚四氟乙烯制成，與傳統(tǒng)的橡膠密封材料氫化丁腈相比，摩擦系數(shù)低，適應(yīng)高速能力強(qiáng)；
3、耐腐蝕、適應(yīng)溫度范圍廣。傳統(tǒng)的橡膠密封限制了使用溫度，而新型牙輪鉆頭軸承密封圈中的密封環(huán)是用聚四氟乙烯材料制成的，耐腐蝕，使用溫度可達(dá)200°C以上；
4、占用空間小。與金屬端面密封相比本新型密封圈占用空間相對(duì)小。節(jié)約了空間，延長(zhǎng)了是用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中軸承密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖1所示，一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈，包括O形橡膠圈I以及密封環(huán)2，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽10，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽6。
[0009]本發(fā)明還提供了一種牙輪鉆頭，包括牙輪3、牙掌4、定位鋼球5以及軸承密封圈；所述定位鋼球設(shè)置在所述牙輪和牙掌的“R”槽之間，所述軸承密封圈裝在牙輪鉆頭牙掌與牙掌軸銜接根部的牙輪孔槽中。
[0010]圖1是本發(fā)明牙輪鉆頭牙輪3與牙掌4及新型牙輪鉆頭軸承密封圈的組裝結(jié)構(gòu)圖，O形橡膠圈I由丁腈橡膠、高飽和丁腈橡膠、氟橡膠等材料制成，密封環(huán)2由聚四氟乙烯制成，如圖2所示，環(huán)形溝槽6設(shè)置在密封環(huán)內(nèi)徑密封面9上，這樣可以提高密封表面的比壓從而提高了密封效果，還可以形成一個(gè)潤(rùn)滑油腔，降低了摩擦力。密封環(huán)2外徑背面10設(shè)計(jì)成內(nèi)凹弧形，這樣可以增大與O形橡膠圈的接觸面，密封效果好。
[0011]如圖1所示，在牙輪鉆頭的牙輪3與牙掌4裝配時(shí)，同時(shí)裝配新型的牙輪鉆頭軸承密封圈由O形橡膠圈與密封環(huán)組合而成，新型牙輪鉆頭軸承密封圈裝入牙輪孔槽7中，O形橡膠圈I靠牙輪孔槽7的孔底8壓縮產(chǎn)生彈性變形產(chǎn)生壓緊力，壓緊力作用在密封環(huán)2上，這樣可使密封環(huán)2抱緊牙掌軸4由此形成密封，阻止了軸承腔油脂外溢和鉆井液和井底巖肩的進(jìn)入。
[0012]牙輪鉆頭在井底工作時(shí)牙輪3繞著牙掌軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，牙輪鉆頭在井底工作時(shí)新型牙輪鉆頭軸承密封圈中的密封環(huán)2內(nèi)徑密封面9與牙掌軸4產(chǎn)生摩擦，由于密封環(huán)2內(nèi)徑密封面9上有環(huán)形溝槽6，這樣可以提高密封表面的比壓提高了密封效果，還可以形成一個(gè)潤(rùn)滑油腔，降低了摩擦力，同時(shí)密封環(huán)2由聚四氟乙烯材料制成，聚四氟乙烯材料有著耐高溫、摩擦系數(shù)低及耐磨性好的特點(diǎn)，當(dāng)新型牙輪鉆頭軸承密封圈中的密封環(huán)2與牙掌軸4相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)r比傳統(tǒng)的橡膠密封圈產(chǎn)生的摩擦要小，產(chǎn)生的熱量小，可使用的時(shí)間更長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了整個(gè)鉆頭的使用時(shí)間，提高了綜合鉆井效率。
[0013]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型牙輪鉆頭軸承密封圈，其特征在于:包括O形橡膠圈以及密封環(huán)，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽。2.—種牙輪鉆頭，其特征在于:包括牙輪、牙掌、定位鋼球以及軸承密封圈；所述定位鋼球設(shè)置在所述牙輪和牙掌的“R”槽之間，所述軸承密封圈裝在牙輪鉆頭牙掌與牙掌軸銜接根部的牙輪孔槽中，所述軸承密封圈包括O形橡膠圈以及密封環(huán)，所述密封環(huán)外徑背面設(shè)有內(nèi)凹弧形槽，所述O形橡膠圈置于所述內(nèi)凹弧形槽中，所述密封環(huán)的內(nèi)徑密封面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
【文檔編號(hào)】E21B10/25GK105927156SQ201610515109
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】吳玉旺
【申請(qǐng)人】天津立林鉆頭有限公司