专利名称：一种牙轮钻头轴承密封结构的制作方法
技术领域：
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使密封组件紧
密贴合形成密封的密封结构。用于石油天然气钻探用的牙轮钻头轴承部位的密封，也可用于其它相似构件的轴承密封。
背景技术：
目前，牙轮钻头轴承多采用金属密封结构，这种密封结构有一对金属密封环和一对橡胶0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。 中国专利03118741. 2所述的牙轮钻头轴承密封结构，与金属密封结构相近似，也是依靠0型圈来提供静密封和摩擦副的预紧力。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种预紧力长期保持不变，密封性能可靠的牙轮钻头轴承密封结构。 本实用新型的目的可以通过以下技术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 一 密封圈3和密封环4。其不同之处在于所述的密封圈3为有骨架的唇形密封圈，该密封圈可在轴颈上浮动，其骨架与密封环4接触形成迷宫型动密封；骨架的材料为可被磁铁吸引的并且是低摩阻、抗磨的材料如铁、不锈钢等，密封环为可让磁力通过的抗磨材料如铜或非金属等；磁力是通过镶嵌在牙轮上部环槽后部的耐热强磁铁5施加给密封圈3的骨架的，迫使密
封圈骨架与密封环紧密接触。 为了提高密封性能，密封环4可以用过盈方式安装在牙轮轴孔2的上部环槽中。[0007] 强磁铁5镶嵌在牙轮上部环槽后部的牙轮体中，在圆周上均匀分布，至少2-3块，也可以使用4-8块或使用圆环状的一块，可根据磁力的要求选择；耐热强磁铁5在较高温度下(250摄氏度)磁力保持不变。 为了加工方便，密封环4也可以用常规0型圈的方式保持与牙轮体间的密封。[0009] 为了便于加工、提高加工精度，可把密封环4与密封圈3的接触面形状改迷宫形状为平面接触的形状。 为了提高密封效果，可把密封环4与密封圈3的接触面形状改为斜面形、V字形或圆弧形等合理形状。 为了简化加工工艺，密封环4仍然通过过盈方式安装在牙轮轴孔2的环槽中，但密封环4可以与强磁铁5 二者合为一体，其形状与密封环4相同，只是让密封环又多具备了磁性，让其直接吸引密封圈3。 为了提高磁力，密封圈3骨架及密封环4的材料两者均可为具有较强磁性的材料，也可其中之一为具有较强磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐热的材料。 本实用新型与现有技术相比具有如下效果密封圈与密封环的接触力靠磁力控制，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。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述
图1是本实用新型的一种结构剖面图。 图2是本实用新型密封结构的放大剖面图。 图3是本实用新型密封结构的一种改进结构放大剖面图。 图4是本实用新型密封结构的一种改进结构放大剖面图。 图5是本实用新型密封结构的一种改进结构放大剖面图。
具体实施方式在
图1、图2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5对密封圈3的骨架的吸引力使密封圈3的骨架部分与密封环4之间有一定的预紧力，达到接触密封的效果；耐热强磁铁5镶嵌在牙轮上部环槽后部的牙轮体中，在圆周上均匀分布，至少2-3块，也可以使用多块(4-8块)，可根据磁力的要求选择，耐热强磁铁5在较高温度下磁力保持不变；密封环4通过过盈方式安装在牙轮轴孔2的环槽中。[0021] 在图3中，密封环4用常规0型圈的方式保持与牙轮体间的密封，密封环4与密封圈3的接触面形状由迷宫形状改为平面接触的形状。 在图4中，密封环4仍然通过过盈方式安装在牙轮轴孔2的环槽中，密封环4与密封圈3的接触形状由迷宫形状改为平面接触的形状，主要是便于加工，可提高加工精度。[0023] 在图5中，密封环4仍然通过过盈方式安装在牙轮轴孔2的环槽中，但为了简化加工工艺，密封环4可以与强磁铁5 二者合为一体，其形状与密封环4相同，只是让密封环又多具备了磁性，让其直接吸引密封圈3 ;而密封圈3的骨架及密封环4的材料两者均可为具有较强磁性的材料，也可其中之一为具有较强磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐热的材料。
权利要求一种牙轮钻头轴承密封结构，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--密封圈(3)和密封环(4)，其特征在于所述的密封圈(3)为有骨架的唇形密封圈，唇形部分有金属弹簧圈，其骨架与密封环(4)接触形成迷宫型动密封；密封环(4)用过盈方式安装在牙轮轴孔(2)的上部环槽中；耐热强磁铁(5)镶嵌在牙轮上部环槽后部。
2. 根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于强磁铁(5)在圆周上均匀分布，使用2-8块。
3. 根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于镶嵌在牙轮上部环槽后部的强磁铁(5)是圆环状的一块。
4. 根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于密封环(4)用常规o型圈的方式保持与牙轮体间的密封。
5. 根据权利要求l所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于把密封环(4)与密封圈(3)的接触面形状改迷宫形状为平面接触的形状。
6. 根据权利要求l所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于把密封环(4)与密封圈(3)的接触面形状改为斜面形、V字形或者圆弧形形状。
7. 根据权利要求1所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于密封环(4)可以与强磁铁(5) 二者合为一体，其形状与密封环(4)相同。
8. 根据权利要求l所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于密封圈(3)的骨架材料及密封环(4)的材料两者均为具有较强磁性的材料。
9. 根据权利要求8所述的一种牙轮钻头轴承密封结构，其特征在于密封圈(3)的骨架材料及密封环(4)的材料两者之一为具有较强磁性的材料，并且是低摩阻、抗磨耐热的材料。
专利摘要一种牙轮钻头轴承密封结构。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--密封圈和密封环构成，密封圈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，并可在轴颈上浮动，其骨架与密封环接触形成迷宫型动密封；密封环用过盈方式安装在牙轮轴孔的上部环槽中；耐热强磁铁镶嵌在牙轮上部环槽后部。磁铁的磁力使密封组件的密封圈和密封环紧密贴合形成密封。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。
文档编号E21B10/22GK201546620SQ200920155139
公开日2010年8月11日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者孔繁军, 李生 申请人:李生;孔繁军