[发明专利]具有等效长轴颈轴承的牙轮钻头

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井装置领域，特别涉及一种具有等效长轴轴承的牙轮钻头。

背景技术

随着石油钻井事业的发展，作为其主要钻进工具之一的牙轮钻头，牙轮钻头的使用寿命在施工中起到了至关重要的作用。目前使用的牙轮钻头，使用寿命较短，一方面是由于牙轮与牙掌链接的轴承使用条件恶劣使轴承密封失效，导致润滑油泄漏，牙掌轴承与牙轮间的摩擦增大，长时间导致牙轮损坏；另一方面主要是由于牙轮钻头轴承不规则震动造成的，牙轮钻头轴承由大轴和小轴两部分构成，由于空间所限，大轴较短，小轴作为大轴的延伸来提高整个轴承的长度。目前使用的牙轮钻头中，其中一种产品是在大轴轴颈接近端部设置有钢球跑道，大轴的一端被钢球跑道所占有，有效轴颈部分只占总体长度的三分之二或更少，人为的缩短了大轴轴颈的有效长度，不能满足轴承的长度要求，只能依靠小轴延长其长度。因此导致钻头在旋转过程中，由于大小轴直径的间隙差异，受力后孔与轴的轴线形成一角度，受力为大、小轴各一点，大小轴承与牙轮与其相对应的牙轮打孔和牙轮小孔之间的接触面为双点接触，而不是面接触，牙轮钻头工作中的震动，使两接触点各自不断分开和闭合，牙轮孔和牙掌轴承产生摆动，带动密封机构摆动，导致密封材料疲劳而损坏。另外，两接触点要承载来自牙轮钻头钻进的全部载荷，压强大，轴承磨损严重。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种增加大轴的有效轴颈面积，减小牙轮与牙掌轴承摆动的具有等效长轴颈轴承的牙轮钻头 

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有等效长轴颈轴承的牙轮钻头，主要由大轴和小轴组成的牙掌轴承以及牙轮构成，所述牙轮内部带有牙轮锁紧钢球跑道，与牙轮锁紧钢球跑道相对应的大轴上设有牙掌锁紧钢球跑道，所述牙掌轴承位于牙轮内部通过位于牙轮锁紧钢球跑道和牙掌锁紧钢球跑道之间的锁紧钢球组与牙轮滑动连接，其特征在于:所述牙掌锁紧钢球跑道设在大轴中部，所述牙轮锁紧钢球跑道与牙掌锁紧钢球跑道对应设在牙轮上。

有益效果: 钢球跑道设在大轴的中部等效加长了大轴的轴颈的长度，使大轴两端同时为有效轴颈，增大了大轴的受力面积，减小了大轴与牙轮间的摆动，提高了牙轮轴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的中心剖视图；

图3是锁紧钢球跑道位置图；

图4是现有技术结构示意图。

图中，1是牙轮；11是牙轮锁紧钢球跑道； 2是牙掌轴；21是牙掌锁紧钢球跑道；22是塞销孔；牙掌大轴211；牙掌小轴212；3是锁紧钢球组； 5是塞销；101、102是本发明牙轮钻头轴承两段牙轮大孔承载孔； 201、202是本发明牙轮钻头轴承两段牙掌轴大轴承载轴；1201、1202是本发明牙轮钻头轴承大轴两段承载配合面。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1至图3所示，一种具有等效长轴颈轴承的牙轮钻头，主要由牙掌大轴211和牙掌小轴212组成的牙掌轴承2以及牙轮1构成，所述牙轮1内部带有牙轮锁紧钢球跑道11，与牙轮锁紧钢球跑道11相对应的牙掌大轴211上设有牙掌锁紧钢球跑道21，所述牙掌轴承2位于牙轮1内部通过位于牙轮锁紧钢球跑道11和牙掌锁紧钢球跑道21之间的锁紧钢球组3与牙轮1滑动连接，所述牙掌锁紧钢球跑道21设在大轴中部，所述牙轮锁紧钢球跑道11与牙掌锁紧钢球跑道21对应设在牙轮1上。通过塞销孔22将锁紧钢球3组装入牙轮锁紧钢球跑道11和牙掌锁紧钢球跑道21之间，塞销5装入塞销孔22后焊牢，将锁紧钢球3限定在锁紧钢球跑道11、21内。锁紧钢球3装入后，牙轮1和牙掌轴2的轴向位置即确定。结合图3可看出，牙轮锁紧钢球跑道11和牙掌锁紧钢球跑道21均设置在牙轮钻头轴承的中间轴向位置，使轴承的牙掌大轴211和牙轮大孔111的承载配合面分为由牙轮大孔承载孔101、牙掌大轴承载轴201构成的大轴承载配合面1201和牙轮大孔承载孔102、牙掌大轴承载轴202构成的大轴承载配合面1202两部分。当钻头受力时，由大轴承载配合面1201和1202两个面承载，减小了大轴的摆动，从而增加了钻头的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。