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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106989874A(43)申请公布日2017.07.28(21)申请号201710405195.1(22)申请日2017.05.31(71)申请人西南石油大学地址610000四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人周已彭松黄毓兴郑悦明肖扬唐毅王林(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人王加贵(51)Int.Cl.G01M3/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置(57)摘要本发明公开了一种水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,包括轴、螺旋轴套和牙轮,螺旋轴套与牙轮螺纹连接,螺旋轴套的内径上设置密封螺纹,螺旋轴套和牙轮均套装于轴上,螺旋轴套、牙轮和轴之间形成密封的第一空腔,轴具有第一通孔、第二通孔和第三通孔,第一通孔与第一空腔相连通,螺旋轴套和牙轮与轴之间存在轴向间隙并形成第二空腔,第一空腔与第二空腔相连通,第二通孔和第三通孔均与第二空腔相连通。本发明试验装置,模拟牙轮钻头轴承螺旋密封结构,牙轮带动螺旋轴套旋转,可以通过测量含砂液体排出时间和含砂液体排出量两种方法,测试螺旋密封的排砂性能,为螺旋密封产品顺利生产应用提供了保障。CN106989874ACN106989874A权利要求书1/1页1.一种水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:包括轴、螺旋轴套和牙轮,所述螺旋轴套与所述牙轮螺纹连接,所述螺旋轴套的内径上设置密封螺纹,所述螺旋轴套和所述牙轮均套装于所述轴上,所述螺旋轴套、所述牙轮和所述轴之间形成第一空腔,所述轴具有第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述第一通孔与所述第一空腔相连通,所述螺旋轴套和所述牙轮与所述轴之间存在轴向间隙并形成第二空腔,所述第一空腔和所述第二空腔相连通,所述第二通孔和所述第三通孔均与所述第二空腔相连通。2.根据权利要求1所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:还包括电机、机座、机盖和机架,所述电机通过联轴器与所述牙轮相连,所述电机和所述机座均设置于所述机架上,所述机座与所述机盖可拆卸连接,所述轴、所述螺旋轴套和所述牙轮均设置于所述机座与所述机盖形成的腔体内。3.根据权利要求2所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:所述牙轮与所述机座、所述机盖转动连接处加装轴承,并用轴承端盖固定,所述轴承端盖与所述机座、所述机盖用螺钉连接。4.根据权利要求2所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:所述轴通过螺钉与所述机座和所述机盖连接在一起,所述牙轮的轴线平行于所述机架所在的平面。5.根据权利要求2所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:还包括收集槽,所述收集槽设置于所述机架的内部,所述机座上还设置有收集容器,所述收集槽与所述第二空腔相连通,所述收集容器通过管路与所述收集槽相连通。6.根据权利要求1所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:还包括第一介质容器和第二介质容器,所述第一通孔通过管路分别与所述第一介质容器和外界相连通,所述第二通孔和所述第三通孔分别通过管路与所述第二介质容器相连通。7.根据权利要求6所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:所述第一通孔与所述第一介质容器之间、所述第一通孔与外界之间均加装阀门,所述第二通孔与所述第二介质容器之间、所述第三通孔与所述第二介质容器之间均加装阀门。8.根据权利要求1所述的水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置,其特征在于:所述第一通孔与所述轴同轴,所述第二通孔和所述第三通孔相对于所述轴的轴线对称布置。2CN106989874A说明书1/5页一种水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置技术领域[0001]本发明涉及钻井工程机械领域,特别是涉及一种水平式高速牙轮钻头轴承螺旋密封试验装置。背景技术[0002]牙轮钻头是钻井工程中最主要的破岩工具,在井底破岩中起着主导作用,其工作性能的好坏直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本,牙轮钻头的使用寿命几乎直接取决于钻头轴承的寿命,而轴承的寿命在很大程度上又依赖密封的寿命。牙轮钻头目前的发展趋势是实现高速化,随着钻头转速的不断提高,在恶劣环境下工作的轴承密封这一环节的薄弱性将显得越来越突出。因此,在研究钻头的同时,决不可忽视对轴承寿命的研究和改进。轴承密封是高速牙轮钻头最薄弱的环节,也是易损部件,是决定高速牙轮钻头寿命的最关键因素。据现场数据统计分析表明,因轴承先期损坏导致失效的钻头占失效钻头总数的80%,因密封先期失效而严重磨损的轴承占失效轴承总数的30%。牙轮钻头的轴承密封问题已经成为严重影响高速牙轮钻头钻井效率及钻井成本的技术瓶颈,是目前石油钻采工