一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，所述浮动密封装置设置在牙轮钻头的牙掌轴颈底平面和牙轮的内孔口部之间，所述浮动密封装置包括金属浮动圈、O形橡胶密封圈、挡环和定位锁紧滚珠，在牙掌轴颈上安装所述挡环，挡环下面安装所述金属浮动圈，所述金属浮动圈下面安装所述O形橡胶密封圈；定位锁紧滚珠设置在牙轮与牙掌轴颈的“R”槽之间，用于将牙轮牙掌相对位置锁紧。本实用新型的有益效果：使用该浮动密封结构，O形橡胶密封圈压缩率小，滑动摩擦热小，适用高速旋转的牙轮钻头，有效地延长了工作时间，提高了使用寿命，与机械密封相比，加工制造简单、紧凑，制造成本低。
【专利说明】一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿用、油用牙轮钻头浮动密封领域，具体是一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置。
【背景技术】
[0002]橡胶密封圈作为矿用、油用牙轮钻头轴承径向密封结构简单、性能可靠，一直沿用至今。由于轴承设计间隙较大，一般在0.08?0.23mm。在牙轮钻头工作中，牙轮承载会产生偏心旋转，这样势必使橡胶密封圈一侧产生较大挤压变形量，另一侧则可能橡胶密封圈挤压量不够而泄漏。若橡胶密封圈设计成较大压缩量，牙轮钻头工作时，尤其在较高转速工作时，会导致橡胶摩擦热增加，高温造成橡胶密封圈永久变形而泄漏，造成钻头报废；而机械密封受空间限制及零件要求精度极高，加工难度大，装配工艺复杂，钻头成本增加很大。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，在牙轮承载偏心旋转时，该装置随之偏心，始终使O形橡胶密封圈与牙轮、牙掌保持较小的、恒定的压缩率，相比传统橡胶密封圈的使用寿命大大提高，特别适用较高转速的牙轮钻头。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，所述浮动密封装置设置在牙轮钻头的牙掌轴颈底平面和牙轮的内孔口部之间，所述浮动密封装置包括金属浮动圈、O形橡胶密封圈、挡环和定位锁紧滚珠，在牙掌轴颈上安装所述挡环，挡环下面安装所述金属浮动圈，所述金属浮动圈下面安装所述O形橡胶密封圈；定位锁紧滚珠设置在牙轮与牙掌轴颈的“R”槽之间，用于将牙轮牙掌相对位置锁紧。
[0005]如上所述的矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，所述挡环为弹性挡圈或螺纹挡环，用于固定金属浮动圈的轴向位置，在牙掌轴颈上对应车有用于固定弹性挡圈或螺纹挡环的挡环槽或螺纹凸台。
[0006]如上所述的矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，金属浮动圈的内径比牙掌轴颈大
1.6?2.4mm,外径比牙轮小0.14?0.2mm,同时金属浮动圈外径带有30。?60。的锥度角。
[0007]本实用新型的有益效果:使用该浮动密封结构，O形橡胶密封圈压缩率小，滑动摩擦热小，适用高速旋转的牙轮钻头，有效地延长了工作时间，提高了使用寿命，与机械密封相比，加工制造简单、紧凑，制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型其中一个实施例的组装剖视图；
[0009]图2为图1中轴承密封部位的局部放大剖视图；
[0010]图3为本实用新型另一实施例的轴承密封部位的局部放大剖视图。
[0011]图中:1_金属浮动圈,2-0形橡胶密封圈,3-挡环,4-牙轮,5-牙掌轴颈,6-定位锁紧滚珠。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0013]如图1所示:本实用新型涉及矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置设置在牙轮钻头的牙掌轴颈5底平面和牙轮4的内孔口部之间，包括金属浮动圈1、0形橡胶密封圈2、挡环3和定位锁紧滚珠6，定位锁紧滚珠6设置在牙轮4与牙掌轴颈5的“R”槽之间。在牙掌轴颈5上开有一个凹槽或螺纹凸台，凹槽或螺纹凸台用于安装所述挡环3，挡环3下面安装所述金属浮动圈1，所述金属浮动圈I下面安装所述O形橡胶密封圈2，定位锁紧滚珠6设置在牙轮4与牙掌轴颈5的“R”槽之间，用于将牙轮牙掌相对位置锁紧。在挡环3、金属浮动圈1、O形橡胶密封圈2、牙掌轴颈5底平面和牙轮4的内孔口部的相互作用下，O形橡胶密封圈2将牙掌轴颈5底平面和牙轮4的内孔口部密封。
[0014]实施例1:如图2所示，是本实用新型其中一个实施例，O形橡胶密封圈2涂油后装入牙掌轴颈5的底平面，然后装入金属浮动圈I金属浮动圈I的内径比牙掌轴颈5大1.6?2.4mm,外径比牙轮4小0.14?0.2mm,同时金属浮动圈I外径带有30°?60°的锥度角，在牙掌轴颈5上开有一个挡环槽，再将挡环3 (本实施例挡环为弹性挡圈)装入牙掌轴颈5的挡环槽中，最后装入牙轮4，再装入定位锁紧滚珠6将牙轮4与牙掌5锁死。在弹性挡圈、金属浮动圈1、牙掌轴颈5的底平面和牙轮4的内孔口部的相互作用下，O形橡胶密封圈2将牙掌轴颈5的底平面和牙轮4的内孔口部密封，阻止了轴承腔里润滑脂的外漏和外部钻井液的进入。
[0015]牙轮钻头在工作时不停振动和偏摆，牙轮4在轴承的轴向会窜动，径向会偏心旋转。由于O形橡胶密封圈2在轴向被弹性挡圈、金属浮动圈I卡住，所以当牙轮4轴向窜动时，O形橡胶密封圈2保持不动，密封效果不会变化；当牙轮4径向偏心旋转时，由于金属浮动圈I在径向没有固定，所以可以径向移动，而且它的内径与牙掌轴颈5有间隙，所以金属浮动圈I和O形橡胶密封圈2会随牙轮偏心旋转而偏心，但O形橡胶密封圈2的压缩率不会因为牙轮4偏心发生改变，密封效果也不会变化。总之当牙轮钻头工作时，该密封装置始终使O形橡胶密封圈2与牙轮4、牙掌轴颈5保持较小的、恒定的压缩率。避免了 O形橡胶密封圈2过大压缩率产生发热的早期永久变形而失效，同时避免牙轮4偏心旋转O形橡胶密封圈2挤压量不够而泄漏。
[0016]实施例2:如图3，工作原理与实施例1 一样，只是挡环3换成螺纹挡环，在牙掌轴颈5相应位置设置螺纹凸台，在螺纹挡环内径设置内螺纹，靠螺纹挡环固定金属浮动圈I的轴向位置。具体装配步骤如下:
[0017]O形橡胶密封圈2涂油后装入牙掌轴颈底平面5，然后装入金属浮动圈1，金属浮动圈I的内径比牙掌轴颈5大1.6?2.4mm,外径比牙轮4小0.14?0.2mm,同时金属浮动圈外径带有30°?60°的锥度角，在牙掌轴颈5上旋入螺纹挡环，最后装入牙轮4，再装入定位锁紧滚珠6将牙轮4与牙掌5锁死。在螺纹挡环、金属浮动圈1、牙掌轴颈5的底平面5和牙轮4的内孔口部的相互作用下，O形橡胶密封圈2将牙掌轴颈5的底平5和牙轮4的内孔口部密封，阻止了轴承腔里润滑脂的外漏和外部钻井液的进入。[0018]本实用新型浮动密封结构不仅用于滚动轴承密封牙轮钻头，同样适用于滑动轴承密封牙轮钻头。
【权利要求】
1.一种矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，其特征在于:所述浮动密封装置设置在牙轮钻头的牙掌轴颈(5)底平面和牙轮(4)的内孔口部之间，所述浮动密封装置包括金属浮动圈(1)、O形橡胶密封圈(2)、挡环(3)和定位锁紧滚珠(6)，在牙掌轴颈(5)上安装所述挡环(3)，挡环(3)下面安装所述金属浮动圈(1)，所述金属浮动圈(1)下面安装所述O形橡胶密封圈(2);定位锁紧滚珠(6)设置在牙轮(4)与牙掌轴颈(5)的“R”槽之间，用于将牙轮牙掌相对位置锁紧。
2.如权利要求1所述的矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，其特征在于:所述挡环(3)为弹性挡圈或螺纹挡环，用于固定金属浮动圈(1)的轴向位置，在牙掌轴颈(5)上对应车有用于固定弹性挡圈或螺纹挡环的挡环槽或螺纹凸台。
3.如权利要求1或2所述的矿用、油用牙轮钻头浮动密封装置，其特征在于:金属浮动圈(I)的内径比牙掌轴颈(5)大1.6~2.4mm,外径比牙轮⑷小0.14~0.2mm,同时金属浮动圈(I)外径带有30°~60°的锥度角。
【文档编号】E21B10/25GK203547545SQ201320697255
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】金志勋, 李敏 申请人:武汉昊江机械有限公司