本发明涉及一种硬岩钻井滚刀密封结构，尤其应用于矿井机械。
背景技术：
目前，国内反井钻井应用较多的破岩滚刀刀齿主要有球形齿和锥形齿，在与岩石作用过程中，由于刀齿结构的受力面积小，易造成刀齿的不等面磨损，降低了刀齿的破岩效率和使用寿命，某些刀齿先期损坏，使扩孔钻头的经济效益不能充分发挥。为此，研制开发适用于中硬及硬岩的新型镐形刀齿及其布齿结构，对于反井钻井法的推广应用具有重要意义。
滚刀是破碎岩石的主要工具。岩石是一种各向异性体的脆性材料，岩石的矿物成分及其物理力学性质是反井钻井破岩滚刀设计及选型的必要条件。钻压是影响钻进效率的主要参数之一。当钻压达不到岩石的抗压强度时，刀齿只能靠磨削破碎岩石，钻进效率低;当钻压大于岩石的抗压强度时，硬质合金齿才能有效侵入岩石，破碎岩屑尺寸较大，在较低能耗下进尺较快，可实现体积破碎，从而提高钻进效率。滚刀是通过刀齿破岩，刀齿的破岩效率在很大程度上决定着钻进速度。由以往的滚刀解体统计分析来看，正常钻进滚刀损坏中，轴承的损坏是主要的。轴承的点蚀破坏与滚刀密封有直接关系，密封不严、密封早期失效，导致润滑油流失、岩粉进入刀体内腔，从而引起轴承损伤。硬岩钻井滚刀的质量是影响钻机钻井速度和效率的一个重要因素。滚刀的使用寿命对于钻机的钻进效率、钻井费用和劳动强度等指标具有很大影响。
技术实现要素：
为了克服现有的硬岩钻井滚刀由于密封不严、密封早期失效，导致润滑油流失、岩粉进入刀体内腔，从而引起轴承损伤的实际使用问题，本发明提供一种新型的硬岩钻井滚刀的密封方案，该密封方案调整了密封面面积大小，对O型橡胶密封圈截面尺寸进行改进，减小其尺寸，以减小弹性元件提供的应力，使比压基本满足取值要求；取消使用镶环，以轴承外圈经渗碳等工艺处理后作为密封面，降低成本，提高密封性能；改进了辅助密封设备，提升整体密封性能，延长使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：减小了密封面面积大小，为了减小弹性元件的应力、满足比压基本要求，对O型橡胶密封圈截面尺寸进行改进，减小其尺寸，由原本的9.5mm直径变为9mm直径；为降低密封成本以及提高密封性能，不再使用镶环，并对轴承外圈经渗碳等工艺处理，并以外圈作为密封面；将丝扣旋进式压盖改为螺钉压紧固定式压盖，以此来解决原丝扣旋进式压盖由于螺纹加工粗糙度较大导致易存留杂质使装配难以到位，以及O型橡胶密封圈提供的应力误差偏差，使滚刀拆卸安装简易化、标准化；为了在滚刀工作后期，尤其在次密封圈磨损失效的情况下仍能够保持滚刀的密封效果，从而延长滚刀的工作寿命，在压盖与转动体之间采用增加C形橡胶密封圈使密封圈变为动密封，同时通过实际工作中的润滑和磨合，使得浮封环和轴承套之间的研合面达到密封要求，可以有效保证滚刀工作后期时的密封有效性。
本发明的有益效果是：减小密封面积之后，减小弹性元件的应力得以减小，使用寿命更长；减小O型橡胶密封圈截面尺寸以及取消使用镶环以实现，降低密封成本以及提高密封性能；丝扣旋进式压盖改为螺钉压紧固定式压盖，并在压盖与转动体之间设计增加C形橡胶密封圈，使滚刀工作后期，尤其在次密封圈磨损失效的情况下仍能够保持滚刀的密封保持良好使用效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是改进后辅助密封结构图。
图1中1.滚刀主轴，2. 轴承，3.浮封环，4.O型密封圈，5.压盖，6.次密封圈，7.轴承套，8.滚刀刀壳。
具体实施方式
优选的，为满足滚刀在井深小于500m的实际使用情况中的密封效果，将O型密封圈4的直径尺寸由原本的9.5mm，更改变为9mm，减小其所提供的应力，修正了实际使用比压，延长使用寿命。
原本密封结构中使用镶环，优选的，取消使用镶环，消除镶环本身在密封副中存在的缺陷引起的密封不良的问题。
优选的，轴承外圈经过渗碳等工艺处理，作为密封面。
优选的，为了使滚刀拆卸安装简易化、标准化，不再使用老式结构中所示的丝扣旋进式压盖。
优选的，如图1所示，改进后的密封压盖5使用螺钉压紧固定式压盖，不再出现由于原本采用丝扣旋进式压盖造成的螺纹加工粗糙度较大，导致容易存颗粒性留杂质使装配难以到位的问题。
优选的，将C形橡胶密封圈放置在压盖与转动体之间，C形橡胶密封圈在滚刀开始工作后，会很快破损失效，亦称短时失效密封圈。工作时，为使滚刀内、外腔压差趋于平衡，保证滚刀的正常使用，次密封圈6首先隔断泥浆通路，在短时间内最大限度减少润滑油泄漏量。
优选的，为了克服制造精度带来的不稳定性，浮封环3和轴承套7之间的研合面需经过实际工作环境中的润滑和磨合，即可达到密封要求，以此保证滚刀工作后期，尤其在次密封圈磨损失效的情况下仍能够保持滚刀的密封效果，延长了滚刀的工作寿命。
优选的，如图1所示，将原有辅助密封的单一密封形式改为新型的多道密封，提升密封性能。
优选的，减小了密封面面积大小，减小密封面发热程度的同时保证了密封面不至于过小而导致摩擦加剧产生泄露。