[发明专利]牙轮扩孔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油、地质、煤矿等领域用于井下扩孔的工具，尤其是一 种结构简单、使用寿命较长的人造聚晶金刚石滑动轴承牙轮扩孔器，属于机械 制造技术领域。

背景技术

牙轮钻头扩孔器主要是针对较硬岩石井段扩孔用，其效果较好。但由于扩 孔器受扩孔尺寸的限制，特别是要扩的孔尺寸不大，限制了牙轮轴承的尺寸， 使扩孔用牙轮的结构和轴承寿命受到影响。解决小尺寸扩孔器扩孔牙轮轴承的 寿命是当前要解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之不足，提供一种结构简单扩孔牙轮轴承 寿命较长和占用空间较小的人造聚晶金刚石块的滑动轴承牙轮扩孔器。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种牙轮扩孔器，它由带螺纹轴颈的牙爪(1)，牙爪轴颈上装有镶人造 聚晶金刚石块滑动轴套(2)，牙轮(3)安装在滑动轴套(2)外部，带螺纹 的端面镶人造聚晶金刚石块的止推限位滑环(4)与牙爪轴颈螺纹连接，这样 形成了扩孔牙轮总成，扩孔牙轮总成安装在牙轮扩孔器短接(5)上形成牙轮 扩孔器。滑动轴套(2)是通过粉末冶金烧结工艺将厚2-3毫米的三角形、长 方形或梯形人造聚晶金刚石块镶焊在滑动轴套表面和两端面，经整形后加工轴 套内孔，用略过盈配合压装在牙爪(1)轴颈上。止推限位滑环(4)端面上镶 的人造聚晶金刚石块是通过粉末冶金烧结工艺将厚2-3毫米的三角形、长方形 或梯形人造聚晶金刚石块镶焊在其端面上，将滑环(4)通过螺纹连接安装在 牙爪(1)轴颈上，安装后保证牙轮能自由转动，但牙轮又不串动，确保牙轮 能正常工作，装配间隙调整好后，将止推限位滑环(4)再焊死在牙爪(1)轴 颈上。牙轮内孔镶人造聚晶金刚石块是通过粉末冶金烧结工艺将厚2-3毫米的 三角形、长方形或梯形人造聚晶金刚石块镶焊在其孔壁上，牙轮壳体上镶装压 入硬质合金齿。扩孔牙轮总成可用在液压张开式牙轮扩孔器上。

综上所述，本发明具有如下优点：

1、人造聚晶金刚石滑动轴承牙轮扩孔器结构简单、牢靠、省去了用滚珠 锁紧牙轮的薄弱环节，人造聚晶金刚石滑动磨擦副的良好耐磨性和低磨擦系 数，使牙轮在较高转速下保证轴承的寿命。

2、本发明提供的牙轮扩孔器加工简单，容易达到装配要求，且维修方便， 可重复使用。

附图说明

图1为牙轮扩孔器纵向剖面图。

图2为带螺纹的牙爪纵向剖面图。

图3为滑动轴套纵向剖面图和端面正视图。

图4为牙轮纵向剖面图和端面正视图。

图5为止推限位滑环纵向剖面图和端面正视图。

图6为组装好的扩孔牙轮总成纵向剖面图。

图7为牙轮扩孔器短接纵向剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术做进一步详细说明。

如图1所示本发明的扩孔牙轮总成包括牙爪1、镶人造聚晶金刚石块滑动 轴承套2(简称滑动轴套)、镶焊人造聚晶金刚石块轴承套2的牙轮3(简称 牙轮)、带螺纹和人造聚晶金刚石块的止推限位滑环4(简称止推限位滑环) 和牙轮扩孔器短接5。图2为带螺纹牙爪1结构示意图。图3为镶焊人造聚晶 金刚石块6的滑动轴承套示意图。滑动轴承套工作表面镶焊有人造聚晶金刚石 块6，将滑动轴套2压装在牙爪1的轴颈上。图4为镶焊有人造聚晶金刚石块 滑动轴套的牙轮结构示意图。图5是止推限位滑环，在滑环止推端面镶焊有三 角形、长方形或梯形的人造聚晶金刚石块6，内孔有螺纹。止推限位滑环4通 过螺纹装在牙爪1的轴颈上，并用电焊焊死形成扩孔牙轮总成，再将组装好的 扩孔牙轮总成装在牙轮扩孔短接的定位孔内。图6为组装好的扩孔牙轮总成。 图7为本发明牙轮扩孔器短接，扩孔器短接上有4个定位孔。用电焊将扩孔牙 轮总成焊在牙轮扩孔器短接5上即成牙轮扩孔器。

当牙轮扩孔总成用于液压张开式牙轮扩孔器上时，其工作过程是钻具下至 要扩孔的井段后，开泵循环时，液压张开式机构的活塞推动带锥形的杆向下移 动，将扩孔牙轮伸出张开，就可进行扩孔，当停泵时，牙轮在弹簧作用下就缩 回扩孔器体内。总成的牙爪结构可以依据液压张开式扩孔器结构作相应的变 动。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明技术的权利要求范围当中。