一种牙轮钻头双排燕尾密封结构.pdf

(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CN105545209A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610008635.5(22)申请日2016.01.08(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人周已王林黄志强(51)Int.Cl.E21B10/25(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种牙轮钻头双排燕尾密封结构(57)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。CN105545209ACN105545209A权利要求书1/1页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。2CN105545209A说明书1/2页一种牙轮钻头双排燕尾密封结构技术领域[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能。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。3CN105545209A说明书2/