专利名称：轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于勘探、土石方工程、矿山采矿钻孔、石油及天燃气的开采 领域的一种牙轮钻头。
背景技术：
在勘探、土石方工程、矿山采矿钻孔、石油及天燃气的开采领域常用工具是牙轮钻 头。现有技术中的牙轮钻头一般包括旋转的钻头、安装钻头的轴承、为轴承腔提供润滑脂 的储油系统，其储油系统由储油囊、油杯、压盖、0形圈、挡圈、螺纹堵塞零件组成，零件多，装 配复杂，成本高。而且在牙轮钻头的工作过程中，其难以保证润滑油的压力的恒定，其原因 在于牙轮钻头的工作环境恶劣，特别是在钻探大于3000米深井时，地表温度高于100°C， 地质复杂，钻头在钻凿硬岩石的过程中受力很大，摩擦阻力增大，使钻头温度升高，轴承腔 内的润滑脂随温度的升高而膨胀，轴承腔内的润滑脂压力就会变大，当润滑脂压力超过腔 外流体压力0. IMpa时，会将密封用橡胶圈挤推至轴承腔外圈，致使橡胶圈受多向压力及 磨擦，当工作温度升高时，致使橡胶圈过早损坏，岩屑进入轴承腔内，导致轴承早期磨损， 钻头使用寿命降低。当钻探浅井时，地表内温度低100°C或润滑脂压力低于环境泥浆压力 0. 05Mpa时，其外压将橡胶圈推向轴承腔内部，橡胶圈同样也会过早损坏。因此当工作环境 变化时，现有技术中牙轮钻头的轴承间隙大小无法保持恒定，时大时小，橡胶圈容易进入轴 承腔，产生挤压，拉裂损坏，导致钻头轴承过早磨损，降低钻头使用寿命，其结构需进一步改 进。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，它可保持轴承腔 间隙大小的恒定，避免橡胶圈进入轴承腔被挤压，被拉裂损坏，避免了钻头轴承早期磨损， 延长了钻头的使用寿命，适应钻地质复杂或深井钻探工作的需要。本实用新型的技术方案为一种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，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，轴承的轴承腔由储油系统提供润滑脂，其特征在于所述的储油 系统包括油囊、将油囊中润滑脂输送至轴承腔的油路和调节储油系统压力的轴承润滑脂压 力恒定装置，所述的轴承润滑脂压力恒定装置设置于牙爪的背面上且与油路相连通，所述 的轴承润滑脂压力恒定装置包括设置于牙爪背面上的圆柱形腔，圆柱形腔由过油孔与油路 相连通，圆柱形腔内设置有封闭油路的阀板、控制阀板在圆柱形腔内运动的压力弹簧和支 承限定弹簧于圆柱形腔内的调整螺栓，调整螺栓与牙爪螺旋配合固定，所述的阀板由阀板0 形密封圈实现与牙爪的密封。作为对本实用新型的进一步改进，所述的储油系统中油囊的油杯为油杯、压盖合 二为一的整体式油杯。作为对本实用新型的进一步改进，所述的整体式油杯设置有3-6个小孔与油路相连通。作为对本实用新型的进一步改进，所述的轴承润滑脂压力恒定装置中的压力弹簧 7由弹性材料制成。作为对本实用新型的进一步改进，所述的过油孔的直径为8_12mm。本实用新型的有益效果在于由于本实用新型设置有轴承润滑脂压力恒定装置，它可调节油道内的压力，当钻 头工作时当轴承腔内的润滑脂温度升高，压力大于0. IMpa时，润滑脂顶升阀板8增大了储 油空间，起到轴承润滑脂压力恒定作用；当轴承腔内的润滑脂温度降低，压力小于0. 05Mpa 时，受压力恒定装置中的压力弹簧7的弹力顶回阀板8，把压力恒定装置腔内润滑脂推回到 轴承腔，封住通道口，起到增压作用，这样始终保持钻头轴承腔内润滑脂压力高于环境压力 0. 05-0. IMpa0这样就可保持轴承间隙大小的恒定，避免橡胶圈进入轴承腔被挤压，被拉裂 损坏，避免了钻头轴承早期磨损，延长了钻头的使用寿命，适应钻地质复杂或深井钻探工作 的需要。由于本实用新型将油杯和压盖二零件合成一个整体式油杯，减少零件加工成本， 提高了储油系统装配效率。
图1为本实用新型结构示意图图2为本实用新型的轴承润滑脂压力恒定补偿装置的结构示意图图3为本实用新型的整体式油杯的结构示意图图中1-油囊、2-螺纹堵塞、3-整体式油杯、4-挡圈、5-油囊0形密封圈、6-阀板 0形密封圈、7-压力弹簧、8-阀板、9-调整螺栓、10-牙爪、11-轴承密封圈、12-牙轮、13-合 金齿、14-油路、15-过油孔16-轴承。
具体实施方式
实施例1 一种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，如图1-图3所示，它包括牙爪10和 通过轴承16安装于牙爪10上的牙轮12，牙轮12上设置有合金齿13，轴承16的轴承腔由 储油系统提供润滑脂，安装轴承16的轴承腔由轴承密封圈11密封，储油系统包括油囊1、 与油囊1相连通并将润滑脂输送至轴承腔的油路14和调节储油系统压力的轴承润滑脂压 力恒定装置，油囊1由螺纹堵塞2封闭，由挡圈4和油囊0形密封圈5密封，轴承润滑脂压 力恒定装置设置于牙爪10的背面且与油路14相连通，轴承润滑脂压力恒定装置包括设置 于牙爪10的背面上的圆柱形腔，圆柱形腔由过油孔15与油路14相连通，过油孔15的直径 为Φ 12mm。圆柱形腔内设置有封闭油路的阀板8、控制阀板8在圆柱形腔内运动的压力弹 簧7和支承限定压力弹簧7于圆柱形腔内的调整螺栓9，压力弹簧7由弹性材料制成，调整 螺栓9与牙爪10的背面螺旋配合固定，阀板8由阀板0形密封圈6实现与牙爪10的密封。 储油系统中油囊1的油杯为油杯、压盖合二为一的整体式油杯3，整体式油杯3设置有6个 小孔与油路14相连通。实施例2 —种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，如图1-图3所示，它包括牙爪10和 通过轴承16安装于牙爪10上的牙轮12，牙轮12上设置有合金齿13，轴承16的轴承腔由储油系统提供润滑脂，安装轴承16的轴承腔由轴承密封圈11密封，储油系统包括油囊1、与 油囊1相连通并将润滑脂输送至轴承腔的油路14和调节储油系统压力的轴承润滑脂压力 恒定装置，油囊1由螺纹堵塞2封闭，由挡圈4和油囊0形密封圈5密封，轴承润滑脂压力 恒定装置设置于牙爪10的背面且与油路14相连通，轴承润滑脂压力恒定装置包括设置于 牙爪10的背面上的圆柱形腔，圆柱形腔由过油孔15与油路14相连通，过油孔15的直径为 Φ8πιπι。圆柱形腔内设置有封闭油路的阀板8、控制阀板8在圆柱形腔内运动的压力弹簧7 和支承限定压力弹簧7于圆柱形腔内的调整螺栓9，压力弹簧7由弹性材料制成，调整螺栓 9与牙爪10的背面螺旋配合固定，阀板8由阀板0形密封圈6实现与牙爪10的密封。储油 系统中油囊1的油杯为油杯、压盖合二为一的整体式油杯3，整体式油杯3设置有3个小孔 与油路14相连通。本实用新型的是这样工作的向油囊1中真空注油操作时，把轴承润滑脂压力恒定装置中的调整螺栓9调到最 底部，然后从整体式油杯3的螺纹口中开始注油，经整体式油杯3的小孔、油道孔再到轴承 腔内，待注满润滑脂后拧上螺纹堵塞2，再调正调整螺栓9到指定位置。钻头工作时，当轴承 腔内的润滑脂温度升高，压力大于0. IMpa时，润滑脂顶升阀板8增大了储油空间，降低了油 路系统中的压力，当轴承腔内的润滑脂温度降低，压力小于0. 05Mpa时，压力恒定装置中的 压力弹簧7的弹力顶回阀板8，把压力恒定装置腔内润滑脂推回到轴承腔内，封住通道口， 起到增压作用，这样始终保持钻头轴承腔内润滑脂压力高于环境压力0. 05-0. IMpa，起到轴 承润滑脂压力恒定作用。
权利要求1.一种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，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，轴承的轴承腔由储油系统提供润滑脂，其特征在于所述的储油系统 包括油囊、将油囊中润滑脂输送至轴承腔的油路和调节储油系统压力的轴承润滑脂压力恒 定装置，所述的轴承润滑脂压力恒定装置设置于牙爪的背面上且与油路相连通，所述的轴 承润滑脂压力恒定装置包括设置于牙爪背面上的圆柱形腔，圆柱形腔由过油孔与油路相连 通，圆柱形腔内设置有封闭油路的阀板、控制阀板在圆柱形腔内运动的压力弹簧和支承限 定弹簧于圆柱形腔内的调整螺栓，调整螺栓与牙爪螺旋配合固定，所述的阀板由阀板0形 密封圈实现与牙爪的密封。
2.根据权利要求1所述的轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，其特征在于所述的储油系 统中的油囊包括油杯，所述的油杯为油杯、压盖合二为一的整体式油杯。
3.根据权利要求1所述的轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，其特征在于所述的轴承润 滑脂压力恒定装置中的压力弹簧由弹性材料制成。
4.根据权利要求1所述的轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，其特征在于所述的储油系 统中过油孔的直径为8-12mm。
5.根据权利要求2所述的轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，其特征在于所述整体式油 杯上设置有3-6个小孔与油路相连通。
专利摘要一种轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头，它包括合金齿、安装钻头的轴承、牙爪、牙轮和为轴承腔提供润滑脂的储油系统，储油系统包括油囊、将油囊中润滑脂输送至轴承腔的油路和调节储油系统压力的轴承润滑脂压力恒定装置，轴承润滑脂压力恒定装置设置于牙爪的背面上且与油路相连通，它的圆柱形腔内设置有封闭油路的阀板、控制阀板在圆柱形腔内运动的压力弹簧和支承限定弹簧于圆柱形腔内的调整螺栓，调整螺栓与牙爪螺旋配合固定，阀板由阀板O形密封圈实现与牙爪的密封。它可保持轴承腔间隙大小的恒定，避免橡胶圈进入轴承腔被挤压，被拉裂损坏，避免了钻头轴承早期磨损，延长了钻头的使用寿命，适应钻地质复杂或深井钻探工作的需要。
文档编号E21B10/22GK201843523SQ20102021095
公开日2011年5月25日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者王涛众 申请人:湖南天鹰科技集团有限公司