專利名稱：邊齒保徑擴孔器的制作方法
技術領域：
本發明屬于地質鉆進工具，尤其涉及一種邊齒保徑擴孔器。
背景技術：
隨著流體介質管道輸送事業的發展，穿越河流、湖泊、公路、鐵路甚至山脈的輸送 管道孔的鉆進和擴鉆作業在逐步增多，穿越擴孔器的使用越發頻繁。擴孔器切削單元的主 要結構是牙輪和牙掌部分，牙輪孔和牙掌軸所形成軸承的密封效果，直接影響擴孔器的使 用壽命。一種現有技術的擴孔器，它的牙掌掌背靠近所擴孔的孔壁。由于擴孔器的擴孔作 業一般為水平或接近水平的作業形式，大量泥沙和巖屑沉積在孔道下部，對掌背的研磨和 沖蝕都很嚴重，當掌背磨損到某程度時，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進入軸承密封腔，軸承將嚴重磨損而不能正常工作，有時可能產 生掉輪事故。因此，提高擴孔器的使用壽命，首先至關重要的是提高切削單元的使用壽命， 而密封裝置是重中之重。保護好密封裝置的因素之一是要保護好牙掌掌背。采用一種新的 形式，使牙掌掌背不受或少受巖屑的研磨，延長密封裝置的使用壽命，進而延長擴孔器的使 用壽命是非常必要的。

發明內容
本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種邊齒保徑擴孔器，通過改變 擴孔器切削單元牙掌的設置形式，實現間接保護牙掌掌背的目的。本發明為實現上述目的，采用以下技術方案一種邊齒保徑擴孔器，其特征是 主要由擴孔器本體和包括牙輪、牙輪座的牙輪組件構成，所述擴孔器本體主要由兩端設有 鉆桿接頭螺紋的本體芯軸、環板、主板、前導向板、后導向板、徑向水管、傾斜水管構成，所述 前導向板、環板、主板、后導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 分布不少于三個的牙輪座鑲裝孔，所述徑向水管置于前導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 鑲裝孔與擴孔器本體固接成整體。所述徑向水管和傾斜水管內鑲裝水眼或無中心孔的水堵。所述徑向水管和傾斜水管頂部設有擋圈槽，擋圈槽內設有水眼擋圈，所述擋圈槽 下方設有環形密封槽，密封槽中置有密封圈，密封圈套裝在水眼或水堵外圓上。所述牙輪組件的牙輪上鑲有硬質合金保徑齒和硬質合金切削齒，牙輪內孔設有 定位鋼球跑道槽和滾柱跑道槽，所述牙輪座上設有塞銷孔，所述塞銷孔內裝有定位鋼球及 塞銷，所述滾柱跑道槽內置有軸承滾柱，所述牙輪通過與定位鋼球跑道槽觸接的定位鋼球 與牙輪座軸向連接。所述牙輪座與牙輪之間構成軸承腔，其結合部設有密封圈。有益效果使用牙輪的保徑齒保徑，它的保徑面可以任意延長，增強保徑效果； 采用可換式牙輪組件，當牙輪組件由于磨損等原因失效后，可重復使用擴孔器本體，僅換用牙輪組件新品即可繼續使用；采用的牙輪組件，其牙輪分為數級直徑等級，在同一規格擴孔 器本體的個體上，分別使用不同直徑等級的牙輪組件，可完成不同直徑級別的擴孔作業。牙 輪組件用牙輪座替代掌背，不存在掌背和掌尖，避免孔壁底部的巖屑和泥沙所造成的危害， 間接保護了牙輪組件軸承的密封系統。



圖1為本發明的整體結構； 圖2是本發明的端面視圖； 圖3是本發明本體的結構圖4是本發明其中一組牙輪組件和部分本體的剖面圖； 圖5是本發明牙輪組件的結構圖； 圖6是本發明中水眼的結構圖。圖中11、本體芯軸，12、前導向板，13、環板，14、主板，140、牙輪座鑲裝孔，15、后 導向板，16、徑向水管，17、傾斜水管，21、牙輪，211、保徑齒，212、切削齒，213、定位鋼球跑道 槽，214、滾柱跑道槽，22牙輪座，23定位鋼球，24軸承滾柱，25軸承密封圈，26塞銷，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。
具體實施例方式下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式
。如圖所示，一種邊 齒保徑擴孔器，包括擴孔器本體40和由牙輪、牙輪座構成的牙輪組件，所述擴孔器本體主 要由兩端設有鉆桿接頭螺紋的本體芯軸11、環板13、主板14、前導向板12、后導向板15、徑 向水管16、傾斜水管17構成，所述前導向板、環板、主板、后導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的牙輪座鑲裝孔140，所述徑向水管置于 前導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孔器本體固接成整體。所述徑向水管和傾 斜水管內鑲裝水眼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 排出作業孔。根據水力需要，可在部分水管內裝置水堵，調整水力方向，使水力在擴孔作業 中發揮其應有的作用。所述徑向水管和傾斜水管頂部設有擋圈槽32-1，擋圈槽內設有水眼 擋圈32，所述擋圈槽下方設有環形密封槽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。前導向板12由數件構成，鉆進時申進導向孔，既起導向作用，又能穩定牙 輪工作。環板13同時穩固前導向板12和徑向水管16。后導向板15同樣由數件構成，專為 擴孔器倒進時作導向，同時穩固主板14和傾斜水管17。徑向水管16和傾斜水管17可根據 不同水力需要，鑲裝水眼31或水堵。水堵同水眼外形一致，但無中心孔。密封圈33裝在各 類水管預設的環形槽內，它在水管內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，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孔。根據水力需要，可在部分水管內裝置水堵，調整水力方 向，使水力在擴孔作業中發揮其應有的作用。所述牙輪組件的牙輪21上鑲有硬質合金保徑齒211和硬質合金切削齒212，牙 輪內孔設有定位鋼球跑道槽213和滾柱跑道槽214，所述牙輪座上設有塞銷孔26-1，所述塞銷孔內裝有定位鋼球23及塞銷26，塞銷用來定位鋼球，所述滾柱跑道槽內置有軸承滾柱 24，所述牙輪通過與定位鋼球跑道槽觸接的定位鋼球與牙輪座22軸向連接。定位鋼球為牙 輪和牙輪座定位，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成軸 承腔，其結合部設有軸承密封圈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，其兩端設置鉆桿接頭螺紋，根據需要可設置成公螺紋或母 螺紋，用于作業時連接鉆桿。牙輪軸線與擴孔器本體軸線平行，因此牙輪的邊齒是整體擴孔 器的最大外徑。牙輪邊齒在牙輪的最大外徑決定了擴孔直徑。當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孔器本體后，重新焊好牙輪組件新品，繼續使 用，擴孔器本體可重復使用。切削齒是擴孔器的主要切削元件，而保徑齒是對擴孔直徑提供 保障，并起到輔助切削作用。牙輪組件組裝時，先將軸承滾柱24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裝入定位鋼球23，塞銷26裝入塞銷孔 222并焊牢后，即鎖定了定位鋼球23在其跑道內。定位鋼球23裝入后，鎖定了牙輪21與牙 輪座22的軸向位置。密封圈25為牙輪孔和牙輪座軸等構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 在牙輪的最大直徑決定了擴孔器的擴孔直徑，改變保徑齒在牙輪的最大直徑便能改變擴孔 直徑，換言之，改變牙輪整體的最大直徑，便能改變擴孔直徑，因此，可做成不同直徑等級的 牙輪，利用同一本體，實現多級擴孔。輸送管道孔是在較小直徑預鉆孔的基礎上逐級擴鉆而 成的，當完成一級擴鉆后，如果牙輪組件失效或基本失效，可拆下牙輪組件，繼續使用現有 擴孔器本體，裝好并焊牢較大直徑級別的牙輪，進行下一級擴孔作業。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的結構作任何形式上的 限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本發明的技術方案的范圍內。
權利要求
一種邊齒保徑擴孔器, 其特征是主要由擴孔器本體和包括牙輪、牙輪座的牙輪組件構成，所述擴孔器本體主要由兩端設有鉆桿接頭螺紋的本體芯軸、環板、主板、前導向板、后導向板、徑向水管、傾斜水管構成，所述前導向板、環板、主板、后導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的牙輪座鑲裝孔，所述徑向水管置于前導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孔器本體固接成整體。
2.根據權利要求1所述的邊齒保徑擴孔器，其特征是所述徑向水管和傾斜水管內鑲 裝水眼或無中心孔的水堵。
3.根據權利要求1或2所述的邊齒保徑擴孔器，其特征是所述徑向水管和傾斜水管 頂部設有擋圈槽，擋圈槽內設有水眼擋圈，所述擋圈槽下方設有環形密封槽，密封槽中置有 密封圈，密封圈套裝在水眼或水堵外圓上。
4.根據權利要求1所述的邊齒保徑擴孔器，其特征是所述牙輪組件的牙輪上鑲有硬 質合金保徑齒和硬質合金切削齒，牙輪內孔設有定位鋼球跑道槽和滾柱跑道槽，所述牙輪 座上設有塞銷孔，所述塞銷孔內裝有定位鋼球及塞銷，所述滾柱跑道槽內置有軸承滾柱，所 述牙輪通過與定位鋼球跑道槽觸接的定位鋼球與牙輪座軸向連接。
5.根據權利要求1或4所述的邊齒保徑擴孔器，其特征是所述牙輪座與牙輪之間構 成軸承腔，其結合部設有密封圈。全文摘要
本發明涉及一種邊齒保徑擴孔器,其特征是主要由擴孔器本體和包括牙輪、牙輪座的牙輪組件構成，擴孔器本體主要由兩端設有鉆桿接頭螺紋的本體芯軸、環板、主板、前導向板、后導向板、徑向水管、傾斜水管構成，前導向板、環板、主板、后導向板自前往后依次固接在本體芯軸上，主板上圓周上均勻分布不少于三個的牙輪座鑲裝孔，徑向水管置于前導向板后方并徑向貫穿本體芯軸，傾斜水管置于主板前側的牙輪組件之間并徑向貫穿本體芯軸。有益效果采用可換式牙輪組件，僅換用牙輪組件新品即可繼續使用；牙輪組件用牙輪座替代掌背，避免孔壁底部的巖屑和泥沙所造成的危害，間接保護了牙輪組件軸承的密封系統。
文檔編號E21B10/18GK101963042SQ20101051087
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月18日 優先權日2010年10月18日
發明者劉子洲 申請人:天津立林鉆頭有限公司