一種具有潤滑通道的密封圈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油、地質(zhì)鉆井用牙輪鉆頭的軸承密封結(jié)構(gòu)，具體涉及一種具有潤滑通道的密封圈，該密封圈也可用于其它類似機械裝置的軸承密封。
【背景技術(shù)】
[0002]牙輪鉆頭是一種破巖工具，主要應(yīng)用在石油、天然氣鉆井及礦用鉆井等領(lǐng)域。隨著鉆井工藝的發(fā)展，鉆頭配合井下動力鉆具使用越來越廣泛，其特點是鉆頭轉(zhuǎn)速較高，鉆頭在定向井和導(dǎo)向鉆井中由于大的側(cè)向力造成軸承密封撓動大。現(xiàn)有金屬密封鉆頭適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，但由于金屬密封屬于端面密封，在撓動大的鉆井條件下軸承磨損到一定程度后金屬密封容易失效，可靠性不高?，F(xiàn)有的橡膠密封屬于徑向密封可以適應(yīng)大撓度的鉆井條件，但是由于摩擦力大、發(fā)熱量大、不能適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)，密封易早期失效。
[0003]為解決橡膠密封不適應(yīng)高轉(zhuǎn)速的情況，中國專利CN103670282提出了一種牙輪鉆頭專用密封圈，其采取的技術(shù)方案是在橡膠基體內(nèi)徑設(shè)有儲油槽，目的是保證密封區(qū)域良好潤滑，從而提高密封使用壽命。中國專利CN102046913A提出了在軸頸密封部位通過噴丸構(gòu)造微凹表面，微凹表面可以儲油從而減少密封件摩擦和生熱。
[0004]上述兩個專利一定程度上改善了密封圈的潤滑狀況，但是這兩種方案均存在儲油量少無后續(xù)補償?shù)娜秉c，鉆頭密封外大都為惡劣的泥漿介質(zhì)，儲油在鉆頭軸承密封竄動和撓動下較短時間內(nèi)容易被消耗掉，密封件就沒有了潤滑，密封件在高轉(zhuǎn)速下容易提前失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有潤滑通道的牙輪鉆頭密封圈，以保持密封圈動密封區(qū)域的良好潤滑，提高密封圈的使用壽命和可靠性。
[0006]本實用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為:包括密封圈體，密封圈體的回轉(zhuǎn)截面呈矩形，其特征在于所述的密封圈體的內(nèi)周面設(shè)置有環(huán)形油槽，所述的密封圈體的上端面設(shè)置有端面環(huán)槽，在環(huán)形油槽與端面環(huán)槽之間開設(shè)有徑向斜孔，使得環(huán)形油槽與端面環(huán)形凹槽相連通。
[0007]按上述方案，所述的環(huán)形油槽設(shè)置在密封圈體內(nèi)周面的中部，所述的端面環(huán)槽設(shè)置在密封圈體上端面的中部。
[0008]按上述方案，所述的密封圈體的上端面設(shè)置有與端面環(huán)槽相連通的徑向通槽。
[0009]按上述方案，所述的密封圈體的下端面設(shè)置有下端面環(huán)槽，下端面環(huán)槽設(shè)置在密封圈體下端面的中部。
[0010]按上述方案，所述的密封圈體的下端面設(shè)置有與下端面環(huán)槽相連通的徑向通槽。
[0011]按上述方案，所述的密封圈體的外周面設(shè)置有外環(huán)形槽，所述的外環(huán)形槽位于密封圈體外周中部。
[0012]按上述方案，所述的徑向斜孔沿周向設(shè)置1~20個。
[0013]按上述方案，所述的密封圈由橡膠或柔性彈力塑料制成，或其它耐磨柔性彈力材料制成。
[0014]本實用新型使用時將其安設(shè)于牙輪軸承孔外端的密封槽中，密封圈的內(nèi)周面與牙掌軸頸相配置，牙輪軸承孔與牙掌軸承構(gòu)成滑動軸承結(jié)構(gòu)，密封圈內(nèi)周面與牙掌軸頸形成密封圈的動密封區(qū)域。工作時，密封圈內(nèi)周面的環(huán)形油槽含有一定的潤滑脂，同時通過徑向斜孔可將牙輪軸承中的潤滑脂經(jīng)端面環(huán)形凹槽進(jìn)入環(huán)形油槽進(jìn)行后續(xù)補償，以保持密封圈動密封區(qū)域的良好潤滑。
[0015]本實用新型有益效果在于:1、適應(yīng)高轉(zhuǎn)速能力強。密封圈與牙掌軸頸接觸的動密封區(qū)有充足的潤滑油脂，處于潤滑狀態(tài)，可以減小密封圈摩擦力，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速。2、在高轉(zhuǎn)速工況下密封壽命長。由于有潤滑通道補充潤滑脂，在密封區(qū)始終有充足的潤滑油脂，從而減少密封圈發(fā)熱和磨損，有利于提高密封壽命。3、適應(yīng)大撓度鉆井工況。相對端面密封環(huán)的金屬密封鉆頭，可以更好適應(yīng)如導(dǎo)向鉆井的大撓度鉆井工況，提高鉆頭壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型用于牙輪鉆頭的局部剖面圖。
[0017]圖2是本實用新型一個實施例用于牙輪鉆頭軸承密封部位的局部放大圖。
[0018]圖3是本實用新型一個實施例的軸向剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖4是本實用新型一個實施例的俯視圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖及實施例進(jìn)一步說明本實用新型的實施例。
[0021]本實用新型的一個實施例如圖1、圖2和圖3所示。包括有牙輪3和牙掌I，牙輪通過軸承孔與牙掌軸頸2相套接，構(gòu)成牙輪鉆頭軸承，鋼球4從塞銷孔放入軸承，爾后將塞銷6焊接固定，通過鋼球4將牙輪3軸向保持在牙掌軸頸2上，潤滑脂孔5給鉆頭軸承提供潤滑脂。牙輪軸承孔外端處設(shè)有密封槽8，在密封槽8安設(shè)有密封圈9，密封圈9與牙掌軸頸7相配置構(gòu)成軸承動密封。密封圈體的回轉(zhuǎn)截面呈矩形，密封圈體的內(nèi)周面中部設(shè)置有環(huán)形油槽14，所述的密封圈體的上端面中部設(shè)置有端面環(huán)槽11，在環(huán)形油槽與端面環(huán)槽之間開穿過密封圈體開設(shè)有徑向斜孔10，徑向斜孔可沿周向設(shè)置2~6個，使得環(huán)形油槽與端面環(huán)形凹槽相連通，構(gòu)成潤滑通道，密封圈體的上端面設(shè)置有與端面環(huán)槽相連通的徑向通槽16。此外，所述的密封圈體的下端面中部設(shè)置有下端面環(huán)槽13和與其相連通的徑向通槽15，所述的密封圈體外周面中部設(shè)置有外環(huán)形槽12。密封圈體由丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯或芳綸纖維制成，或由上述多種材料復(fù)合而成。
[0022]工作時，軸承腔中潤滑脂通過徑向通槽16、端面環(huán)槽11和徑向斜孔10補充到密封圈環(huán)形油槽14，在高轉(zhuǎn)速工況下密封區(qū)域始終有充足的潤滑油脂，減少密封圈9與密封軸頸7的摩擦力和磨損。密封圈外環(huán)形槽12可以減少密封圈9由于壓縮造成密封圈環(huán)形油槽14的體積變化，保證密封圈環(huán)形油槽有足夠空間儲存潤滑油脂。密封圈下端面環(huán)槽13、徑向通槽15與外界鉆井泥漿相通，密封圈上端面環(huán)槽11、徑向通槽16與軸承腔潤滑脂連通，鉆頭軸承潤滑腔連接有壓力平衡裝置，這樣密封圈在高壓井中只承受軸承腔內(nèi)外較小的壓力差。
【主權(quán)項】
1.一種具有潤滑通道的密封圈，包括密封圈體，密封圈體的回轉(zhuǎn)截面呈矩形，其特征在于所述的密封圈體的內(nèi)周面設(shè)置有環(huán)形油槽，所述的密封圈體的上端面設(shè)置有端面環(huán)槽，在環(huán)形油槽與端面環(huán)槽之間開設(shè)有徑向斜孔，使得環(huán)形油槽與端面環(huán)形凹槽相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的環(huán)形油槽設(shè)置在密封圈體內(nèi)周面的中部，所述的端面環(huán)槽設(shè)置在密封圈體上端面的中部。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的密封圈體的上端面設(shè)置有與端面環(huán)槽相連通的徑向通槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的密封圈體的下端面設(shè)置有下端面環(huán)槽，下端面環(huán)槽設(shè)置在密封圈體下端面的中部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的密封圈體的下端面設(shè)置有與下端面環(huán)槽相連通的徑向通槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的密封圈體的外周面設(shè)置有外環(huán)形槽，所述的外環(huán)形槽位于密封圈體外周中部。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的徑向斜孔沿周向設(shè)置1~20個。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有潤滑通道的密封圈，其特征在于所述的密封圈由橡膠或柔性彈力塑料制成。
【專利摘要】本實用新型涉及包括密封圈體，密封圈體的回轉(zhuǎn)截面呈矩形，其特征在于所述的密封圈體的內(nèi)周面設(shè)置有環(huán)形油槽，所述的密封圈體的上端面設(shè)置有端面環(huán)槽，在環(huán)形油槽與端面環(huán)槽之間開設(shè)有徑向斜孔，使得環(huán)形油槽與端面環(huán)形凹槽相連通。本實用新型有益效果在于：1、適應(yīng)高轉(zhuǎn)速能力強。密封圈與牙掌軸頸接觸的動密封區(qū)有充足的潤滑油脂，處于潤滑狀態(tài)，可以減小密封圈摩擦力，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速。2、在高轉(zhuǎn)速工況下密封壽命長。由于有潤滑通道補充潤滑脂，在密封區(qū)始終有充足的潤滑油脂，從而減少密封圈發(fā)熱和磨損，有利于提高密封壽命。3、適應(yīng)大撓度鉆井工況。相對端面密封環(huán)的金屬密封鉆頭，可以更好適應(yīng)如導(dǎo)向鉆井的大撓度鉆井工況，提高鉆頭壽命。
【IPC分類】E21B10/24, E21B10/25
【公開號】CN204782776
【申請?zhí)枴緾N201520532734
【發(fā)明人】陳志華
【申請人】江漢石油鉆頭股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月22日