一种牙轮钻头双向齿轮密封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适用于石油钻井、地质勘探的一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，属于牙轮钻头轴承密封领域。
【背景技术】
[0002]牙轮钻头是石油钻井和地质钻探中应用最广泛的一种钻具。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬各种地层。密封是决定牙轮钻头寿命的最关键因素，也是最容易失效的部件。近些年出现了金属浮动密封，虽然金属环的耐高温性能较好，但是金属环磨损后的变形无法自动补偿不能起到有效密封作用，而金属浮动密封中也采用了O型橡胶圈，但接触面积较大，摩擦热仍然很大，高温是橡胶材料最致命的因素，因此，在保证可靠密封的条件下，必须要减小橡胶圈的接触面积，降低橡胶圈的压缩变形，进而降低橡胶圈的工作温度，才能提高其使用寿命。由于密封腔较小，很难实现多级密封，单级密封性能较差。因此，发明一种具有较小接触面积的多级密封形式的密封结构就显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有牙轮钻头密封结构接触面积大、摩擦力及摩擦热大、单级密封性能差的问题，特提供一种牙轮钻头双向齿轮密封结构。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，由牙轮、轴承、双向齿轮密封圈组成;所述双向齿轮密封圈的本体为环形密封圈，在本体的内侧和外侧均布多个大小相同的齿，齿的两个侧面均为渐开线齿形，齿的顶面为圆弧形。内侧与外侧的齿交错布置，内侧齿与轴承密封，外侧齿与牙轮密封，通过多个齿实现多级密封，当其中某个齿失效后，还可通过其他的齿实现有效密封，齿槽可储存润滑脂，有效提高了密封的润滑性能。
[0005]本发明的优点是:1、牙轮钻头双向齿轮密封结构通过多个齿实现多级密封，提高了密封的可靠性;2、牙轮钻头双向齿轮密封圈的转动可带动润滑脂的循环，对每个齿都能起到很好的润滑作用，同时，多个齿槽可储存润滑脂，提高了密封的润滑性能；3、牙轮钻头双向齿轮密封圈的内侧和外侧的齿交错布置，防止一侧的齿损坏后影响另一侧的齿;4、牙轮钻头双向齿轮密封结构便于实现流体动压密封，利于润滑油膜的形成，减小磨损、老化失效;5、牙轮钻头双向齿轮密封结构具有一定厚度、一定高度的本体结构，保证了有效的强度和密封性能，有效防止了因某个齿损坏而影响整个密封圈的工作。
【附图说明】
[0006]图1是本发明一种牙轮钻头双向齿轮密封结构。
[0007]图2是图1A处结构的放大图。
[0008]图中:1.牙爪，2.牙轮，3.钢球，4.塞销，5.轴承，6.双向齿轮密封圈。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0010]如图1所示:牙爪I及牙轮2分别通过牙轮内孔套接在轴承5上，钢球3从塞销孔放入轴承后将塞销4焊接固定，通过钢球3将牙轮2保持在轴承5上。牙轮2内孔和轴承5之间装有双向齿轮密封圈6。
[0011]如图2所示，本发明一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，由牙轮2、轴承5、双向齿轮密封圈6组成;所述双向齿轮密封圈6的本体为环形密封圈，在本体的内侧和外侧均布多个大小相同的齿，齿的两个侧面均为渐开线齿形，齿的顶面为圆弧形，内侧与外侧的齿交错布置，内侧齿与轴承密封，外侧齿与牙轮密封，通过多个齿实现多级密封，当其中某个齿失效后，还可通过其他的齿实现有效密封，齿槽可储存润滑脂，有效提高了密封的润滑性能。
【主权项】
1.一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，由牙轮(2)、轴承(5)、双向齿轮密封圈(6)组成，位于牙轮(2)与轴承(5)组成的密封腔内。2.如权利要求1所述一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，其特征在于:双向齿轮密封圈(6)的本体为环形密封圈，在本体的内侧和外侧均布多个大小相同的齿，齿的两个侧面均为渐开线齿形，齿的顶面为圆弧形。双向齿轮密封圈(6)内侧与外侧的齿交错布置，内侧齿与轴承密封，外侧齿与牙轮密封，通过多个齿实现多级密封，当其中某个齿失效后，还可通过其他的齿实现有效密封，齿槽可储存润滑脂，有效提高了密封的润滑性能。
【专利摘要】本发明涉及一种牙轮钻头双向齿轮密封结构，由牙轮、轴承、双向齿轮密封圈组成；所述双向齿轮密封圈的本体为环形密封圈，在本体的内侧和外侧均布多个大小相同的齿，齿的两个侧面均为渐开线齿形，齿的顶面为圆弧形，内侧与外侧齿交错布置，通过多个齿实现多级密封，当某个齿失效后，其他的齿仍可实现有效密封；双向齿轮密封圈的转动可带动润滑脂的循环，对每个齿都能起到很好的润滑作用，便于实现流体动压密封，同时，多个齿槽可储存润滑脂，提高了密封的润滑性能；内侧和外侧齿的交错布置，防止一侧的齿损坏后影响另一侧的齿；本体环形密封圈具有一定厚度和一定高度，保证了有效的强度和密封性能，有效防止了因某个齿损坏而影响整个密封圈的工作。
【IPC分类】E21B10/24, E21B10/25
【公开号】CN105672888
【申请号】CN201610008676
【发明人】周已, 王林, 黄志强, 肖扬
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月8日