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1、(10)授权公告号 CN 201723154 U(45)授权公告日 2011.01.26CN201723154U*CN201723154U*(21)申请号 201020184885.2(22)申请日 2010.05.09E21B 10/25(2006.01)F16J 15/16(2006.01)F16J 15/53(2006.01)(73)专利权人李生地址 163458 黑龙江省大庆市让胡路区远望高层7号楼28层4门(72)发明人李生(54) 实用新型名称一种牙轮钻头轴承新密封结构(57) 摘要一种牙轮钻头轴承新密封结构。它主要有构成牙轮钻头轴承的牙掌轴颈、牙轮轴孔、轴承的密封结构一密封圈和密。
2、封环构成，密封圈内孔的橡胶部分保证了与牙掌轴颈的静密封，密封圈的骨架用不导磁不锈钢、金属铜、铜合金或无磁钢制造；在密封圈的骨架中装有耐热强磁铁小柱或小弹簧，因而具有磁力或弹簧力，磁力和弹簧力使骨架与密封环紧密接触形成动密封；用于石油天然气钻探用的牙轮钻头轴承部位的密封，也能用于其它相似构件的轴承密封。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 5 页CN 201723157 U 1/1页21.一种牙轮钻头轴承新密封结构，它主要有构成牙轮钻头轴承的牙掌轴颈(1)、牙轮轴孔(2)，轴承的密封结构-密封圈(3)和密封环(4)。
3、组成；密封圈(3)为有骨架的密封圈，其内孔的橡胶部分与牙掌轴颈(1)相配合形成静密封；其骨架与密封环(4)接触形成动密封；其特征在于：密封圈(3)的骨架用不导磁不锈钢、金属铜、铜合金或无磁钢制造，在骨架的圆周上平行于轴中心线方向均布一些小孔，用来放置耐热强磁铁小柱或小弹簧，利用磁力或弹簧力来使密封圈(3)和密封环(4)保持良好的动密封。2.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封圈(3)骨架上的均布小孔为通孔，全部使用耐热强磁铁小柱(5)，使用2-30块。3.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封圈(3)骨架上的均布小孔为不通孔，全部使用小弹簧。
4、(6)，使用2-30个。4.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：在密封圈(3)骨架上合理搭配使用耐热强磁铁小柱(5)和小弹簧(6)，合计使用2-30件。5.根据权利要求1或2所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封圈(3)骨架上的均布小孔安装使用耐热强磁铁小柱(5)时，在与密封环(4)接触端的小孔中铆接一小段导磁金属(7)，以提高与密封环(4)之间的磁力。6.根据权利要求1或3所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封圈(3)骨架使用小弹簧(6)时，在小弹簧的外端安装有压帽(8)。7.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封环(。
5、4)与密封圈(3)的接触面形状改迷宫形状为平面、斜面或V型面形状。8.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承新密封结构，其特征在于：密封环(4)取消，直接在牙轮轴孔(2)上加工出与密封圈(3)骨架相配合的形状。权 利 要 求 书CN 201723154 UCN 201723157 U 1/3页3一种牙轮钻头轴承新密封结构技术领域0001 本实用新型涉及一种牙轮钻头轴承密封结构，特别是一种利用磁力、弹簧力使密封组件紧密配合形成密封的密封结构，可以单独使用磁力密封或弹簧力密封，也可以使二者组合起来使用。用于石油天然气钻探用的牙轮钻头轴承部位的密封。背景技术0002 目前，牙轮钻头轴承多采用金属密封结。
6、构，这种密封结构有一对金属密封环和一对橡胶O型圈。其O型圈既起静密封作用又起给金属环提供预紧力的作用。但由于橡胶是一种高分子聚合物，其性能受时间和温度的影响较大，当在井下工作时，受井下较高温度的影响，使预紧力不能达到合理的状态，造成密封早期失效。0003 本人于09年申请的中国专利200920155139.8所述的牙轮钻头轴承密封结构，采用了磁力来提高轴承密封效果，因在高温状态下磁铁的磁力会有所下降，不是最好的方式。发明内容0004 本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种预紧力能够长期保持不变，密封性能可靠的牙轮钻头轴承密封结构。0005 本实用新型的目的可以通过以下技术。
7、方案来达到：它主要有构成牙轮钻头轴承的牙掌轴颈1、牙轮轴孔2，在牙掌轴颈的根部及牙轮轴孔的上部安装有轴承的密封结构-有骨架的密封圈3和密封环4，密封圈3内孔的橡胶部分与牙掌轴颈1相配合形成静密封；其不同之处在于所述密封圈3的骨架用不导磁不锈钢、金属铜、铜合金或无磁钢制造；在骨架的圆周上平行于轴中心线方向钻一些小孔，用来放置耐热强磁铁小柱或小弹簧，利用磁力或弹簧力来使密封圈3和密封环4来保持良好的动密封。0006 为了加工方便，密封圈3骨架上的均布小孔为通孔，全部使用耐热强磁铁小柱5，使用2-30块。0007 为了适应深井的需要，防止地温过高磁力损耗，密封圈3骨架上的均布小孔为不通孔，全部使用小。
8、弹簧6，使用2-30个。0008 为了适应不同的钻井条件，在密封圈3骨架上合理搭配使用耐热强磁铁小柱5和小弹簧6，合计使用2-30件。0009 为了提高磁力，在密封圈3骨架上的均布小孔安装使用耐热强磁铁小柱5时，在与密封环4接触端的小孔中铆接一小段导磁金属7。0010 为了保证小弹簧的使用效果，密封圈3骨架使用小弹簧6时，在小弹簧的外端安装有压帽8。0011 为了便于加工、提高加工精度，密封环4与密封圈3的接触面形状改迷宫形状为平面、斜面或V型面接触的形状。0012 为了加工方便及减化工艺，密封环4取消，直接在牙轮轴孔2上加工出与密封圈3骨架相配合的几何形状。说 明 书CN 201723154。
9、 UCN 201723157 U 2/3页40013 本实用新型与现有技术相比具有如下效果：密封圈3与密封环4的接触力靠磁力、弹簧力或二者之一控制，不会因时间的长短或温度的高低而变化，有利于提高钻头的密封效果及使用寿命。附图说明0014 下面结合附图对本实用新型作进一步描述：0015 图1是本实用新型的一种结构剖面图。0016 图2是本实用新型的另一种结构剖面图0017 图3是本实用新型一种密封结构的放大剖面图。0018 图4是本实用新型另一种密封结构的放大剖面图。0019 图5是本实用新型另一种密封结构的放大剖面图。0020 图6是本实用新型另一种密封结构的放大剖面图。0021 图7是本实用。
10、新型另一种密封结构的放大剖面图。0022 图8是本实用新型另一种密封结构的放大剖面图。0023 图9是本实用新型密封圈3骨架的一种结构剖面图。0024 图10是本实用新型密封圈3骨架的另一种结构剖面图。0025 图11是本实用新型密封圈3骨架的另一种结构剖面图。具体实施方式0026 在图1中，牙轮轴孔2与牙掌轴颈1相配合，牙轮钻头的轴承密封结构设计在牙掌轴颈的根部及牙轮轴孔的上部，密封圈3为有骨架的唇形密封圈，它依靠有金属弹簧圈提供收紧力的唇形部分保证了在轴颈表面的静密封，该密封圈还可以保持浮动，给密封圈骨架与密封环4之间的密封提供支持；密封圈3的骨架部分与密封环4形成动密封，依靠耐热强磁铁小。
11、柱5对密封环4产生一定的预紧力，达到动密封的目的；耐热强磁铁小柱5在圆周上均匀分布，合计2-30块。0027 在图2中，密封圈3为有骨架的密封圈，它依靠其橡胶部分保证了在轴颈表面的静密封，密封圈3的骨架部分与密封环4形成动密封，依靠弹簧6对密封环4产生一定的预紧力，达到动密封的目的；弹簧6在圆周上均匀分布，合计2-30个。0028 在图3中，密封圈3骨架上的均布小孔上，全部使用耐热强磁铁小柱5，使用2-30块。为了提高磁力，在与密封环4接触端的小孔中铆接一小段导磁金属7。0029 在图4中，密封圈3骨架上的均布小孔上，全部使用弹簧6，使用2-30个。为了保证小弹簧的使用效果，在小弹簧的外端安装。
12、有压帽8。0030 在图5、图6中，为了便于加工、提高加工精度，密封环4与密封圈3的接触面形状改迷宫形状为平面形状；密封圈3骨架上的均布小孔上，分别装有磁铁小柱5、导磁金属7和弹簧6、压帽8。0031 在图7、图8中，为了加工方便及减化加工工艺，密封环4取消，直接在牙轮轴孔2上加工出与密封圈3骨架相配合的几何形状。0032 在图9、图10中，分别表示密封圈3的骨架在使用磁铁小柱5时的加工情况，采用U型槽再钻孔的方式，或是采用钻不等径通孔的方式，用来安装磁铁小柱5及铆接导磁金属说 明 书CN 201723154 UCN 201723157 U 3/3页57，通孔20个均布。0033 在图11中，。
13、密封圈3的骨架在配合使用磁铁小柱5和弹簧6时的加工情况，采用钻不等径通孔的方式来安装磁铁小柱5及铆接导磁金属7，采用钻不透孔的方式来安装弹簧6和压帽8，不等径通孔与不透孔各有10个二者交互使用。说 明 书CN 201723154 UCN 201723157 U 1/5页6图1说 明 书 附 图CN 201723154 UCN 201723157 U 2/5页7图2说 明 书 附 图CN 201723154 UCN 201723157 U 3/5页8图3图4图5图6说 明 书 附 图CN 201723154 UCN 201723157 U 4/5页9图7图8图9说 明 书 附 图CN 201723154 UCN 201723157 U 5/5页10图10图11说 明 书 附 图CN 201723154 U。