一种牙轮钻头双排燕尾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排燕尾密封结构，属于牙轮钻头轴承密封领域。
【背景技术】
[0002]牙轮钻头是钻井勘探中最重要的一种钻具，应用十分广泛，在钻头市场中占有重要的位置。密封是牙轮钻头最关键的部件也是易损件，密封系统性能直接决定了牙轮钻头的使用寿命，密封寿命较短，失效严重，严重影响了钻井工程。牙轮钻头密封的主要问题是:一是密封圈的接触面积较大，加之井底的高温，使得摩擦力及摩擦热就会急剧增加，加速了密封圈的老化磨损。二是密封腔小，很难实现多级密封，单级密封可靠性较差。三是金属浮动密封的金属密封面磨损后无法实现自动补偿功能，不能保证有效密封。
【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的不足，特提供一种牙轮钻头双排燕尾密封结构。
[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排燕尾密封结构，由牙轮、轴承、双排燕尾密封圈组成;所述双排燕尾密封圈为两个燕尾密封圈组合为一体结构，底面为大端面，顶面为小端面，提高了自密封性能，增加了密封的稳定性，防止双排燕尾密封圈发生扭曲、转动，减小了振动。沿着轴向顶面和底面均为圆弧凸起和圆弧凹槽的组合结构，通过多个圆弧凸起密封，有效减小了密封面积，实现了多级密封，凹槽便于储存润滑脂。沿着径向双排燕尾密封圈的两侧为斜面与圆弧组合的对称结构，减小了应力集中，减小了密封圈的破坏，通过多个凸起实现多级密封，斜面具有变形自动补偿功能。双排燕尾密封圈的中间为两个相同结构的孔，由圆弧与斜面组成，斜面的斜度与外侧的斜面斜度相同，顶面为圆弧，底面为平面，有效减小了应力集中。
[0005]本发明的优点是:1、牙轮钻头双排燕尾密封结构的底面为大端面，顶面为小端面，增加了密封的稳定性，防止发生转动、扭曲、振动;2、双排燕尾密封圈采用斜面与圆弧组合，既减小了接触面积，减小了摩擦力与摩擦热，又减小了应力集中，提高了密封寿命;3、沿着径向和轴向，通过双排燕尾密封圈的多个圆弧凸起密封，实现了多级密封，提高了密封的可靠性;4、圆弧凹槽可以储存润滑脂，提高了润滑性能;5、双排燕尾密封圈截面为对称结构，在两侧压力的作用下，变形更加均匀；5、牙轮钻头双排燕尾密封结构具有变形自动补偿功會K。
【附图说明】
[0006]图1是本发明一种牙轮钻头双排燕尾密封结构。
[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.双排燕尾密封圈。
【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之间装有双排燕尾密封圈6。
[0011]如图1、2所示，本发明一种牙轮钻头双排燕尾密封结构，由牙轮2、轴承5、双排燕尾密封圈6组成;所述双排燕尾密封圈6为两个燕尾密封圈组合为一体结构，底面为大端面，顶面为小端面，提高了自密封性能，增加了密封的稳定性，防止双排燕尾密封圈6发生扭曲、转动、振动。沿着轴向顶面和底面均为圆弧凸起和圆弧凹槽的组合结构，通过多个圆弧凸起密封，有效减小了密封面积，实现了多级密封，凹槽便于储存润滑脂。沿着径向双排燕尾密封圈6的两侧为斜面与圆弧组合的对称结构，减小了应力集中，减小了密封圈的破坏，通过多个凸起实现多级密封，斜面具有变形自动补偿功能。双排燕尾密封圈6的中间为两个相同结构的孔，由圆弧与斜面组成，斜面的斜度与外侧的斜面斜度相同，顶面为圆弧，底面为平面，有效减小了应力集中。
【主权项】
1.一种牙轮钻头双排燕尾密封结构，由牙轮(2)、轴承(5)、双排燕尾密封圈(6)组成，位于牙轮(2)与轴承(5)组成的密封腔内，其特征在于:所述双排燕尾密封圈(6)为两个燕尾密封圈组合为一体结构，底面为大端面，顶面为小端面，提高了自密封性能，防止双排燕尾密封圈(6)发生扭曲、转动、振动;沿着轴向顶面和底面均为圆弧凸起和圆弧凹槽的组合结构，通过多个圆弧凸起密封，有效减小了密封面积，实现了多级密封，凹槽便于储存润滑脂;沿着径向双排燕尾密封圈(6)的两侧为斜面与圆弧组合的对称结构，减小了应力集中，减小了密封圈的破坏，通过多个凸起实现多级密封，斜面具有变形自动补偿功能;双排燕尾密封圈(6)的中间为两个相同结构的孔，由圆弧与斜面组成，斜面的斜度与外侧的斜面斜度相同，顶面为圆弧，底面为平面，有效减小了应力集中。
【专利摘要】本发明一种牙轮钻头双排燕尾密封结构，由牙轮、轴承、双排燕尾密封圈组成；所述双排燕尾密封圈为两个燕尾密封圈组合为一体结构，底面为大端面，顶面为小端面，提高了自密封性能，防止双排燕尾密封圈发生扭曲、转动、振动。沿着轴向顶面和底面均为圆弧凸起和圆弧凹槽的组合结构，通过多个圆弧凸起密封，有效减小了密封面积，实现了多级密封，凹槽便于储存润滑脂。沿着径向双排燕尾密封圈的两侧为斜面与圆弧组合的对称结构，减小了应力集中，通过多个凸起实现多级密封，斜面具有变形自动补偿功能。双排燕尾密封圈的中间为两个相同结构的孔，由圆弧与斜面组成，斜面的斜度与外侧的斜面斜度相同，顶面为圆弧，底面为平面，减小了应力集中。
【IPC分类】E21B10/25
【公开号】CN105545209
【申请号】CN201610008635
【发明人】周已, 王林, 黄志强
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月8日