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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN101881136101881136B(45)授权公告日2015.01.21(21)申请号201010222332.6(22)申请日2010.07.09(73)专利权人天津立林钻头有限公司地址300352天津市津南区葛沽镇三合村(72)发明人薛中学(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人闫俊芬(51)Int.Cl.E21B10/25(2006.01)审查员谢景娜权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称一种复合密封牙轮钻头(57)摘要本发明公开了一种复合密封牙轮钻头,该牙轮钻头的牙掌、牙轮通过牙掌轴颈和牙轮轴孔可旋转地相互配合,牙轮轴孔开口处设置密封槽,密封槽内设置有橡胶密封圈,橡胶密封圈内还嵌置一个内置耐磨圈,密封槽内还设置有第二金属圈和第二橡胶圈,第二金属圈通过螺纹或过盈配合固定于牙掌轴颈,第二金属圈将所述的第二橡胶圈压在牙掌轴颈上,第二金属圈的外侧与所述的橡胶密封圈接触面形成所述的滑动摩擦面;内置耐磨圈偏置于所述橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的中间位置;并且对于在松弛状态下的橡胶密封圈,内置耐磨圈略突出于橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的橡胶表面;本发明提高牙轮钻头轴承系统密封的效果,并有利于降低牙轮钻头制作成本。CN101881136BCN10836BCN101881136B权利要求书1/1页1.一种复合密封牙轮钻头,包括牙掌和牙轮,牙掌、牙轮通过牙掌轴颈和牙轮轴孔可旋转地相互配合,牙轮轴孔开口处设置密封槽,其特征在于:所述密封槽内设置有橡胶密封圈,该橡胶密封圈内还嵌置一个内置耐磨圈,所述密封槽内还设置有第二金属圈和第二橡胶圈,第二金属圈通过螺纹或过盈配合固定于牙掌轴颈,第二金属圈将所述的第二橡胶圈压在牙掌轴颈上,第二金属圈的外侧与所述的橡胶密封圈接触面形成滑动摩擦面;所述的内置耐磨圈偏置于所述橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的中间位置;并且对于在松弛状态下的橡胶密封圈,内置耐磨圈略突出于橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的橡胶表面。2.根据权利要求1所述的复合密封牙轮钻头,其特征在于:所述的橡胶密封圈截面形状为方形;所述内置耐磨圈采用金属圈或者聚四氟乙烯圈。2CN101881136B说明书1/2页一种复合密封牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及地质勘探以及钻井工具技术领域,尤其是涉及一种复合密封牙轮钻[0002]头。背景技术[0003]牙轮钻头是广泛应用于油田钻井,地质勘探以及工程领域的钻井工具。牙轮钻头的应用环境相当复杂,滑动轴承和滚动轴承都要求有适合复杂环境的密封系统,由于密封系统是在做相对运动,互相摩擦的使用环境下,因此其使用寿命很短。目前,国内外广泛使用的牙轮钻头分为橡胶密封和金属密封两种方式,由于钻井需要在高转速,高钻压,高冲击环境下运行,因此轴承系统的密封非常关键。现在国内外各大钻井工具制造公司生产的钻头中,橡胶密封不适合高转速钻井,在高转速下很快失效,金属密封适合高转速但生产工艺复杂,制造成本高;因此,设计制作密封效果较好并且制作成本较低的牙轮钻头的密封结构一直是技术人员关注的重点。发明内容[0004]有鉴于此,本发明的目的在于提供一种复合密封牙轮钻头,提高牙轮钻头轴承系统密封的效果,并有利于降低牙轮钻头制作成本。[0005]为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:这种复合密封牙轮钻头,包括牙掌和牙轮,牙掌、牙轮通过牙掌轴颈和牙轮轴孔可旋转地相互配合,牙轮轴孔开口处设置密封槽,所述密封槽内设置有橡胶密封圈,该橡胶密封圈内还嵌置一个内置耐磨圈,所述密封槽内还设置有第二金属圈和第二橡胶圈,第二金属圈通过螺纹或过盈配合固定于牙掌轴颈,第二金属圈将所述的第二橡胶圈压在牙掌轴颈上,第二金属圈的外侧与所述的橡胶密封圈接触面形成滑动摩擦面;所述的内置耐磨圈偏置于所述橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的中间位置;并且对于在松弛状态下的橡胶密封圈,内置耐磨圈略突出于橡胶密封圈滑动摩擦面一侧的橡胶表面。[0006]进一步,所述的橡胶密封圈截面形状为方形;所述内置耐磨圈采用金属圈或者聚四氟乙烯圈。[0007]本发明的有益效果是:在所述的橡胶密封圈内增加了内置耐磨圈,橡胶密封圈最大的弱点就是怕摩擦运动,摩擦运动产生的热使橡胶密封圈很快失效,加入内置耐磨圈后,在滑动摩擦面上橡胶密封圈摩擦部分的面积可大大减小;内置耐磨圈采用金属圈时,该橡胶密封圈兼备了橡胶密封和金属密封的优点,橡胶密封圈未装配前,其中内置耐磨圈在靠近滑动摩擦面的一侧略微突出橡胶密封圈的橡胶平面,这样橡胶密封圈装配到位后,内置耐磨圈略微压入橡胶密封圈的本体,而两侧的橡胶相对向外膨出,于是在滑动摩擦面上形成橡胶面、金属面、橡胶面三级比较可靠的密封形式