[实用新型]一种牙轮钻头的轴承密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井工具技术领域，具体涉及一种石油钻井用牙轮钻头的轴承密封结构。

背景技术

牙轮钻头是在地壳中破碎岩石的一种工具，广泛应用与石油、天然气钻井以及其他矿产资源钻探和开发等领域。牙轮钻头轴承的损坏是牙轮钻头失效的主要形式，而轴承提前失效的绝大多数是因为轴承密封系统失效，致使轴承润滑油脂流失异入侵入轴承导致，因此经常出现牙轮钻头还能工作，轴承却已失效。一旦失效，密封系统在井下恶劣工况下将会立即崩溃，导致钻头无法工作。

现有的牙轮钻头密封系统一般利用氢化丁腈橡胶弹性密封面提供能量，但它在120℃之上的连续井眼循环温度下的钻井场合中，容易老化失效；单金属密封钻头适应高转速高温环境，但在挠动大的钻井条件下轴承磨损到一定程度后金属密封容易失效，可靠性受到一定影响，影响使用寿命。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种牙轮钻头的轴承密封结构。

本实用新型技术方案如下：

一种牙轮钻头的轴承密封结构，包括牙轮、密封槽、轴承道、牙掌、润滑油管、牙掌轴颈、金属弹簧密封圈、橡胶环、轴承滚珠；所述牙掌轴颈在牙掌上端，与牙轮相连，在牙掌轴颈和牙轮的连接段中部，牙掌轴颈和牙轮上均设有半圆槽轨道，牙掌轴颈和牙轮连接在一起后两个半圆槽轨道结合形成轴承轨道，内置轴承滚珠；所述牙轮上设有密封槽和轴承道，所述金属弹簧密封圈安装在密封槽中。

优选的，所述金属弹簧密封圈为凹型，唇口朝内，橡胶环设置于金属弹簧密封圈的唇口中，紧贴牙掌轴颈。

优选的，所述密封槽中设有两个金属弹簧密封圈，上下相叠套在牙掌轴颈上。

优选的，所述润滑油管直径为1.5mm，润滑油管从牙掌中连接到轴承轨道上，从轴承轨道中部水平连接。

优选的，所述轴承道连接轴承轨道，轴承道中设有封堵件，使轴承道与轴承轨道接口处能保持轴承轨道表面的弧形。

本实用新型的优点在于：

1、采用金属弹簧和耐温高分子材料组合的密封圈，同时金属弹簧回弹弹力更好，提高了密封的耐温性，钻头轴承的密封性得到提高；

2、本实用新型的结构简单，易于加工，在不降低使用性能的情况下便于加工制造，节约成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中a区域放大后的结构示意图。

图中，1-牙轮、101-密封槽、102-轴承道、2-牙掌、201-润滑油管、3-牙掌轴颈、4-金属弹簧密封圈、401-橡胶环、5-轴承滚珠。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

如图1～2图所示，一种牙轮钻头的轴承密封结构，包括牙轮1、密封槽101、轴承道102、牙掌2、润滑油管201、牙掌轴颈3、金属弹簧密封圈4、橡胶环401、轴承滚珠5；所述牙掌轴颈3在牙掌2上端，与牙轮1相连，连接处中一段在牙掌轴颈3和牙轮1上均设有半圆槽轨道，牙掌轴颈3和牙轮1连接在一起后两个半圆槽轨道结合形成轴承轨道，内置轴承滚珠5，所述润滑油管201直径为1.5mm，润滑油管201从牙掌2中连接到轴承轨道上，从轴承轨道中部水平连接；所述牙轮1上设有密封槽101和轴承道102，所述金属弹簧密封圈4设有两个，上下相叠套在牙掌轴颈3上并安装在密封槽101中；所述轴承道102连接轴承轨道，轴承道102中设有封堵件，使轴承道102与轴承轨道接口处能保持轴承轨道表面的弧形。

金属弹簧密封圈4安装在密封槽101中，唇口朝内，和牙掌轴颈3之间保持一定间距，可让金属弹簧密封圈4由于压缩造成体积变扁平后有变形空间，同时唇口具有弹性，可在受压情况下变形，唇口内的橡胶环401也能在空间内变形，进一步保证密封效果，采用两个金属弹簧密封圈4，每一个金属弹簧密封圈4都能单独实现密封，即便其中一个发生损坏，另一个还能继续保证轴承的密封性，但密封圈不能设置更多，否则影响结构稳定性，并增加成本，对密封性却无明显提升。

牙轮1上设有轴承道102，轴承道102连接轴承轨道，用于在安装轴承滚珠5，将轴承滚珠5送入轴承轨道，轴承道102中设有封堵件，能在滚珠送放完毕后，将轴承道102密封，以此使轴承道102与轴承轨道接口处能保持轴承轨道表面的弧形。

润滑油管201从牙掌2中连接到轴承轨道上，从轴承轨道中部水平连接，对轴承滚珠5进行润滑，确保系统正常运转；在金属弹簧密封圈4与牙掌轴颈3接触处所涂抹密封脂，防止润滑油外泄和外部井底异物进入轴承。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型并不局限于上述方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。