[实用新型]一种单金属密封牙轮钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地质勘探、土石方工程、矿山采矿钻孔、石油及天然气的开采工具，特别涉及一种金属密封牙轮钻头。

背景技术

现有技术中，牙轮钻头是常用的地质勘探、土石方工程、矿山采矿钻孔、石油及天然气的开采工具，它包括牙爪和通过轴承安装于牙爪上的牙轮，牙轮上设置有合金齿，牙轮的轴承腔内注满润滑脂，在轴承腔密封方面常用的结构为橡胶密封和双金属浮动密封；橡胶密封结构中，其O形密封圈在轴承腔内所受压力通常难以达到平衡状态，尤其是在深井、高温或地质复杂的条件下使用时，O形橡胶密封圈会被挤出或被间隙扯裂，甚至氢化变脆，导致O形橡胶密封早期失效，造成轴承腔内的润滑油泄漏，导致牙轮钻头的轴承部位早期磨损，降低牙轮钻头使用寿命。而双金属浮动密封比橡胶密封钻头使用寿命要长，但其制造工艺复杂，精度高，效率低，生产成本高，使用不广泛，从其结构和成本多方面来考虑，需进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单金属密封牙轮钻头，它具有密封性能好、结构简单的优点，能避免牙轮钻头轴承部位早期磨损，延长了牙轮钻头使用寿命。

本实用新型的技术方案为：

一种单金属密封牙轮钻头，它包括牙爪和通过轴承安装于牙爪上的牙轮，牙轮上设置有合金齿，牙轮上设置有轴承腔，其特征在于：所述的轴承腔由单金属线接触密封件实现动密封，所述的单金属线接触密封件的结构是：牙爪金属环套于牙爪轴承固定轴颈根部，牙爪金属环内侧设置凹槽，牙爪金属环内侧的凹槽内嵌入O形橡胶密封圈，所述的O形橡胶密封圈将牙爪金属环涨紧使其固定于牙爪轴承颈根部，牙爪金属环外侧为外球面，所述的牙轮轴承腔的腔口设置有与牙爪金属环配合的牙轮金属环，所述的牙轮金属环内侧为与牙爪金属环外球面相配合的内锥面。

作为对本实用新型的进一步改进，所述的牙轮金属环的内锥面和牙爪金属环外球面与中心轴呈10~80度之间的夹角。

作为对本实用新型的进一步改进，所述的牙轮金属环是直接在牙轮轴承腔的腔口本体上加工而成。

作为对本实用新型的进一步改进，所述的牙轮金属环轴承腔的腔口设置有直角止口，所述的牙轮金属环镶嵌固定于直角止口内。

作为对本实用新型的进一步改进，所述的牙爪金属环的外球面R为5-20mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用球阀密封原理，利用光滑的牙爪金属环外球面和光滑的牙轮金属环内锥面之间的线接触实现对轴承腔内润滑脂的密封，牙爪金属环设置于牙爪轴承固定轴颈的根部，同时利用O形橡胶密封圈的涨紧力将牙爪金属环固定，当牙爪金属环外球面和牙轮金属环内锥面相互磨损时，其O形橡胶密封圈始终利用自身弹力调整牙爪金属环和牙轮金属环的密封面压力，即能产生补偿压力，起到了保证密封效果的作用，并能防止牙爪金属环、O形橡胶密封圈的轴向窜动，提高密封效果和使用可靠性。

本实用新型有效的克服了现有的橡胶密封牙轮钻头橡胶O形圈早期磨损问题，与现在的双金属浮动密封牙轮钻头对比，简化了密封结构，降低了制造工艺要求，节省了生产成本；解决了现有双金属浮动密封钻头加工成品高、工艺复杂、应用不广泛的问题，适应深井、高温及地质条件复杂钻探工作的需要，同时能够降低钻井（孔）成本。

附图说明：

    下面结合附图对实用新型做进一步说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的A部放大结构示意图；

图3为本实用新型的牙爪金属环结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的结构示意图  ；

图5为本实用新型实施例2的B部放大结构示意图。

图中：牙爪—1、轴承—2、O形橡胶密封圈—3、牙爪金属环—4、牙轮金属环—5、牙轮—6、滚珠—7 、合金齿—8。

具体实施方式：

实施例1：