牙輪鉆頭專用密封圈及其牙輪鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型牙輪鉆頭專用密封圈及其牙輪鉆頭涉及鉆井工具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種牙輪鉆頭，包括牙輪、牙掌以及用于將所述牙輪和牙掌固定的定位鋼球，所述牙掌與牙掌軸銜接根部設(shè)有牙輪孔槽，所述牙輪孔槽中設(shè)有密封圈，其特征在于：所述密封圈包括圓環(huán)形橡膠基體、所述橡膠基體內(nèi)徑周向設(shè)有儲油槽，所述儲油槽深度小于橡膠基體截面寬度，所述儲油槽寬度小于所述橡膠基體的截面厚度。適應(yīng)高速能力強。帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈與傳統(tǒng)的牙輪鉆頭軸承橡膠圈密封相比，帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈的儲油槽可以儲存潤滑脂，運轉(zhuǎn)過程中摩擦系數(shù)低，發(fā)熱量低，可適應(yīng)較高的轉(zhuǎn)速。
【專利說明】牙輪鉆頭專用密封圈及其牙輪鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鉆井工具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種牙輪鉆頭專用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，廣泛應(yīng)用與石油、天然氣鉆井以及其他礦用鉆探等領(lǐng)域。隨著石油資源的進一步開發(fā)，常規(guī)鉆井可開采的油井數(shù)量越來越少，開采的難度越來越大，采用非常規(guī)鉆井開發(fā)的油井越來越多，定向井、斜井、大位移井、水平井、分支井等特殊工藝井在石油開采中所占的比例越來越大，從而使使用井下動力鉆具的機會更多時間更長，由動力鉆具加轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的復合鉆井方式得到越來越廣泛的使用，其特點就是鉆頭轉(zhuǎn)速有了較大的提高，已經(jīng)超過原轉(zhuǎn)盤鉆井的2-3倍，達到250-300轉(zhuǎn)/分鐘?；诖耍蟋F(xiàn)代牙輪鉆頭必須在高轉(zhuǎn)速下保持長的壽命，以減少鉆井起下鉆的次數(shù)，降低非鉆井時間，提高鉆井效率和降低鉆井成本。
[0003]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保證密封。單純的橡膠圈密封雖然結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；但是摩擦力大、發(fā)熱量大、不能適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)，使用時間短，致使密封早期失效，進而使整個牙輪鉆頭過早報廢。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)承擔動密封。其優(yōu)點是密封件摩擦力小、適應(yīng)高速能力強；但是密封元件多，占用空間多，系統(tǒng)復雜，制造精度要求高，組裝工藝繁瑣，限制了使用范圍。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種牙輪鉆頭專用密封圈及其牙輪鉆頭，保證了密封區(qū)域的良好潤滑，提高密封圈的使用壽命。
[0005]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:包括圓環(huán)形橡膠基體、所述橡膠基體內(nèi)徑周向設(shè)有儲油槽，所述儲油槽深度小于橡膠基體截面寬度，所述儲油槽寬度小于所述橡膠基體的截面厚度。
[0006]優(yōu)選地，所述儲油槽為至少一條。
[0007]優(yōu)選地，所述儲油槽為連續(xù)排列或間斷排列。
[0008]優(yōu)選地，所述儲油槽在同一圓環(huán)上或交叉排列。
[0009]優(yōu)選地，所述橡膠基體的截面為長圓形截面、圓形截面或矩形截面。
[0010]一種牙輪鉆頭，包括牙輪、牙掌以及用于將所述牙輪和牙掌固定的定位鋼球，所述牙掌與牙掌軸銜接根部設(shè)有牙輪孔槽，所述牙輪孔槽中設(shè)有密封圈，其特征在于:所述密封圈包括圓環(huán)形橡膠基體、所述橡膠基體內(nèi)徑周向設(shè)有儲油槽，所述儲油槽深度小于橡膠基體截面寬度，所述儲油槽寬度小于所述橡膠基體的截面厚度。
[0011]本實用新型的有益效果是:1、適應(yīng)高速能力強。帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈與傳統(tǒng)的牙輪鉆頭軸承橡膠圈密封相比，帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈的儲油槽可以儲存潤滑脂，運轉(zhuǎn)過程中摩擦系數(shù)低，發(fā)熱量低，可適應(yīng)較高的轉(zhuǎn)速。2、現(xiàn)行的金屬密封裝置繁雜、元件多，增加了制造工序和成本。用帶儲油功能的軸承密封圈做牙輪鉆頭密封元件，制造簡單，減少了加工工序，產(chǎn)品一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，降低了制造成本。3、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，占用軸承空間小。與金屬端面密封相比本密封圈占用軸承空間相對小，節(jié)約了軸承空間，在承受大鉆壓時有一定的優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型牙輪鉆頭牙輪與牙掌及帶儲油功能的軸承密封圈的組裝結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本實用新型帶儲油功能的軸承密封圈中帶一條連續(xù)儲油槽的軸承密封圈的剖面結(jié)構(gòu)放大圖；
[0014]圖3為本實用新型帶儲油功能的軸承密封圈中帶間斷儲油槽的軸承密封圈的剖面結(jié)構(gòu)放大圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。如圖1所示，本實用新型涉及的帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈，與牙輪鉆頭結(jié)合使用，一種牙輪鉆頭由橡膠基體1，橡膠基體I上的儲油槽2及牙輪鉆頭中的牙輪4、牙輪4內(nèi)部的牙掌5，以及位于牙掌外側(cè)的定位鋼球6構(gòu)成，所述的帶儲油功能的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8中，所述的定位鋼球6設(shè)置在牙輪和牙掌的“R”槽之間。
[0016]圖1是本實用新型牙輪鉆頭牙輪與牙掌及帶儲油功能軸承密封圈的組裝結(jié)構(gòu)圖，橡膠基體I由丁腈橡膠、高飽和丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟橡膠中的一種構(gòu)成或與聚四氟乙烯、尼龍、芳綸纖維、高硬度丁腈橡膠等組成復合橡膠圈構(gòu)成，封圈截面形狀為長圓形截面、圓形截面，矩形截面等。如圖2示，儲油槽2設(shè)置在密封圈內(nèi)徑9周向，儲油槽2深度A小于密封圈截面寬度L，儲油槽2寬度B小于橡膠圈的截面厚度H，儲油槽2可設(shè)置一條槽也可設(shè)置多條槽，槽可以是連續(xù)的也可以是間斷的，可以是在同一圓環(huán)上也可以是交錯的，或其它異型槽均可。
[0017]如圖1所示，在牙輪鉆頭的牙輪4與牙掌5裝配時，同時裝配帶儲油功能的牙輪鉆頭軸承密封圈，儲油功能密封圈裝入牙輪孔槽8中，儲油功能密封圈外徑10靠牙輪孔槽8的孔底7壓縮，儲油功能密封圈內(nèi)徑9和牙掌軸5形成密封面3，儲油功能密封圈在牙輪孔槽8及牙掌軸5形成的密封區(qū)域中被孔底7徑向壓縮產(chǎn)生彈性變形來產(chǎn)生壓緊力，儲油功能密封圈抱緊牙掌軸5由此形成密封，阻止了軸承腔油脂外溢和鉆井液和井底巖屑的進入。
[0018]牙輪鉆頭在井底工作時牙輪4繞著牙掌軸5轉(zhuǎn)動，此時儲油功能密封圈與牙輪4是相對靜止的，與牙掌5是相對運動的，牙輪鉆頭在井底工作時儲油功能密封圈內(nèi)徑9與牙掌軸5的密封面3產(chǎn)生摩擦，由于儲油功能密封圈的儲油槽中2中存有一定量的潤滑油脂在儲油功能密封圈與牙掌軸5相對運動摩擦時提供潤滑比傳統(tǒng)的不帶儲油功能橡膠密封圈產(chǎn)生的摩擦要小，產(chǎn)生的熱量小，帶儲油功能的軸承密封圈可使用的時間更長，從而延長了整個鉆頭的使用時間，提高了綜合鉆井效率。
[0019]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:包括圓環(huán)形橡膠基體、所述橡膠基體內(nèi)徑周向設(shè)有儲油槽，所述儲油槽深度小于橡膠基體截面寬度，所述儲油槽寬度小于所述橡膠基體的截面厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:所述儲油槽為至少一條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:所述儲油槽為連續(xù)排列或間斷排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:所述儲油槽在同一圓環(huán)上或交叉排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭專用密封圈，其特征在于:所述橡膠基體的截面為長圓形截面、圓形截面或矩形截面。
6.一種牙輪鉆頭，包括牙輪、牙掌以及用于將所述牙輪和牙掌固定的定位鋼球，所述牙掌與牙掌軸銜接根部設(shè)有牙輪孔槽，所述牙輪孔槽中設(shè)有密封圈，其特征在于:所述密封圈包括圓環(huán)形橡膠基體、所述橡膠基體內(nèi)徑周向設(shè)有儲油槽，所述儲油槽深度小于橡膠基體截面寬度，所述儲油槽寬度小于所述橡膠基體的截面厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述儲油槽為至少一條。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述儲油槽為連續(xù)排列或間斷排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述儲油槽在同一圓環(huán)上或交叉排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述橡膠基體的截面為長圓形截面、圓形截面或矩形截面。
【文檔編號】E21B10/25GK203729881SQ201320881061
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】吳玉旺, 胡友生 申請人:天津立林鉆頭有限公司