带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器制造技术

本发明专利技术属于地质钻进工具，尤其涉及一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器，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，所述牙轮内部设有滚柱跑道槽和锁紧钢球跑道槽，所述锁紧钢球跑道槽中设有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过嵌装于滚柱跑道槽中的滚柱与牙轮座摩擦连接，其特征是：所述牙轮或牙轮座顶端设有止推钢球盲孔，所述止推钢球盲孔内设有止推钢球。有益效果：将牙轮座与牙轮之间的滑动摩擦替代为单钢球止推的滚动摩擦，减小了牙轮座与牙轮之间的磨损，从而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，尤其涉及一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器。
技术介绍
随着流体介质管道输送事业的发展，穿越河流、湖泊、公路、铁路甚至山脉的输送管道孔的钻进和扩钻作业在逐步增多，穿越扩孔器的使用越发频繁。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，但是由于牙轮与牙轮座之间存在着滑动摩擦，摩擦力较大，在牙轮高速运转的情况下，牙轮座极易磨损坏，造成牙轮座在牙轮内长时间晃动而脱离牙轮，因此，采用一种新的形式，减小牙轮座与牙轮之间的摩擦，延长密封装置的使用寿命，进而延长扩孔器的使用寿命是非常必要的。
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，而提供一种通过减小牙轮和牙轮座之间的摩擦力，进而延长扩孔器的寿命的一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器，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，所述牙轮内部设有滚柱跑道槽和锁紧钢球跑道槽，所述锁紧钢球跑道槽中设有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过嵌装于滚柱跑道槽中的滚柱与牙轮座摩擦连接，其特征是所述牙轮或牙轮座顶端设有止推钢球盲孔，所述止推钢球盲孔内设有止推钢球。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，所述牙轮座轴线与扩孔器本体芯轴的轴线相互平行。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。有益效果将牙轮座与牙轮之间的滑动摩擦替代为单钢球止推的滚动摩擦，减小了牙轮座与牙轮之间的磨损，从而延长了扩孔器的使用寿命。采用可换式牙轮组件，当牙轮组件由于磨损等原因失效后，可重复使用扩孔器本体，仅换用牙轮组件新品即可继续使用；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。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,211、保径齿,212、切削齿，213、锁紧钢球跑道槽，214、滚柱跑道槽，22、牙轮座，23、锁紧钢球，24、滚柱，25、轴承密封圈，26、塞销，27、止推钢球，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，一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器，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，本体芯轴是中心轴，其两端设置钻杆接头螺纹，根据需要可设置成公螺纹或母螺纹，用于作业时连接钻杆。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，牙轮轴线与扩孔器本体轴线平行，因此牙轮的边齿是整体扩孔器的最大外径。牙轮边齿在牙轮的最大外径决定了扩孔直径。当牙轮组件由于磨损等原因失效后，可将牙轮座用电弧切割等方法脱离扩孔器本体后，重新焊好牙轮组件新品，继续使用，扩孔器本体可重复使用。切削齿是扩孔器的主要切削元件，而保径齿是对扩孔直径提供保障，并起到辅助切削作用。所述牙轮内部设有滚柱跑道槽214、锁紧钢球跑道槽213，所述牙轮座上设有塞销孔222，所述塞销孔内装塞销26，所述锁紧钢球跑道槽中设有锁紧钢球23，塞销用来锁紧钢球。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。所述牙轮套装于牙轮座上，并通过嵌装于滚柱跑道槽中的滚柱24与牙轮座摩擦连接，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的密封腔。所述牙轮和牙轮座顶端之间设有止推钢球盲孔215，所述止推钢球盲孔内设有止推钢球27。所述止推钢球盲孔可以设在牙轮上或牙轮座上，也可以同时设在牙轮和牙轮座上，止推钢球盲孔的直径略大于止推钢球的直径。牙轮座(即止推轴承)顶端与牙轮的接触面从滑动摩擦改为单钢球止推的滚动摩擦，从而适应较高的转速。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。牙轮组件组装时，牙轮组件组装前，先将现在止推钢球27置于止推钢球盲孔中， 再将轴承滚柱24装入滚柱跑道槽214，装好轴承密封圈25，牙轮座22装入后，通过塞销孔222装入锁紧钢球23，塞销26装入塞销孔222并焊牢后，即锁定了锁紧钢球23在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器，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，所述牙轮内部设有滚柱跑道槽和锁紧钢球跑道槽，所述锁紧钢球跑道槽中设有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过嵌装于滚柱跑道槽中的滚柱与牙轮座摩擦连接，其特征是所述牙轮或牙轮座顶端设有止推钢球盲孔，所述止推钢球盲孔内设有止推钢球。2.根据权利要求I所述的带有单体止推钢球的边齿保径扩孔器，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...

【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：