牙輪鉆頭、安裝牙輪鉆頭擋圈的工裝及擋圈的安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鉆井工具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種牙輪鉆頭，包括牙輪軸孔、牙掌軸、密封系統(tǒng)、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)，所述牙掌軸的環(huán)周設(shè)有第一限位槽，與所述第一限位槽相對應(yīng)的牙輪軸孔內(nèi)部設(shè)有第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽中安裝有截面擋圈；所述牙掌軸由軸承大軸和斜軸兩部分構(gòu)成，所述斜軸的底部與井底相平行的受力面上設(shè)有第一硬質(zhì)合金層，所述斜軸的受力面的背側(cè)設(shè)有長油槽，。用強(qiáng)力截面擋圈軸承鎖緊系統(tǒng)代替鋼球鎖緊系統(tǒng)，節(jié)約了保貴的軸承空間，增大了軸承受力面積，簡化了軸承結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)軸承受力面積增加也是增大了潤滑油脂油膜面積，使牙輪鉆頭更能適應(yīng)大鉆壓、高溫環(huán)境下的定向鉆進(jìn)。
【專利說明】牙輪鉆頭、安裝牙輪鉆頭擋圈的工裝及擋圈的安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆井工具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種牙輪鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]牙輪鉆頭是在地殼中破碎巖石的一種工具，廣泛應(yīng)用與石油、天然氣鉆井以及其他礦產(chǎn)資源鉆探和開發(fā)等領(lǐng)域。
[0003]牙輪鉆頭工作負(fù)荷很重，傳力達(dá)數(shù)百千牛，傳遞機(jī)械功率達(dá)數(shù)十千瓦，工作環(huán)境惡劣，上有數(shù)千米彈性桿柱的振動(dòng)，下有強(qiáng)度高、研磨性強(qiáng)的巖石，周圍是含有砂粒和腐蝕性物質(zhì)的高壓、高溫鉆井液，而狹小的井眼又限制了鉆頭的體積，當(dāng)然最終限制了滑動(dòng)軸承的受力面積，因而牙輪軸承在惡劣的工況下，極小的受力面積必須承受很大的鉆壓和扭矩。隨著鉆井技術(shù)向深井、小直徑井、叢式井、水平井和大斜度延伸井發(fā)展，適應(yīng)高鉆壓、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、定向造斜等鉆井要求的鉆采油氣牙輪鉆頭，將是牙輪鉆頭發(fā)展方向，而適應(yīng)高鉆壓、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、定向造斜等要求的牙輪鉆頭，必需最大限度的加大軸承受力面積，最大限度的提高牙輪鉆頭的工作穩(wěn)定性，現(xiàn)今牙輪鉆頭軸承因結(jié)構(gòu)問題已做到極限，開發(fā)新結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)軸承是必須要做的工作。滿足鉆井技術(shù)的發(fā)展需求是鉆井工具制造領(lǐng)域的唯一目的?，F(xiàn)有的牙輪鉆頭主要由牙輪軸孔、牙掌軸、定位鋼球、密封系統(tǒng)、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)構(gòu)成，所述的定位鋼球設(shè)置在牙輪軸孔和牙掌軸的鋼球鎖緊槽之間，用于將牙輪軸孔和牙掌軸鎖緊，所述牙掌軸由大軸和小軸兩部分構(gòu)成，所述大軸的上部設(shè)有止推面，所述止推面上固定所述小軸，所述止推面與大軸的側(cè)面通過外凸弧形面連接成一體，所述外凸弧形面的弧度與井底形態(tài)相同，并并行于井底角。上述結(jié)構(gòu)中由于牙掌軸和牙輪軸孔之見的鎖緊靠的是傳統(tǒng)的鎖緊鋼球，由于安裝鎖緊鋼球需要在牙掌軸上開出一個(gè)鎖緊鋼球槽并塞入塞銷，還需要在牙輪軸孔上開出一個(gè)用于限制鎖緊鋼球移動(dòng)的限位槽，并且鎖緊鋼球直徑較大，較大的占用了牙掌軸的空間，牙掌軸的受力面積降低，采用大軸和小軸并存的方式，由于小軸承受力較低，常常容易發(fā)生折斷，進(jìn)而影響鉆頭的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種牙輪鉆頭，縮小牙掌軸和牙輪軸孔之間鎖緊裝置的占用空間，增加牙掌軸的承重面積。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種牙輪鉆頭，包括牙輪軸孔、牙掌軸、密封系統(tǒng)、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)，牙輪軸孔套接在所述牙掌軸上，密封系統(tǒng)置于所述牙輪軸孔和牙掌軸之間將二者密封，儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)通過長油孔與牙掌軸上的軸承中心油孔連通，牙輪軸孔的外凸弧形面的弧度與井底形態(tài)相同，并行于井底角，所述牙掌軸的環(huán)周設(shè)有第一限位槽，與所述第一限位槽相對應(yīng)的牙輪軸孔內(nèi)部設(shè)有第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽中安裝有截面擋圈；所述牙掌軸由軸承大軸和斜軸兩部分構(gòu)成，所述斜軸的底部與井底相平行的受力面上設(shè)有第一硬質(zhì)合金層，所述斜軸的受力面的背側(cè)設(shè)有長油槽，所述長油槽與軸承中心油孔連通；所述牙掌軸的頂部為止推面，所述止推面上鑲嵌有硬質(zhì)合金塊，所述硬質(zhì)合金塊中部設(shè)有錐形通孔，所述錐形通孔與所述軸承中心油孔連通。由于本方案采用截面擋圈取代了現(xiàn)有技術(shù)中鎖緊鋼球的鎖緊方式，采用截面擋圈一方面安裝便捷，加工方式簡單，另一方面占用牙掌軸的空間小，從而增加了牙掌軸的承重能力；去除了現(xiàn)有的小軸，用硬質(zhì)合金塊鑲嵌在牙掌軸的止推面上，大大增加了止推面的耐磨性能，并且在硬質(zhì)合金塊中部開有錐形通孔，通過該錐形通孔潤滑油脂能夠進(jìn)入到硬質(zhì)合金塊和牙輪軸孔之間，增加兩者之間的潤滑油脂油膜面積，減小兩者之間的摩擦，從而提高牙輪的使用壽命。
[0006]優(yōu)選地,所述截面擋圈為上、下兩個(gè),分為上截面擋圈和下截面擋圈，兩個(gè)位置都設(shè)置在軸承大軸上，下截面擋圈靠近軸承密封系統(tǒng)，上截面擋圈靠近斜軸，在兩個(gè)截面擋圈之間軸承大軸的受力面上設(shè)有第二硬質(zhì)合金層，所述第二硬質(zhì)合金層的背側(cè)的兩個(gè)截面擋圈之間設(shè)有大軸油孔，所述大軸油孔與所述軸承中心油孔連通。增加了截面擋圈的鎖緊效果，同時(shí)第二硬質(zhì)合金層的設(shè)置進(jìn)一步保證軸承大軸的承壓能力，增設(shè)大軸油孔能夠保證兩個(gè)擋圈之間具有潤滑油，從而降低牙輪軸孔與牙掌軸之間的摩擦力。
[0007]優(yōu)選地，所述截面擋圈與所述第一限位槽和第二限位槽之間留有間隙。有了這種間隙，首先截面擋圈便于安裝到牙輪軸孔中，其次，牙掌軸便于安裝到牙輪軸孔中。
[0008]優(yōu)選地，用于放置下截面擋圈的第一限位槽的外部設(shè)有第一環(huán)形斜面凸緣，與牙輪軸孔上同樣設(shè)有一個(gè)與所述第一環(huán)形斜面凸緣配合的第二環(huán)形斜面凹緣。設(shè)置兩個(gè)相互配合的斜面凸緣能夠便于下截面擋圈進(jìn)入到第一限位槽中，同時(shí)，能夠避免下截面擋圈從第一限位槽彈出。
[0009]優(yōu)選地，用于放置上截面擋圈的第一限位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有便于上截面擋圈進(jìn)入的倒角。由于上、下截面擋圈都是先安裝到相應(yīng)的第二限位槽中，設(shè)置這個(gè)倒角是為了防止安裝牙掌軸時(shí)下截面擋圈卡在用于安裝上截面擋圈的第一限位槽中，由于存在這個(gè)倒角，下截面擋圈就過順著這個(gè)倒角的傾斜面滑出，最終滑入到牙掌軸根部的第一限位槽中。
[0010]為了便于將截面擋圈安裝到牙輪軸孔中，本發(fā)明還提供了 一種用于安裝牙輪鉆頭中擋圈的工裝，包括上工裝和下工裝，所述上工裝上帶有第一內(nèi)孔，所述上工裝頂端設(shè)有第一環(huán)形卡臺，所述第一環(huán)形卡臺的外徑大于所述下工裝的內(nèi)徑；所述上工裝的外徑大于截面擋圈的內(nèi)徑小于截面擋圈的外徑；所述下工裝上設(shè)有第二內(nèi)孔，所述第二內(nèi)孔由錐形孔和圓柱形孔連接而成，所述下工裝的內(nèi)徑大于所述上工裝的外徑，上工裝能夠插入到下工裝中下工裝與牙輪軸孔配合。上工裝用于下壓截面擋圈，下工裝深入到牙輪軸孔中，下壓上工裝，上工裝壓緊相應(yīng)的截面擋圈，截面擋圈順著下工裝上的錐形孔和圓柱形孔進(jìn)入到相應(yīng)的第二限位槽中，通過這個(gè)工裝可以將兩個(gè)截面擋圈順利的裝入牙輪軸孔中的兩個(gè)第二限位槽中，安裝便捷，提高工作效率。
[0011]優(yōu)選地，所述下工裝上部設(shè)有第二環(huán)形卡臺，第二環(huán)形卡臺的外徑大于牙輪軸孔的內(nèi)徑。第二環(huán)形卡臺卡在牙輪軸孔的外部，便于用力。
[0012]一種擋圈的安裝方法，其特征在于:該方法需要用到擋圈工裝，該擋圈工裝包括上工裝和下工裝，所述上工裝上帶有第一內(nèi)孔，所述上工裝頂端設(shè)有第一環(huán)形卡臺，所述第一環(huán)形卡臺的外徑大于所述下工裝的內(nèi)徑；所述上工裝的外徑大于截面擋圈的內(nèi)徑小于截面擋圈的外徑；所述下工裝上設(shè)有第二內(nèi)孔，所述第二內(nèi)孔由錐形孔和圓柱形孔連接而成，所述下工裝的內(nèi)徑大于所述上工裝的外徑，上工裝能夠插入到下工裝中下工裝與牙輪軸孔配合；步驟一、將下工裝深入到牙輪軸孔中下工裝上的第二環(huán)形卡臺抵緊牙輪軸孔的末端；步驟二、將上截面擋圈放入到下工裝的第二內(nèi)孔中平放；步驟四、將上工裝置于上截面擋圈的上方并且逐漸下壓，直到加工上截面擋圈順著第二內(nèi)孔的孔壁進(jìn)入到牙輪軸孔最前端的第二限位槽中；步驟四，由于用于安裝下截面擋圈的第二限位槽距離牙輪軸孔根部比較近，直接將下截面擋圈壓入到第二限位槽中。安裝此種方法安裝上、下截面擋圈，由于用于安裝上截面擋圈的第二限位槽距離牙輪軸孔的根部比較遠(yuǎn)，直接用手下壓上截面擋圈不易安裝，按照本方法進(jìn)行安裝，安裝快捷，省時(shí)省力。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明滑動(dòng)軸承受力面積相對于現(xiàn)有同型號滑動(dòng)軸承可以增加25%以上，牙掌軸承工作面大量敷焊和鑲嵌高強(qiáng)度耐磨性好的硬質(zhì)合金，軸承斜軸受力面平行于鉆頭工作受力面(井底角)，軸承主受力面與井底形態(tài)相同，且具有止推功能，用兩套強(qiáng)力的截面擋圈鎖緊軸承，替代一套鋼珠鎖緊軸承，節(jié)構(gòu)簡單鎖緊效果好。
[0014]新型牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承與聯(lián)接方式。用強(qiáng)力截面擋圈軸承鎖緊系統(tǒng)代替鋼球鎖緊系統(tǒng)，節(jié)約了保貴的軸承空間，增大了軸承受力面積，簡化了軸承結(jié)構(gòu)，節(jié)約了產(chǎn)品成本，并且可減少軸承局部受力的情況的發(fā)生，滑動(dòng)軸承受力面積增加也是增大了潤滑油脂油膜面積，使牙輪鉆頭更能適應(yīng)大鉆壓、高溫環(huán)境下的定向鉆進(jìn)。
[0015]新型滑動(dòng)軸承相對于現(xiàn)有同型號滑動(dòng)軸承，有效的利用了牙輪殼體空間，牙輪殼體壁厚均勻，加工時(shí)熱處理效果更好；牙輪軸承空間大，利于軸承加工，而且加工效果更好，增加了刀桿直徑，刀具工作更平衡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為截面擋圈的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為截面當(dāng)圈裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為軸承裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為現(xiàn)有技術(shù)中牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
1、牙掌軸；2、牙輪軸孔；3、硬質(zhì)合金塊；4、斜軸；41、第一硬質(zhì)合金層；5、上截面擋圈；
6、下截面擋圈；7、密封系統(tǒng)；8、長油槽；9、軸承大軸；91、第二硬質(zhì)合金層；10、軸承中心油孔；11、大軸油孔；12、長油孔；13、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)；14、下工裝；141、第二內(nèi)孔；142、錐形孔；143、圓柱形孔；144、第二環(huán)形卡臺；15、上工裝；151、第一內(nèi)孔；152、第一環(huán)形卡臺；16、第一限位槽；17、第二限位槽；18、第一環(huán)形斜面凸緣；19、第二環(huán)形斜面凹緣；20、倒角。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖所示:一種牙輪鉆頭，包括牙輪軸孔2、牙掌軸1、密封系統(tǒng)7、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)13，牙輪軸孔套接在所述牙掌軸上，密封系統(tǒng)置于所述牙輪軸孔和牙掌軸之間將二者密封，儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)通過長油孔12與牙掌軸上的軸承中心油孔10連通，牙輪軸孔的外凸弧形面的弧度與井底形態(tài)相同，并行于井底角，所述外凸弧形面的弧度與井底形態(tài)相同，并行于井底角。通過加軸承大軸的主受力面，防止軸承大軸局部受力而產(chǎn)生的不穩(wěn)定現(xiàn)象，提高鉆頭運(yùn)行的平穩(wěn)性。
[0018]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述牙掌軸的環(huán)周設(shè)有第一限位槽16，與所述第一限位槽相對應(yīng)的牙輪軸孔內(nèi)部設(shè)有第二限位槽17，所述第一限位槽和第二限位槽中安裝有截面擋圈，本發(fā)明的截面擋圈采用強(qiáng)力截面擋圈，具有較高的強(qiáng)度，由于截面擋圈帶有開口，因此本截面擋圈能夠沿截面擋圈的徑向收縮。
[0019]所述牙掌軸由軸承大軸9和斜軸4兩部分構(gòu)成，將斜軸的弧面替代了現(xiàn)有技術(shù)中小軸，從而避免小軸折斷，所述斜軸的底部與井底相平行的受力面上設(shè)有第一硬質(zhì)合金層41，由于該部位是主要的承重部位，因而通過設(shè)置第一硬質(zhì)合金層，增加該部位的耐磨能力，所述斜軸的受力面的背側(cè)設(shè)有長油槽8，所述長油槽與軸承中心油孔10連通，軸承中心油孔的油脂進(jìn)入到長油槽中，隨著牙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)油脂分布到牙掌軸和壓輪軸孔之間。所述牙掌軸的頂部為止推面，所述止推面上鑲嵌有硬質(zhì)合金塊3，由于止推面也是軸承的主要受力部位，硬質(zhì)合金塊的設(shè)置增加了止推面的承壓能力。為了能夠使油脂進(jìn)入到硬質(zhì)合金塊前端與牙輪軸孔之間，降低牙輪軸孔和硬質(zhì)合金塊之間的摩擦，所述硬質(zhì)合金塊中部設(shè)有錐形通孔31，所述錐形通孔與所述軸承中心油孔19連通，潤滑油脂通過錐形通孔進(jìn)入到牙輪軸孔和硬質(zhì)合金塊之間，止推面工作時(shí)潤滑效果更好。由于本方案采用截面擋圈取代了現(xiàn)有技術(shù)中鎖緊鋼球的鎖緊方式，采用截面擋圈一方面安裝便捷，加工方式簡單，另一方面占用牙掌軸的空間小，從而增加了牙掌軸的承重能力；去除了現(xiàn)有的小軸，用硬質(zhì)合金塊鑲嵌在牙掌軸的止推面上，大大增加了止推面的耐磨性能，并且在硬質(zhì)合金塊中部開有錐形通孔，通過該錐形通孔潤滑油脂能夠進(jìn)入到硬質(zhì)合金塊和牙輪軸孔之間，增加兩者之間的潤滑油脂油膜面積，減小兩者之間的摩擦，從而提高牙輪的使用壽命。
[0020]作為本發(fā)明的最優(yōu)方案，所述截面擋圈為上、下兩個(gè)，分為上截面擋圈5和下截面擋圈6，采用兩個(gè)截面擋圈能夠?qū)⒀垒嗇S孔和牙輪軸鎖緊的更牢固，兩個(gè)位置都設(shè)置在軸承大軸上，下截面擋圈靠近軸承密封系統(tǒng)7，上截面擋圈靠近斜軸，在兩個(gè)截面擋圈之間軸承大軸的受力面上設(shè)有第二硬質(zhì)合金層91，所述第二硬質(zhì)合金層的背側(cè)的兩個(gè)截面擋圈之間設(shè)有大軸油孔11，第二硬質(zhì)合金層能夠增加軸承大軸的耐磨能力，所述大軸油孔與所述軸承中心油孔連通，大軸油孔中的潤滑油脂進(jìn)入到軸承中心油孔中。增加了截面擋圈的鎖緊效果，同時(shí)第二硬質(zhì)合金層的設(shè)置進(jìn)一步保證軸承大軸的承壓能力，增設(shè)大軸油孔能夠保證兩個(gè)擋圈之間具有潤滑油，從而降低牙輪軸孔與牙掌軸之間的摩擦力。
[0021 ] 為了便于安裝截面擋圈，所述截面擋圈與所述第一限位槽和第二限位槽之間留有間隙。有了這種間隙，首先截面擋圈便于安裝到牙輪軸孔中，其次，牙掌軸便于安裝到牙輪軸孔中，牙掌軸在安裝到牙輪軸孔中時(shí)會(huì)撐大已經(jīng)安裝在第二限位槽中的截面擋圈，由于存在這個(gè)間隙，截面擋圈可以徑向擴(kuò)大，直到牙掌軸完全插入到壓輪軸孔中，此時(shí)，第一限位槽和第二限位槽彼此對應(yīng)，截面擋圈恢復(fù)到原來的形狀，完全的置于第一限位槽和第二限位槽形成的空間中，從而起到限位的作用。
[0022]為了便于下截面擋圈進(jìn)入到第一限位槽中，用于放置下截面擋圈的第一限位槽的外部設(shè)有第一環(huán)形斜面凸緣18，與牙輪軸孔上同樣設(shè)有一個(gè)與所述第一環(huán)形斜面凸緣配合的第二環(huán)形斜面凹緣19。由于此時(shí)已經(jīng)將兩個(gè)截面擋圈分別安裝到牙輪軸孔上的第二限位槽中，下一步工作就需要將牙掌軸壓入到牙輪軸孔中，設(shè)置兩個(gè)相互配合的斜面凸緣能夠便于下截面擋圈進(jìn)入到位于牙掌軸根部的第一限位槽中，同時(shí)，能夠避免下截面擋圈從第一限位槽彈出。
[0023]用于放置上截面擋圈的第一限位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有便于上截面擋圈進(jìn)入的倒角20。由于上、下截面擋圈都是先安裝到相應(yīng)的第二限位槽中，設(shè)置這個(gè)倒角是為了防止安裝牙掌軸時(shí)下截面擋圈卡在用于安裝上截面擋圈的第一限位槽中，這第一限位槽位于牙掌軸的中部，由于存在這個(gè)倒角，下截面擋圈就過順著這個(gè)倒角的傾斜面滑出，最終滑入到牙掌軸根部的第一限位槽中。
[0024]為了便于將截面擋圈安裝到牙輪軸孔中，本發(fā)明還提供了 一種用于安裝牙輪鉆頭中擋圈的工裝，包括上工裝15和下工裝14，所述上工裝上帶有第一內(nèi)孔151，所述上工裝頂端設(shè)有第一環(huán)形卡臺152，所述第一環(huán)形卡臺的外徑大于所述下工裝的內(nèi)徑；所述上工裝的外徑大于截面擋圈的內(nèi)徑小于截面擋圈的外徑；所述下工裝14上設(shè)有第二內(nèi)孔141，所述第二內(nèi)孔由錐形孔142和圓柱形孔143連接而成，所述下工裝的內(nèi)徑大于所述上工裝的外徑，上工裝能夠插入到下工裝中下工裝與牙輪軸孔配合。上工裝用于下壓截面擋圈，下工裝深入到牙輪軸孔中，下壓上工裝，上工裝壓緊相應(yīng)的截面擋圈，截面擋圈順著下工裝上的錐形孔和圓柱形孔進(jìn)入到相應(yīng)的第二限位槽中，通過這個(gè)工裝可以將兩個(gè)截面擋圈順利的裝入牙輪軸孔中的兩個(gè)第二限位槽中，安裝便捷，提高工作效率。
[0025]所述下工裝上部設(shè)有第二環(huán)形卡臺144，第二環(huán)形卡臺的外徑大于牙輪軸孔的內(nèi)徑。第二環(huán)形卡臺卡在牙輪軸孔的外部，便于用力。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明滑動(dòng)軸承受力面積相對于現(xiàn)有同型號滑動(dòng)軸承可以增加25%以上，牙掌軸承工作面大量敷焊和鑲嵌高強(qiáng)度耐磨性好的硬質(zhì)合金，軸承斜軸受力面平行于鉆頭工作受力面(井底角)，軸承主受力面與井底形態(tài)相同，且具有止推功能，用兩套強(qiáng)力的截面擋圈鎖緊軸承，替代一套鋼珠鎖緊軸承，節(jié)構(gòu)簡單鎖緊效果好。
[0027]新型牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承與聯(lián)接方式。用強(qiáng)力截面擋圈軸承鎖緊系統(tǒng)代替鋼球鎖緊系統(tǒng)，節(jié)約了保貴的軸承空間，增大了軸承受力面積，簡化了軸承結(jié)構(gòu)，節(jié)約了產(chǎn)品成本，并且可減少軸承局部受力的情況的發(fā)生，滑動(dòng)軸承受力面積增加也是增大了潤滑油脂油膜面積，使牙輪鉆頭更能適應(yīng)大鉆壓、高溫環(huán)境下的定向鉆進(jìn)。
[0028]新型滑動(dòng)軸承相對于現(xiàn)有同型號滑動(dòng)軸承，有效的利用了牙輪殼體空間，牙輪殼體壁厚均勻，加工時(shí)熱處理效果更好；牙輪軸承空間大，利于軸承加工，而且加工效果更好，增加了刀桿直徑，刀具工作更平衡。
[0029]首先利用裝配強(qiáng)力截面擋圈工裝14、15在牙輪軸孔2中裝配完成上、下截面擋圈
5、6的安裝工作，步驟一、將下工裝深入到牙輪軸孔中下工裝上的第二環(huán)形卡臺抵緊牙輪軸孔的末端；步驟二、將上截面擋圈放入到下工裝的第二內(nèi)孔中平放；步驟四、將上工裝置于上截面擋圈的上方并且逐漸下壓，直到加工上截面擋圈順著第二內(nèi)孔的孔壁進(jìn)入到牙輪軸孔最前端的第二限位槽中；步驟四，由于用于安裝下截面擋圈的第二限位槽距離牙輪軸孔根部比較近，直接將下截面擋圈壓入到第二限位槽中。接下來安裝密封系統(tǒng)7，最后將裝配完成后的牙輪軸孔2壓裝在在牙掌軸I相應(yīng)位置，上、下截面擋圈5、6將自動(dòng)鎖緊軸承，最終將牙輪軸孔2與牙掌軸I套接構(gòu)成牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承系統(tǒng)。組裝鉆頭，抽真空給儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)13注軸承潤滑油脂，最后封閉注油孔。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種牙輪鉆頭，包括牙輪軸孔、牙掌軸、密封系統(tǒng)、儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)，牙輪軸孔套接在所述牙掌軸上，密封系統(tǒng)置于所述牙輪軸孔和牙掌軸之間將二者密封，儲油補(bǔ)償壓力平衡系統(tǒng)通過長油孔與牙掌軸上的軸承中心油孔連通，牙輪軸孔的外凸弧形面的弧度與井底形態(tài)相同，并行于井底角，其特征在于:所述牙掌軸的環(huán)周設(shè)有第一限位槽，與所述第一限位槽相對應(yīng)的牙輪軸孔內(nèi)部設(shè)有第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽中安裝有截面擋圈；所述牙掌軸由軸承大軸和斜軸兩部分構(gòu)成，所述斜軸的底部與井底相平行的受力面上設(shè)有第一硬質(zhì)合金層，所述斜軸的受力面的背側(cè)設(shè)有長油槽，所述長油槽與軸承中心油孔連通；所述牙掌軸的頂部為止推面，所述止推面上鑲嵌有硬質(zhì)合金塊，所述硬質(zhì)合金塊中部設(shè)有錐形通孔，所述錐形通孔與所述軸承中心油孔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述截面擋圈為上、下兩個(gè)，分為上截面擋圈和下截面擋圈，兩個(gè)位置都設(shè)置在軸承大軸上，下截面擋圈靠近軸承密封系統(tǒng)，上截面擋圈靠近斜軸，在兩個(gè)截面擋圈之間軸承大軸的受力面上設(shè)有第二硬質(zhì)合金層，所述第二硬質(zhì)合金層的背側(cè)的兩個(gè)截面擋圈之間設(shè)有大軸油孔，所述大軸油孔與所述軸承中心油孔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙輪鉆頭，其特征在于:所述截面擋圈與所述第一限位槽和第二限位槽之間留有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙輪鉆頭，其特征在于:用于放置下截面擋圈的第一限位槽的外部設(shè)有第一環(huán)形斜面凸緣，與牙輪軸孔上同樣設(shè)有一個(gè)與所述第一環(huán)形斜面凸緣配合的第二環(huán)形斜面凹緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牙輪鉆頭，其特征在于:用于放置上截面擋圈的第一限位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有便于上截面擋圈進(jìn)入的倒角。
6.一種用于安裝牙輪鉆頭中擋圈的工裝，其特征在于:包括上工裝和下工裝，所述上工裝上帶有第一內(nèi)孔，所述上工裝頂端設(shè)有第一環(huán)形卡臺，所述第一環(huán)形卡臺的外徑大于所述下工裝的內(nèi)徑；所述上工裝的外徑大于截面擋圈的內(nèi)徑小于截面擋圈的外徑；所述下工裝上設(shè)有第二內(nèi)孔，所述第二內(nèi)孔由錐形孔和圓柱形孔連接而成，所述下工裝的內(nèi)徑大于所述上工裝的外徑，上工裝能夠插入到下工裝中下工裝與牙輪軸孔配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于安裝牙輪鉆頭中擋圈的工裝，其特征在于:所述下工裝上部設(shè)有第二環(huán)形卡臺，第二環(huán)形卡臺的外徑大于牙輪軸孔的內(nèi)徑。
8.—種擋圈的安裝方法，其特征在于:該方法需要用到擋圈工裝，該擋圈工裝包括上工裝和下工裝，所述上工裝上帶有第一內(nèi)孔，所述上工裝頂端設(shè)有第一環(huán)形卡臺，所述第一環(huán)形卡臺的外徑大于所述下工裝的內(nèi)徑；所述上工裝的外徑大于截面擋圈的內(nèi)徑小于截面擋圈的外徑；所述下工裝上設(shè)有第二內(nèi)孔，所述第二內(nèi)孔由錐形孔和圓柱形孔連接而成，所述下工裝的內(nèi)徑大于所述上工裝的外徑，上工裝能夠插入到下工裝中下工裝與牙輪軸孔配合；步驟一、將下工裝深入到牙輪軸孔中下工裝上的第二環(huán)形卡臺抵緊牙輪軸孔的末端；步驟二、將上截面擋圈放入到下工裝的第二內(nèi)孔中平放；步驟四、將上工裝置于上截面擋圈的上方并且逐漸下壓，直到加工上截面擋圈順著第二內(nèi)孔的孔壁進(jìn)入到牙輪軸孔最前端的第二限位槽中；步驟四，由于用于安裝下截面擋圈的第二限位槽距離牙輪軸孔根部比較近，直接將下截面擋圈壓入到第二限位槽中。
【文檔編號】E21B10/24GK103939023SQ201410182097
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】陳斌 申請人:天津立林鉆頭有限公司