專利名稱：帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地質(zhì)鉆進(jìn)工具，尤其涉及一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器。
背景技術(shù)：
隨著流體介質(zhì)管道輸送事業(yè)的發(fā)展，穿越河流、湖泊、公路、鐵路甚至山脈的輸送管道孔的鉆進(jìn)和擴(kuò)鉆作業(yè)在逐步增多，穿越擴(kuò)孔器的使用越發(fā)頻繁。擴(kuò)孔器切削單元的主要結(jié)構(gòu)是牙輪和牙掌部分，牙輪孔和牙掌軸所形成軸承的密封效果，直接影響擴(kuò)孔器的使用壽命。一種現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)孔器，它的牙掌掌背靠近所擴(kuò)孔的孔壁。由于擴(kuò)孔器的擴(kuò)孔作業(yè)一般為水平或接近水平的作業(yè)形式，大量泥沙和巖屑沉積在孔道下部，對(duì)掌背的研磨和沖蝕都很嚴(yán)重，當(dāng)掌背磨損到某程度時(shí)，將破壞軸承的密封裝置，使軸承密封失效。密封失效后，泥漿攜帶巖屑等雜質(zhì)進(jìn)入軸承密封腔，軸承將嚴(yán)重磨損而不能正常工作，有時(shí)可能產(chǎn)生掉輪事故。目前技術(shù)人員通過改變擴(kuò)孔器的結(jié)構(gòu)，已經(jīng)大大改善了軸承的密封性，例如去除牙掌掌背，牙輪組件用牙輪座替代掌背，不存在掌背和掌尖，就避免孔壁底部的巖屑和泥沙所造成的危害，間接保護(hù)了牙輪組件軸承的密封系統(tǒng)，但是由于牙輪與牙輪座之間存在著滑動(dòng)摩擦，在牙輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，二者之間的摩擦力增大，牙輪座極易磨損壞，造成牙輪座在牙輪內(nèi)長時(shí)間晃動(dòng)而脫離牙輪，因此，采用一種新的形式，減小牙輪座與牙輪之間的摩擦，延長密封裝置的使用壽命，進(jìn)而延長擴(kuò)孔器的使用壽命是非常必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種通過減小牙輪和牙輪座之間的摩擦力，進(jìn)而延長擴(kuò)孔器的壽命的一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，主要由擴(kuò)孔器本體和包括牙輪座和牙輪的牙輪組件構(gòu)成，所述牙輪座與擴(kuò)孔器本體固接成整體，所述牙輪內(nèi)部設(shè)有滾柱跑道槽和鎖緊鋼球跑道槽，所述鎖緊鋼球跑道槽中設(shè)有鎖緊鋼球，所述牙輪套裝于牙輪座上，并通過嵌裝于滾柱跑道槽中的滾柱與牙輪座摩擦連接，其特征是與牙輪座頂端觸接的牙輪中設(shè)有止推球盲孔，所述止推鋼球盲孔內(nèi)依次設(shè)有牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊和止推鋼球，與所述止推鋼球觸接的牙輪座軸向中心位置設(shè)有牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊。所述擴(kuò)孔器本體主要由兩端設(shè)有鉆桿接頭螺紋的本體芯軸、環(huán)板、主板、前導(dǎo)向板、后導(dǎo)向板、徑向水管、傾斜水管構(gòu)成，所述前導(dǎo)向板、環(huán)板、主板、后導(dǎo)向板自前往后依次固接在本體芯軸上，所述主板上圓周上均勻設(shè)有不少于三個(gè)的牙輪座鑲裝孔，所述徑向水管置于前導(dǎo)向板后方并徑向貫穿本體芯軸，所述傾斜水管置于主板前側(cè)的牙輪組件之間并徑向貫穿本體芯軸，所述徑向水管和傾斜水管內(nèi)鑲裝水眼或無中心孔的水堵。所述牙輪組件的牙輪上鑲有硬質(zhì)合金保徑齒和硬質(zhì)合金切削齒。[0008]所述牙輪座與牙輪之間構(gòu)成軸承腔，其結(jié)合部設(shè)有密封圈。有益效果將牙輪座與牙輪之間的滑動(dòng)摩擦替代為單鋼球止推的滾動(dòng)摩擦，并在兩端設(shè)置硬質(zhì)合金耐磨墊，保證了牙輪和牙輪座在長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，不會(huì)因磨損而造成止推鋼球在二者之間攢動(dòng)，從而延長的擴(kuò)孔器的使用壽命。采用可換式牙輪組件，當(dāng)牙輪組件由于磨損等原因失效后，可重復(fù)使用擴(kuò)孔器本體，僅換用牙輪組件新品即可繼續(xù)使用；采用的牙輪組件，其牙輪分為數(shù)級(jí)直徑等級(jí)，在同一規(guī)格擴(kuò)孔器本體的個(gè)體上，分別使用不同直徑等級(jí)的牙輪組件，可完成不同直徑級(jí)別的擴(kuò)孔作業(yè)。

圖1是本實(shí)用新型牙輪組件的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)；圖3是本實(shí)用新型的端面視圖；圖4是本實(shí)用新型本體的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實(shí)用新型其中一組牙輪組件和部分本體的剖面圖；圖6是本實(shí)用新型中水眼的結(jié)構(gòu)圖。圖中11、本體芯軸，110、鉆桿接頭螺紋，12、前導(dǎo)向板，13、環(huán)板，14、主板，140、牙輪座鑲裝孔，15、后導(dǎo)向板，16、徑向水管，17、傾斜水管，21、牙輪，211、保徑齒，212、切削齒， 213、鎖緊鋼球跑道槽，214、滾柱跑道槽，22、牙輪座，23、鎖緊鋼球，24、軸承滾柱，25、軸承密封圈，26、塞銷，27、止推鋼球，觀、牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊，四、牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊，222、塞銷孔，31、水眼，32、水眼擋圈，32-1、擋圈槽，33密封圈，33-1、密封槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖所示，一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，包括擴(kuò)孔器本體和由牙輪21、牙輪座22構(gòu)成的牙輪組件，所述擴(kuò)孔器本體主要由兩端設(shè)有鉆桿接頭螺紋110的本體芯軸11、環(huán)板13、主板 14、前導(dǎo)向板12、后導(dǎo)向板15、徑向水管16、傾斜水管17構(gòu)成，所述前導(dǎo)向板、環(huán)板、主板、后導(dǎo)向板自前往后依次固接在本體芯軸上，所述主板上圓周上均勻分布不少于三個(gè)的牙輪座鑲裝孔140，所述徑向水管置于前導(dǎo)向板后方并徑向貫穿本體芯軸，所述傾斜水管置于主板前側(cè)的牙輪組件之間并徑向貫穿本體芯軸，所述牙輪座通過牙輪座鑲裝孔與擴(kuò)孔器本體固接成整體。所述牙輪內(nèi)部設(shè)有滾柱跑道槽214、鎖緊鋼球跑道槽213，所述鎖緊鋼球跑道槽中設(shè)有鎖緊鋼球23，所述牙輪套裝于牙輪座上，并通過嵌裝于滾柱跑道槽中的滾柱M與牙輪座摩擦連接，與牙輪座頂端觸接的牙輪中設(shè)有止推球盲孔215，所述止推鋼球盲孔內(nèi)依次設(shè)有牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊四和止推鋼球27，止推鋼球的的球面率高于止推鋼球盲孔。與所述止推鋼球觸接的牙輪座軸向中心位置設(shè)有牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊28。牙輪座(即止推軸承)頂端與牙輪的接觸面從滑動(dòng)摩擦改為單鋼球止推的滾動(dòng)摩擦，并在鋼球的兩端設(shè)置硬質(zhì)合金耐磨墊，從而適應(yīng)較高的轉(zhuǎn)速。所述徑向水管和傾斜水管內(nèi)鑲裝水眼31或無中心孔的水堵。水眼為泥漿提供通路，用以清洗牙輪和攜帶巖屑排出作業(yè)孔。根據(jù)水力需要，可在部分水管內(nèi)裝置水堵，調(diào)整水力方向，使水力在擴(kuò)孔作業(yè)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。所述徑向水管和傾斜水管頂部設(shè)有水眼擋圈32，所述擋圈槽32-1下方設(shè)有環(huán)形密封槽33-1，密封槽中置有密封圈33，密封圈套裝在水眼或水堵外圓上。前導(dǎo)向板12由數(shù)件構(gòu)成，鉆進(jìn)時(shí)申進(jìn)導(dǎo)向孔，既起導(dǎo)向作用，又能穩(wěn)定牙輪工作。環(huán)板13同時(shí)穩(wěn)固前導(dǎo)向板12和徑向水管16。 后導(dǎo)向板15同樣由數(shù)件構(gòu)成，專為擴(kuò)孔器倒進(jìn)時(shí)作導(dǎo)向，同時(shí)穩(wěn)固主板14和傾斜水管17。 密封圈33裝在各類水管預(yù)設(shè)的環(huán)形槽內(nèi)，它在水管內(nèi)壁與水眼或水堵外緣形成靜密封，防止泥漿在其間泄漏。擋圈32裝在水管頂部的擋圈槽內(nèi)，用于固定水眼31或水堵。水眼為泥漿提供通路，用以清洗牙輪和攜帶巖屑排出作業(yè)孔。根據(jù)水力需要，可在部分水管內(nèi)裝置水堵，調(diào)整水力方向，使水力在擴(kuò)孔作業(yè)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。所述牙輪組件的牙輪21上鑲有硬質(zhì)合金保徑齒211和硬質(zhì)合金切削齒212，牙輪的內(nèi)孔設(shè)有鎖緊鋼球跑道槽213和滾柱跑道槽214，所述牙輪座上設(shè)有塞銷孔222，所述塞銷孔內(nèi)裝有鎖緊鋼球23及塞銷沈，塞銷用來鎖緊鋼球，所述滾柱跑道槽內(nèi)置有軸承滾柱對(duì)，所述牙輪通過與鎖緊鋼球跑道槽觸接的鎖緊鋼球與牙輪座22軸向連接。鎖緊鋼球?yàn)檠垒喓脱垒喿ㄎ?，牙輪座裝入輪座孔后，再用電弧焊焊牢。所述牙輪座與牙輪之間構(gòu)成軸承腔，其結(jié)合部設(shè)有軸承密封圈25。軸承密封圈為牙輪和牙輪座的軸承提供有潤滑油脂存在的密封腔。本體芯軸是中心軸，其兩端設(shè)置鉆桿接頭螺紋，根據(jù)需要可設(shè)置成公螺紋或母螺紋，用于作業(yè)時(shí)連接鉆桿。牙輪軸線與擴(kuò)孔器本體軸線平行，因此牙輪的邊齒是整體擴(kuò)孔器的最大外徑。牙輪邊齒在牙輪的最大外徑?jīng)Q定了擴(kuò)孔直徑。當(dāng)牙輪組件由于磨損等原因失效后，可將牙輪座用電弧切割等方法脫離擴(kuò)孔器本體后，重新焊好牙輪組件新品，繼續(xù)使用，擴(kuò)孔器本體可重復(fù)使用。切削齒是擴(kuò)孔器的主要切削元件，而保徑齒是對(duì)擴(kuò)孔直徑提供保障，并起到輔助切削作用。牙輪組件組裝時(shí)，牙輪組件組裝前，牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊觀、牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊四分別鑲裝于牙輪座22和牙輪21預(yù)設(shè)的止推鋼球盲孔215內(nèi)，先將軸承滾柱M裝入滾柱跑道槽214，裝好軸承密封圈25，牙輪座22裝入后，通過塞銷孔222裝入鎖緊鋼球23， 塞銷沈裝入塞銷孔222并焊牢后，即鎖定了鎖緊鋼球23在其跑道內(nèi)。鎖緊鋼球23裝入后， 鎖定了牙輪21與牙輪座22的軸向位置。密封圈25為牙輪和牙輪座構(gòu)成的軸承腔提供密封作用，它將裝有潤滑油脂的軸承腔與外部泥漿隔開，保障軸承在良好潤滑的條件下正常工作。保徑齒在牙輪的最大直徑?jīng)Q定了擴(kuò)孔器的擴(kuò)孔直徑，改變保徑齒在牙輪的最大直徑便能改變擴(kuò)孔直徑，換言之，改變牙輪整體的最大直徑，便能改變擴(kuò)孔直徑，因此，可做成不同直徑等級(jí)的牙輪，利用同一本體，實(shí)現(xiàn)多級(jí)擴(kuò)孔。輸送管道孔是在較小直徑預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上逐級(jí)擴(kuò)鉆而成的，當(dāng)完成一級(jí)擴(kuò)鉆后，如果牙輪組件失效或基本失效，可拆下牙輪組件， 繼續(xù)使用現(xiàn)有擴(kuò)孔器本體，裝好并焊牢較大直徑級(jí)別的牙輪，進(jìn)行下一級(jí)擴(kuò)孔作業(yè)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，主要由擴(kuò)孔器本體和包括牙輪座和牙輪的牙輪組件構(gòu)成，所述牙輪座與擴(kuò)孔器本體固接成整體，所述牙輪內(nèi)部設(shè)有滾柱跑道槽和鎖緊鋼球跑道槽，所述鎖緊鋼球跑道槽中設(shè)有鎖緊鋼球，所述牙輪套裝于牙輪座上，并通過嵌裝于滾柱跑道槽中的滾柱與牙輪座摩擦連接，其特征是與牙輪座頂端觸接的牙輪中設(shè)有止推球盲孔，所述止推鋼球盲孔內(nèi)依次設(shè)有牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊和止推鋼球，與所述止推鋼球觸接的牙輪座軸向中心位置設(shè)有牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，其特征是所述擴(kuò)孔器本體主要由兩端設(shè)有鉆桿接頭螺紋的本體芯軸、環(huán)板、主板、前導(dǎo)向板、后導(dǎo)向板、徑向水管、傾斜水管構(gòu)成，所述前導(dǎo)向板、環(huán)板、主板、后導(dǎo)向板自前往后依次固接在本體芯軸上， 所述主板上圓周上均勻設(shè)有不少于三個(gè)的牙輪座鑲裝孔，所述徑向水管置于前導(dǎo)向板后方并徑向貫穿本體芯軸，所述傾斜水管置于主板前側(cè)的牙輪組件之間并徑向貫穿本體芯軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，其特征是所述徑向水管和傾斜水管內(nèi)鑲裝水眼或無中心孔的水堵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，其特征是所述牙輪組件的牙輪上鑲有硬質(zhì)合金保徑齒和硬質(zhì)合金切削齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，其特征是所述牙輪座與牙輪之間構(gòu)成軸承腔，其結(jié)合部設(shè)有密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型屬于地質(zhì)鉆進(jìn)工具，尤其涉及一種帶有耐磨止推鋼球的邊齒保徑擴(kuò)孔器，主要由擴(kuò)孔器本體和包括牙輪座和牙輪的牙輪組件構(gòu)成，所述牙輪座與擴(kuò)孔器本體固接成整體，所述牙輪內(nèi)部設(shè)有滾柱跑道槽和鎖緊鋼球跑道槽，鎖緊鋼球跑道槽中設(shè)有鎖緊鋼球，牙輪通過嵌裝于滾柱跑道槽中的滾柱與牙輪座摩擦連接，其特征是與牙輪座頂端觸接的牙輪中設(shè)有止推球盲孔，所述止推鋼球盲孔內(nèi)依次設(shè)有牙輪硬質(zhì)合金耐磨塊和止推鋼球，與止推鋼球觸接的牙輪座軸向中心位置設(shè)有牙輪座硬質(zhì)合金耐磨塊。有益效果將牙輪座與牙輪之間的滑動(dòng)摩擦替代為單鋼球止推的滾動(dòng)摩擦，并在兩端設(shè)置硬質(zhì)合金耐磨墊，延長了擴(kuò)孔器的使用壽命。
文檔編號(hào)E21B10/34GK202000898SQ20112005479
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者劉子洲 申請(qǐng)人:天津立林鉆頭有限公司