牙轮钻头及其制造方法.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(10)申请公布号CNCN103628820103628820A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310647399.8(22)申请日2013.11.24(66)本国优先权数据201310240172.12013.06.02CN(71)申请人李荟敏地址412011湖南省株洲市荷塘区文化路庭院小区4-098(72)发明人李荟敏(51)Int.Cl.E21B10/22(2006.01)B23P15/28(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图5页附图5页(54)发明名称牙轮钻头及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种牙轮钻头及其制造方法，它的轴承系统采用滚锥轴承或锥弧形的滑块瓣，并且利用锁紧螺母的止推面邻接滚锥或滑块瓣的小头端面，滚锥或滑块瓣的大头端面邻接牙轮壳的内止推面的方法紧密布置锥形滚动或滑动轴承系统，同时实现了可靠的牙轮壳的锁紧功能。借助于锥形的牙爪轴结构简单的特点，采用高效的镗削工艺加工。提高牙轮钻头的轴承系统的使用寿命与制造效率。CN103628820ACN103628ACN103628820A权利要求书1/1页1.一种牙轮钻头，适用于制造用于采矿、石油钻探及开采、地质钻探、土建施工等的牙轮钻头，其轴承系统包含牙爪轴[2]、牙轮壳[3]、锁紧螺母[4]或锁紧螺母[4]与双头螺栓[12]或锁紧螺母[4]与螺钉[15]、滚锥[10]或滑块瓣[11]，其特征在于牙爪轴[2]是锥形的，滚锥[10]或滑块瓣[11]在牙爪轴[2]与牙轮壳[3]之间，锁紧螺母[4]与牙爪轴[2]以螺纹直接紧固连接或经过双头螺栓[12]或螺钉[15]以螺纹紧固连接，锁紧螺母[4]的锁紧螺母止推面[5]邻接滚锥[10]或滑块瓣[11]的小头端面，滚锥[10]或滑块瓣[11]的大头端面邻接牙轮壳[3]的牙轮壳内止推面[6]。2.根据权利要求1所规定的发明，其特征在于牙爪轴[2]的跑道锥面是采用镗削加工的。3.根据权利要求2所规定的发明，其特征在于采用镗削加工牙爪轴[2]跑道锥面的刀片[22]安装在刀杆[21]上，刀杆[21]在导轨[22]上并且通过连杆[20]与主轴套[19]连接。4.根据权利要求1所规定的发明，其特征在于分体的牙爪轴[2]是采用摩擦焊接紧固在牙爪[1]上的。5.根据权利要求1所规定的发明，其特征在于牙轮钻头特别是三牙轮钻头的装配方法是在已经将三瓣的牙轮支架焊接加工成整体后的或原本就是一个整体的三牙轮支架上装配牙轮壳[3]、锁紧螺母[4]、滚锥[10]或滑块瓣[11]及密封装置等，并且是最先将锁紧螺母[4]安放在牙轮壳[3]内。6.根据权利要求1所规定的发明，其特征在于牙轮支架是由牙轮支架主体[29]与接头[30]这两个零件组合形成的。7.根据权利要求1所规定的发明，其特征在于锁紧螺母[4]或双头螺栓[12]或螺钉[15]的中心设有内六方或梅花形等螺母拧紧口[7]与螺栓拧紧口[13]。8.一种牙轮钻头，适用于制造用于采矿、石油钻探及开采、地质钻探、土建施工等的牙轮钻头，包含牙爪轴[2]、牙爪轴轴心通孔[8]、牙轮壳[3]、卡圈[17]与锁紧螺母[4]或双头螺栓[12]或螺钉[15]，其特征在于锁紧螺母[4]与卡圈[17]邻接并用螺纹紧固在牙爪轴[2]或双头螺栓[12]或螺钉[15]上，锁紧螺母[4]也可以被尾部端面中心设有内六方或梅花形等螺钉拧紧口的锁紧螺钉[16]取代，卡圈[17]是一个弹性开口环形的或几个分瓣形的。9.根据权利要求8所规定的发明，其特征在于牙爪轴[2]的跑道是采用镗削加工的。10.根据权利要求9所规定的发明，其特征在于采用镗削加工牙爪轴[2]跑道锥面的刀片[22]安装在刀杆[21]上，刀杆[21]在导轨[22]上并且通过连杆[20]与主轴套[19]连接。2CN103628820A说明书1/6页牙轮钻头及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种牙轮钻头，适用于制造用于采矿、石油天然气钻探及开采、地质钻探、土建施工的钻井、钻桩基孔等的牙轮钻头，包括三牙轮钻头、单牙轮钻头、四牙轮钻头、组合牙轮钻头以及牙轮滚轮扩孔器等包含牙轮壳的延伸变型的破岩产品。背景技术[0002]从来的牙轮钻头，特别是轴承系统，有滚动轴承和滑动轴承两大类。滑动轴承承载能力强但不适合高速运行，滚动轴承适合高速运行却承载能力弱，它们面临的共同问题都是寿命不够长，轴承系统的早期失效占所有失效几率的大约百分之八十。为适应高速钻进的需要，在采用滚动轴承的牙轮钻头领域已经出现一些新型的轴承设计。例如美国专利US004136748，为改变滚柱轴承为主承载轴承，球滚珠锁紧并承担部分载荷，平面推力轴承止推的不够理想的结构，它采用的能承受部分轴