[实用新型]矿用牙轮钻头

说明书

一、技术领域

本实用新型属于矿山钻孔用钻头，尤其是涉及到一种矿用三牙轮钻头。 

二、背景技术

根据调查显示，目前所有的矿用三牙轮钻头的损坏有95％都是由于其传动副轴承系统的损坏和牙爪爪背的磨损而导致的。现有的矿用三牙轮钻头主要存在以下几个问题：1、矿山露天开踩大多使用三牙轮钻头，在钻孔中牙轮钻头承受着钻机的高压、高冲击及岩碴的磨损，工作环境恶劣，而丼深一般在15～17米，口径一般在150～320毫米，钻孔破碎的岩石碴一般难以排到井外，这样岩石碴在丼内就会对牙轮钻头的牙爪爪背进行反复磨损，使钻头爪背的寿命大大的缩短，它将直接导致矿用三牙轮钻头使用寿命大大缩短。2、目前的矿用三牙轮钻头一般没有采用密封润滑轴承的形式，传动副轴承系统工作时产生的热量只能依靠钻机提供的风量冷却，轴承副产生的热量被风带走，降低轴承系统的高温，而非传统意义上的轴承由油和油脂润滑，相对传统意义上的轴承使用寿命要低得多。有的矿用三牙轮钻头采用了密封润滑的轴承形式，但选用的O型截面为圆面密封圈，密封效果也不佳。再加上在高压、变温、高冲击的工作环境下，牙轮、牙爪的一、二止推接触面很快磨损。使牙轮、牙爪的传动副的间隙过早地增大，这样导致整个传动副较早地失效。 

三、发明内容

本实用新型的目的主要针对目前的矿用三牙轮钻头的牙轮牙爪止推接触面磨损快和牙爪爪背被磨损以及无密封无润滑型或有密封而密封效果差的缺陷，设计的一种有效的提高矿用三牙轮钻头使用寿命的矿用牙轮钻头。 

本实用新型的技术方案是：矿用牙轮钻头包括牙爪、牙轮及传动副，在牙轮上设有高性能减磨装置，所述减磨装置为圆柱型或多边型，柱面为直线或斜线滚花，中心鑲有减磨材料制作的偏心环圈，该减磨装置安装于牙轮内孔的顶端。同时，在牙爪轴根部与牙轮之间设有密封装置，所述密封装置为“O”型截面为双“U”型的密封圈，截面压缩为5-18％。在牙爪的背部还设有流线型排碴通道，该排碴通道位于丝扣部上面、塞销孔下面、爪背侧面。 

本实用新型的有益效果是：由于在牙爪轴与牙轮之间增设了减磨装置和密封装置，牙轮与牙爪之间的减磨装置以及爪轮传动副在油和油脂润滑环境中工作，极大地延长了轮爪使用寿命；同时在牙爪背部设置了流线型的斜面通道，使钻孔内破碎的岩石碴及时排到井外，有效防止岩碴对牙爪爪背的磨损，从而使整个钻头的使用寿命得到大幅度提高。 

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

四、附图说明

图1为本实用新型爪轮剖面结构示意图； 

图2为本实用新型牙爪背面排碴通道示意图； 

图3本实用新型减磨装置结构主视图； 

图4为本实用新型减磨装置结构左视图； 

图5为本实用新型密封装置结构主视图； 

图6为本实用新型密封装置截面结构示意图。 

图中：1为牙爪，2为爪背，3为牙轮，4为减磨装置，5密封装置，6为柱面，7为偏心环圈，8为排碴通道。 

五、具体实施方式

如图所示，在牙轮3的轴孔顶端设置减磨装置4，该减磨装置采用高强度钢+高减磨合金的新型复合材料制作。即采用高强度钢制作圆形或多边形柱体，柱面6为直线或斜线滚花，并在柱体的一侧表面适当处钻一圆型或多边型的盲孔，然后将高减磨合金的新型复合材料填充于该盲孔内形成偏心环圈7。也可以采用高强度粉末材料和高减磨合金通过压制、成型、烧结实现。还可以通过高强度铸造材料和高减磨合金铸造实现。采用该减磨装置可以产生润滑牙轮、牙爪一止推接触面，从而减小牙爪、牙轮一止推的磨损，达到增加磨损时间。在牙爪轴与牙轮3之间设置密封装置5，该密封装置5采用“O”型截面为双“U”型密封圈，从而使密封圈与牙爪、牙轮的接触面积增大，变过去密封圈线接触为面接触，更好地起到储备油脂润滑轴承系统的作用。所述密封圈采用耐高温、耐腐蚀、减磨损的化工材料制作。采用减磨装置和密封装置可使牙轮传动副的使用寿命得到大幅度的提高。同时，应用流体力学的原理，在牙爪爪背2的侧面设置一个流线型的排碴通道8，以利于岩碴顺利地排出井底，减少岩碴对爪背2的磨损，使牙爪1的使用寿命得到较大幅度的延长。本实用新型可提高矿用三牙轮钻头使用寿命10％～20％，具有较好的经济效益和较广泛的实用性。