轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山机械设备领域，具体地指一种轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头。
【背景技术】
[0002]三牙轮钻头是石油、矿山广泛使用的钻井工具，其中矿用三牙轮钻头是露天矿山穿孔的主要工具，其工作原理是钻头整体公转的同时，牙轮围绕与之配合的牙爪轴头自转，从而破碎岩石；矿用三牙轮钻头的使用寿命是设备最重要的性能指标之一，而钻头的综合使用寿命主要由钻头的轴承系统寿命和钻头的切削齿寿命共同决定。
[0003]提高矿用钻头的整体使用寿命，是同行业一直努力寻求解决的难题，而矿用钻头整体寿命的关键在于轴承系统是否有效工作，通过对钻头轴承的失效检验发现，润滑不足造成的轴承粘着磨损是常见的故障现象。钻头的轴承系统由牙爪轴头大跑道、牙轮大跑道、滚柱滚珠三者构成，一方面，牙轮钻头轴承在工作中承受了很大的钻压，需要良好的润滑效果才能保证其正常运转；另一方面，钻头工作时周围充满了岩石碎肩、粉尘、或泥浆，现有轴承系统润滑补充装置采用的是开放式结构，灰渣极易进入滚动轴承系统加速材料磨损，卡死滚柱，导致滚动轴承系统失效。另外矿用牙轮钻头在使用时，由于过热、密封不良等原因会损失部分润滑脂，润滑脂流动性差不能向摩擦面及时补充也是润滑不足的重要原因。
[0004]目前已有部分钻头设计增加了储油囊，连通到轴承内腔，储油囊外端装有一个橡胶压力盖，适用于传递钻井液压力，平衡轴承腔内外压差，及推动润滑脂向轴承腔补充。但是，此种钻头设计适用于有钻井液的石油深钻井，不适用没有钻井液的矿山浅钻井，因此，需要一种可以克服矿山浅钻井恶劣工矿环境的、保证轴承润滑效果的矿用牙轮钻头。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是要克服现有矿用牙轮钻头存在的缺陷，提供一种能够及时调整轴承系统润滑油量、保证润滑效果、减少润滑油外泄、从而有效提高矿用钻头的整体使用寿命、保障生产顺利进行的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所设计的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，包括牙轮、牙爪和丝扣接头，所述牙轮通过内腔设置的滚柱和滚珠活动安装在牙爪的轴头上，所述牙爪尾端与丝扣接头固定连接，其特殊之处在于:所述丝扣接头内设置有储油管，所述储油管的输入端与牙爪上的输油管端口密封连接，所述储油管的输出端设置有可拆卸式密封组件。
[0007]作为优选方案，所述可拆卸式密封组件包括设置在储油管内腔中与其内壁过盈配合的U型橡胶帽，所述U型橡胶帽帽口朝上安装在储油管的输入端内。所述U型橡胶帽可在储油管内滑动，对储油管进行动态密封。
[0008]进一步地，所述储油管的输入端设置有端盖，所述端盖上设置有通气孔。这样，可以减少直接作用在U型橡胶帽外侧的气压，同时避免岩石碎肩、粉尘、或泥浆等进入储油管。
[0009]进一步地，所述U型橡胶帽壁厚为0.5?3mm，所述通气孔直径为I?2mm。这样，可以在保证储油环境密封的情况下，使U型橡胶帽在储油管内滑动，调整润滑油量。
[0010]作为另一种优选方案，所述可拆卸式密封组件包括设置在储油管内腔中的薄壁橡胶管，所述薄壁橡胶管的一端通过橡胶唇边卡接在储油管的输出端，所述薄壁橡胶管的另一端伸出储油管的输入端与密封装置相连。这样，可以形成密封的润滑油补充环境，通过作用在薄壁橡胶管外壁的压力变化自动调整润滑油量。
[0011]进一步地，所述密封装置为橡皮筋、金属环或弹簧卡。这样，可以避免岩石碎肩、粉尘、或泥浆等进入润滑油进而导致润滑系统出现故障的现象。
[0012]本实用新型的优点在于:所设计的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其结构简单，容易实现，方便改造，且具有可补充润滑油脂量大等特点，能使轴承腔密封失效或发生润滑脂泄露时及时向轴承腔补充润滑脂，在轴承腔润滑脂过多压力过大时抽出润滑脂，确保轴承系统始终处于良好润滑；通过采用上述结构，有效提高矿用钻头的整体使用寿命、保障生产顺利进行。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头的剖视结构示意图。
[0014]图2为另一种轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头的剖视结构示意图。
[0015]其中:牙轮I ;牙爪2(滚柱2.1、滚珠2.2);轴承橡胶密封圈3 ;丝扣接头4 ;钻头风道5 ;密封装置6 ;薄壁橡胶管7 ;储油管8 ;橡胶唇边9 ;端盖10 ;通气孔11 ;U型橡胶帽
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【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0017]实施例一:
[0018]图1中所示的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，包括牙轮1、牙爪2和丝扣接头4，牙轮I通过内腔设置的滚柱2.1和滚珠2.2活动安装在牙爪2的轴头上，牙爪2尾端与丝扣接头4焊接固定，丝扣接头4内设置有储油管8，储油管8的输入端与牙爪2上的输油管端口密封连接，储油管8的输出端设置有可拆卸式密封组件；可拆卸式密封组件包括设置在储油管8内腔中与其内壁过盈配合的U型橡胶帽12，U型橡胶帽12壁厚为0.5?3mm，其帽口朝上地设置在储油管8端部；为了减少作用在U型橡胶帽12上的气体压力，在储油管8上端安装有端盖10，其中心有一通气孔11，孔径为I?2_，远小于吹肩风嘴直径，以降低动态风压。
[0019]本实施例安装时，为保证轴承腔的润滑效果，取消了轴承腔的通风，并在牙轮I和牙爪2之间设置有轴承橡胶密封圈3，这样可以防止或减缓润滑脂泄露；丝扣接头4内的储油管8为内壁光滑无硬弯的金属储油管，储油管8填满润滑脂后，帽口朝上放入U型橡胶帽
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[0020]工作时，如果轴承润滑脂有泄露，钻头风道靠近储油管8上端的动态风压作用到U型橡胶帽12对外表面上，一方面将U型橡胶帽12帽檐压向储油管8内壁，确保密封，一方面将U型橡胶帽12沿储油管8内壁滑向轴承腔，将管内的润滑脂推入轴承腔；U型橡胶帽12可沿储油管8内壁拐弯，最大润滑脂补偿量接近储油管润滑脂容量；
[0021]实施例二:
[0022]如图2所示的另一种轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其大体结构与实施例一基本相同，只是其中可拆卸式密封组件包括设置在储油管8内腔中的薄壁橡胶管7，薄壁橡胶管7的一端通过橡胶唇边9卡接在储油管8的输出端，橡胶唇边9外径大于或等于储油管8外径，薄壁橡胶管7长度略长于储油管8长度；薄壁橡胶管7的另一端伸出储油管8的输入端并密封装置6相连，密封装置6为橡皮筋、金属环或弹簧卡。
[0023]本实施例安装时，使用工具例如槊料软管，其外径小于储油管8内径，将薄壁橡胶管7插入槊料软管中，使橡胶唇边9外露，将储油管8内壁和槊料软管外壁涂抹上润滑脂，将薄壁橡胶管7在槊料软管的辅助下引入储油管8，令橡胶唇边9卡在储油管8的下端口，形成密封，再将槊料软管撤出，使薄壁橡胶管7留在储油管8内；从薄壁橡胶管7的另一端注入润滑脂，注满后薄壁橡胶管7末端折叠用橡皮筋、金属环、或弹簧卡封闭；如果轴承系统中润滑脂有泄露，钻头风道5靠近储油管8上端的动态风压作用在薄壁橡胶管7外表面上，将管内的润滑脂挤入轴承腔。
[0024]最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，包括牙轮⑴、牙爪⑵和丝扣接头(4)，所述牙轮(I)通过内腔设置的滚柱(2.1)和滚珠(2.2)活动安装在牙爪(2)的轴头上，所述牙爪(2)尾端与丝扣接头⑷固定连接，其特征在于:所述丝扣接头⑷内设置有储油管⑶，所述储油管(8)的输入端与牙爪(2)上的输油管端口密封连接，所述储油管(8)的输出端设置有可拆卸式密封组件。2.根据权利要求1所述的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其特征在于:所述可拆卸式密封组件包括设置在储油管(8)内腔中与其内壁过盈配合的U型橡胶帽(12)，所述U型橡胶帽(12)帽口朝上安装在储油管⑶的输入端内。3.根据权利要求2所述的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其特征在于:所述储油管(8)的输入端设置有端盖(10)，所述端盖(10)上设置有通气孔(11)。4.根据权利要求3所述的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其特征在于:所述U型橡胶帽(12)壁厚为0.5?3臟，所述通气孔(11)直径为I?2mm。5.根据权利要求1所述的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其特征在于:所述可拆卸式密封组件包括设置在储油管(8)内腔中的薄壁橡胶管(7)，所述薄壁橡胶管(7)的一端通过橡胶唇边(9)卡接在储油管(8)的输出端，所述薄壁橡胶管(7)的另一端伸出储油管(8)的输入端与密封装置(6)相连。6.根据权利要求5所述的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其特征在于:所述密封装置(6)为橡皮筋、金属环或弹簧卡。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，包括牙轮、牙爪和丝扣接头，所述牙轮通过内腔设置的滚柱和滚珠活动安装在牙爪的轴头上，所述牙爪尾端与丝扣接头固定连接，其特殊之处在于：所述丝扣接头内设置有储油管，所述储油管的输入端与牙爪上的输油管端口密封连接，所述储油管的输出端设置有可拆卸式密封组件。所设计的轴承润滑补偿式矿用牙轮钻头，其结构简单，容易实现，方便改造，且具有可补充润滑油脂量大等特点，能使轴承腔密封失效或发生润滑脂泄露时及时向轴承腔补充润滑脂，在轴承腔润滑脂过多压力过大时抽出润滑脂，确保轴承系统始终处于良好润滑；通过采用上述结构，有效提高矿用钻头的整体使用寿命、保障生产顺利进行。
【IPC分类】E21B10/24, E21B10/25, E21B10/22
【公开号】CN204703767
【申请号】CN201520401436
【发明人】黄晓弟, 黄建阳, 鲁新义, 钟毅, 刘洋, 明伟方, 陈刚, 李恒山, 李华, 吴林川, 卢献忠, 王志高, 徐燕, 胡丽, 李博文, 刘继雄, 赵国知, 徐俊, 姜涛
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月11日