本发明专利技术属于地质钻进工具，尤其涉及一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构成，牙轮座与扩孔器本体固接成整体，牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球，牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，其特征是：牙轮座的大轴套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔滑动配合。有益效果：弹性浮动套在牙轮和牙轮座承之间浮动，其套内和套外各部分的相对运动速度相加等于牙轮和牙轮座之间的相对转动速度，各摩擦面之间相对运动速度减小一半，避免不必要的磨损，降低发热量，延长了扩孔器的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地质钻进工具，尤其涉及一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器。
技术介绍
随着石油钻井事业的发展，作为其主要钻井工具之一的扩孔器的使用寿命在施工中起到了至关重要的作用。扩孔器切削单 元的主要结构是牙轮和牙掌部分，牙轮孔和牙掌轴所形成轴承的密封效果，直接影响扩孔器的使用寿命。一种现有技术的扩孔器，它的牙掌掌背靠近所扩孔的孔壁。由于扩孔器的扩孔作业一般为水平或接近水平的作业形式，大量泥沙和岩屑沉积在孔道下部，对掌背的研磨和冲蚀都很严重，当掌背磨损到某程度时，将破坏轴承的密封装置，使轴承密封失效。密封失效后，泥浆携带岩屑等杂质进入轴承密封腔，轴承将严重磨损而不能正常工作，有时可能产生掉轮事故。目前技术人员通过改变扩孔器的结构，已经大大改善了轴承的密封性，例如去除牙掌掌背，牙轮组件用牙轮座替代掌背，不存在掌背和掌尖，就避免孔壁底部的岩屑和泥沙所造成的危害，间接保护了牙轮组件轴承的密封系统，但是由于牙轮座的大轴与对应牙轮内孔间为滑动摩擦，在牙轮高速运转的情况下，随着钻井压力的加入和地面对钻头的反作用力，使牙轮和牙轮座承间产生极大的摩擦力，而导致其发热量不断加大，造成磨损严重，以致严重影响了钻头的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器。通过减小牙轮组件中牙轮座的大轴与对应位置的牙轮间的摩擦力，达到延长扩孔器的寿命。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构成，所述牙轮座与扩孔器本体固接成整体，所述牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，其特征是所述牙轮座的大轴套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔滑动配合。所述弹性浮动套上下两端轴向均匀设有涨缩槽。所述扩孔器本体主要由两端设有钻杆接头螺纹的本体芯轴、环板、主板、前导向板、后导向板、径向水管、倾斜水管构成，所述前导向板、环板、主板、后导向板自前往后依次固接在本体芯轴上，所述主板上圆周上均匀设有不少于三个的牙轮座镶装孔，所述径向水管置于前导向板后方并径向贯穿本体芯轴，所述倾斜水管置于主板前侧的牙轮组件之间并径向贯穿本体芯轴， 所述径向水管和倾斜水管内镶装水眼或无中心孔的水堵。所述牙轮组件的牙轮上镶有硬质合金保径齿和硬质合金切削齿。所述牙轮座与牙轮之间构成轴承腔，其结合部设有密封圈。有益效果当扩孔器工作时，来自钻入的压力和钻入地层的反作用力，被转移到弹性浮动套上，牙轮对牙轮座相对转动，弹性浮动套在牙轮和牙轮座之间浮动，其套内和套外各部分的相对运动速度相加等于牙轮和牙轮座之间的相对转动速度，各摩擦面之间相对运动速度减小一半，减小摩擦系数，避免不必要的磨损，降低发热量，延长牙轮与牙轮座的使用寿命，保证了牙轮和牙轮座在长时间转动情况下，不会因磨损而造成止推钢球在二者之间攒动，从而延长的扩孔器的使用寿命；采用的牙轮组件，其牙轮分为数级直径等级，在同一规格扩孔器本体的个体上，分别使用不同直径等级的牙轮组件，可完成不同直径级别的扩孔作业。附图说明图I是本专利技术牙轮组件的结构 图2为本专利技术的整体结构； 图3是本专利技术的端面视 图4是本专利技术本体的结构 图5是本专利技术其中一组牙轮组件和部分本体的剖面 图6是本专利技术中水眼的结构 图7是弹性浮动套结构示意图。图中11、本体芯轴，110、钻杆接头螺纹，12、前导向板，13、环板，14、主板，140、牙轮座镶装孔，15、后导向板，16、径向水管，17、倾斜水管，21、牙轮，210、牙轮内孔，211、保径齿，212、切削齿，213、锁紧钢球跑道槽，22、牙轮座，23、锁紧钢球，24、弹性浮动套，240、涨缩槽，25、轴承密封圈，26、塞销，27、凹槽，221、大轴，222、塞销孔，31、水眼，32、水眼挡圈，32-1、挡圈槽，33密封圈，33-1、密封槽。具体实施例方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图所示，一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，包括扩孔器本体和由牙轮21、牙轮座22构成的牙轮组件，所述扩孔器本体主要由两端设有钻杆接头螺纹110的本体芯轴11、环板13、主板14、前导向板12、后导向板15、径向水管16、倾斜水管17构成，所述前导向板、环板、主板、后导向板自前往后依次固接在本体芯轴上，所述主板上圆周上均匀分布不少于三个的牙轮座镶装孔140，所述径向水管置于前导向板后方并径向贯穿本体芯轴，所述倾斜水管置于主板前侧的牙轮组件之间并径向贯穿本体芯轴，所述牙轮座通过牙轮座镶装孔与扩孔器本体固接成整体。所述牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽27，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽213，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球23，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，所述牙轮座的大轴221套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔210滑动配合。所述弹性浮动套上下两端轴向均匀设有涨缩槽240，相邻涨缩槽的开口对应设置在弹性浮动套上下两侧端。依靠涨缩槽240弹性浮动套在一定的直径范围内涨缩，在牙轮和牙轮座的相对运动中自动调整弹性浮动套与牙轮、牙轮座之间的间隙，使弹性浮动套相对牙轮，牙轮座的相对运动速度保持在基本一致范围内。所述涨缩槽在弹性浮动套的径向位置均匀分布，为保证涨缩槽不至于因弹性形变过大而使相连的两个涨缩槽断裂，所述涨缩槽深度至少为弹性浮动套宽度的八分之一。为进一步降低摩擦系数，减小发热量和磨损量，所述弹性浮动套除了涨缩槽以外的所有表面镀有减摩金属材料，如银等。所述径向水管和倾斜水管内镶装水眼31或无中心孔的水堵。水眼为泥浆提供通路，用以清洗牙轮和携带岩屑排出作业孔。根据水力需要，可在部分水管内装置水堵，调整水力方向，使水力在扩孔作业中发挥其应有的作用。所述径向水管和倾斜水管顶部设有水眼挡圈32，所述挡圈槽32-1下方设有环形密封槽33-1，密封槽中置有密封圈33，密封圈套装在水眼或水堵外圆上。前导向板12由数件构成，钻进时申进导向孔，既起导向作用，又能稳定牙轮工作。环板13同时稳固前导向板12和径向水管16。后导向板15同样由数件构成，专为扩孔器倒进时作导向，同时稳固主板14和倾斜水管17。密封圈33装在各类水管预设的环形槽内，它在水管内壁与水眼或水堵外缘形成静密封，防止泥浆在其间泄漏。挡圈32装在水管顶部的挡圈槽内，用于固定水眼31或水堵。水眼为泥浆提供通路，用以清洗牙轮和携带岩屑排出作业孔。根据水力需要，可在部分水管内装置水堵，调整水力方向，使水力在扩孔作业中发挥其应有的作用。所述牙轮组件的牙轮21上镶有硬质合金保径齿211和硬质合金切削齿212,牙轮的内孔设有锁紧钢球跑道槽213，所述牙轮座上设有塞销孔222，所述塞销孔内装有锁紧钢球23及塞销26，塞销用来锁紧钢球，所述牙轮通过与锁紧钢球跑道槽触接的锁紧钢球与牙轮座22轴向连接。锁紧钢球为牙轮和牙轮座定位，牙轮座装入轮座孔后，再用电弧焊焊牢。所述牙轮座与牙轮之间构成轴承腔，其结合部设有轴承密封圈25。轴承密封圈为牙轮和牙轮座的轴承提供有润滑油脂存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构成，所述牙轮座与扩孔器本体固接成整体，所述牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，其特征是所述牙轮座的大轴套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔滑动配合。2.根据权利要求I所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是所述弹性浮动套上下两端轴向均匀设有涨缩槽。3.根据权利要求I所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是所述扩孔器本体主要由两端设有钻杆接头螺纹的本体芯轴、环板、主板、前导向...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子洲，
申请(专利权)人：天津立林钻头有限公司，
类型：发明
国别省市：
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