[发明专利]旋转式凿岩钻头的轴颈轴承中的空气循环口

权利要求书

1.一种用于牙轮凿岩钻头的推力轴承系统，所述牙轮凿岩钻头包括设置在腿部上的至少一个牙轮，所述腿部具有从其中穿过的空气通道，所述推力轴承系统包括：

位于所述腿部上的主推力轴承表面，所述主推力轴承表面被构造成接触所述牙轮上的相应的主轴承表面；

其中所述腿部上的所述主推力轴承表面包括与所述空气通道流体连通的至少一个空气循环口；以及

位于所述腿部上的辅助推力轴承表面，所述辅助推力轴承表面被构造成接触所述牙轮上的相应的辅助轴承表面；

其中所述腿部上的所述辅助推力轴承表面包括位于所述辅助轴承表面中的指定位置处且与所述空气通道流体连通的至少两个空气循环口，且

其中第一循环口位于所述辅助推力轴承表面的上半部中，并且第二循环口位于所述辅助推力轴承表面的下半部中。

2.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助推力轴承表面还包括位于所述空气循环口的位置处的加工凹部。

3.根据权利要求2所述的推力轴承系统，其中所述加工凹部被构造成包含最高达所述辅助推力轴承表面的总面积的约25％。

4.根据权利要求2所述的推力轴承系统，其中所述加工凹部被构造成包含所述辅助推力轴承表面的总面积的约10-18％。

5.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述腿部上的所述主推力轴承表面包括工具钢，且与所述腿部的所述主推力轴承表面接触的所述牙轮的所述主轴承表面包括碳化物材料。

6.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述腿部上的所述主推力轴承表面包括碳化物材料，且与所述腿部的所述主推力轴承表面接触的所述牙轮的所述主轴承表面包括工具钢。

7.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助轴承表面包括硬金属焊接嵌填体。

8.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述主轴承表面中的所述空气循环口从所述主轴承表面的中心偏移。

9.根据权利要求1所述的推力轴承系统，还包括位于所述主推力轴承表面中的实心的润滑剂凹槽。

10.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中止推轴颈包括滚花外周。

11.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助推力轴承表面的下半部中的所述空气循环口位于从垂直轴线顺时针测量的约40度至约80度范围内。

12.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助推力轴承表面的下半部中的所述空气循环口位于从垂直轴线顺时针测量的约60度处。

13.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助推力轴承表面的上半部中的所述空气循环口位于从垂直轴线顺时针测量的约10度至约80度范围内。

14.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助推力轴承表面的上半部中的所述空气循环口位于从垂直轴线顺时针测量的约45度处。

15.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述辅助轴承表面中的所述空气循环口关于穿过所述辅助轴承表面的中心的垂直轴线不对称。

16.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述主轴承表面中的所述空气循环口位于从水平轴线顺时针测量的约10度和约80度之间。

17.根据权利要求1所述的推力轴承系统，其中所述主轴承表面中的所述空气循环口位于从水平轴线顺时针测量的约100度和约170度之间。

18.一种最优化凿岩钻头的轴颈轴承的效率的方法，所述方法包括：

减小在辅助推力轴承表面中的第一空气循环口和第二空气循环口的位置处的加工凹部的面积并最大化主轴承表面和辅助轴承表面的表面积；

在所述主轴承表面和所述辅助轴承表面中设置空气循环口，使其远离所述主轴承表面和辅助轴承表面的最高负载区域；

在所述辅助推力轴承表面的上半部中设置第一空气循环口且在所述辅助推力轴承表面的下半部中设置第二空气循环口。