CN113124162B - 一种顶驱用组合密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶驱用组合密封结构，包含第一泥浆伞、第二泥浆伞和盘根盒，所述第一泥浆伞设于所述第二泥浆伞上方，所述第二泥浆伞下方设有所述盘根盒，所述盘根盒可拆卸连接箱盖，所述盘根盒与主轴之间设有旋转密封，所述盘根盒与第二泥浆伞之间形成迷宫密封。采用本装置通过多重组合密封隔离能够有效防止钻井液进入旋转密封导致其失效，进而进入齿轮箱造成动力***的损坏，保证了顶驱的正常运行，大大地提高了设备的使用寿命，节约了大量的日常维护和修理时间，节省了大量的运营维护成本，提高了钻井设备运转的有效性。
Description
技术领域
本发明涉及钻井机械设备技术领域，特别涉及一种顶驱用组合密封结构。
背景技术
顶驱动力***或动力水龙头是顶驱的核心部件，动力***的主轴与冲管、鹅颈管、内防喷器、保护接头为钻井液提供循环通道。冲管位于动力***和鹅颈管之间，实现对主轴的旋转密封，从而实现钻井液的循环。动力***的箱盖与主轴之间安装有径向轴承，承受主轴径向力，轴承上下配有旋转密封。钻井作业中，钻井液中含有腐蚀性颗粒等造成冲管密封失效，泥浆泄漏在动力***的箱盖，或在更换冲管时，大量钻井液洒落在动力***箱盖。如果泄漏的钻井液不能及时清理，钻井液将进入旋转密封，损坏旋转密封以及径向轴承，钻井液进一步进入齿轮箱造成动力***的损坏。
为了解决这个问题，现有技术多采用设置泥浆伞的方式，但泥浆伞长期使用或当钻井液泄漏量大时，钻井液仍会进入箱盖的旋转密封。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的采用泥浆伞结构无法从根本上解决长期使用后钻井液仍会进入箱盖的旋转密封，造成动力***的损坏的上述不足，提供一种顶驱用组合密封结构。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种顶驱用组合密封结构，包含：
第一泥浆伞，所述第一泥浆伞的内孔连接于主轴上；
第二泥浆伞，设于所述第一泥浆伞下方，所述第二泥浆伞的内孔与所述主轴过盈配合；
盘根盒，设于所述第二泥浆伞下方，所述盘根盒可拆卸连接箱盖，所述盘根盒与主轴之间设有旋转密封，所述盘根盒与第二泥浆伞之间形成迷宫密封。
采用本发明所述的一种顶驱用组合密封结构，所述第一泥浆伞设于所述第二泥浆伞下方，所述第二泥浆伞下方设有所述盘根盒，所述盘根盒可拆卸连接箱盖，所述盘根盒与主轴之间设有旋转密封，所述盘根盒与第二泥浆伞之间形成迷宫密封，当大量钻井液泄漏时，首先钻井液能够被第一泥浆伞隔离，并在离心力作用下甩向所述盘根盒外边沿，然后溢流在所述箱盖上，所述盘根盒顶面残留的钻井液受到所述迷宫密封的阻隔，无法进入旋转密封，长期使用后若所述第一泥浆伞的内孔与主轴产生间隙时，渗入的钻井液能够被所述第二泥浆伞阻隔，并沿着所述第二泥浆伞上表面溢流出，最终溢流在所述盘根盒上，也不会进入旋转密封。采用本装置通过多重组合密封隔离能够有效防止钻井液进入旋转密封导致其失效，进而进入齿轮箱造成动力***的损坏，保证了顶驱的正常运行，大大地提高了设备的使用寿命，节约了大量的日常维护和修理时间，节省了大量的运营维护成本，提高了钻井设备运转的有效性。
优选的，所述箱盖的内圈设有凸台，所述盘根盒底面连接于所述凸台顶面。
进一步优选的，所述盘根盒与凸台之间设有密封圈。
进一步优选的，所述盘根盒底面设有密封槽，所述密封槽用于设置所述密封圈。
进一步防止所述箱盖上的钻井液通过所述盘根盒底面进入所述旋转密封。
进一步优选的，所述盘根盒顶面与第二泥浆伞底面之间形成所述迷宫密封。
优选的，所述主轴上具有凹槽，所述第一泥浆伞为弹性构件，所述第一泥浆伞的内孔具有凸缘，所述凸缘适配连接所述凹槽。
安装时利用弹性构件的变形量，使所述凸缘安装在所述主轴的凹槽内，便于抱紧所述主轴，进一步防止钻井液沿所述第一泥浆伞的内孔渗入。
进一步优选的，所述主轴上设有轴套，所述轴套与所述盘根盒之间设有所述旋转密封。
综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用本发明所述的一种顶驱用组合密封结构，通过多重组合密封隔离能够有效防止钻井液进入旋转密封导致其失效，进而进入齿轮箱造成动力***的损坏，保证了顶驱的正常运行，大大地提高了设备的使用寿命，节约了大量的日常维护和修理时间，节省了大量的运营维护成本，提高了钻井设备运转的有效性。
附图说明：
图1为本发明所述的一种顶驱用组合密封结构的结构示意图；
图2为实施例1中的盘根盒的结构剖视图；
图3为实施例1中的第一泥浆伞的结构剖视图；
图4为实施例1中的第二泥浆伞的结构剖视图。
图中标记：11-第一泥浆伞，12-第二泥浆伞，2-主轴，21-轴套，3-盘根盒，31-密封槽，4-箱盖，5-旋转密封。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本发明所述的一种顶驱用组合密封结构，包含：
第一泥浆伞11，所述第一泥浆伞11的内孔连接于主轴2上；
第二泥浆伞12，设于所述第一泥浆伞11下方，所述第二泥浆伞12的内孔与所述主轴2过盈配合；
盘根盒3，如图2所示，设于所述第二泥浆伞12下方，所述盘根盒3可拆卸连接箱盖4，所述盘根盒3与主轴2之间设有旋转密封5，所述盘根盒3与第二泥浆伞12之间形成迷宫密封。
所述主轴2与箱盖4之间安装有径向轴承，所述主轴2伸出所述箱盖4与顶驱的冲管连接，沿所述主轴2从上到下设置有第一泥浆伞11、第二泥浆伞12和盘根盒3，所述第一泥浆伞11为弹性构件，如硅胶构件，本实施例中示例为伞状的橡胶构件，参见图3所示，所述第一泥浆伞11的内孔具有凸缘，所述主轴2上具有凹槽，所述凸缘适配连接所述凹槽，安装时利用橡胶的变形量，便于使所述第一泥浆伞11抱紧所述主轴2，当大量钻井液泄漏时，首先钻井液能够被第一泥浆伞11隔离，并在离心力作用下甩向所述盘根盒3外边沿，然后溢流在所述箱盖4上，防止钻井液沿橡皮伞的内孔渗入。
所述第二泥浆伞12为圆盘状的金属构件，如图4所示，所述第二泥浆伞12的内孔与所述主轴2过盈配合，所述第二泥浆伞12底面内圈抵接所述主轴2的轴套21，所述轴套21与盘根盒3之间设有所述旋转密封5，长期使用后若所述第一泥浆伞11的内孔与主轴2产生间隙时，从所述第一泥浆伞11内孔渗入的钻井液能够被所述第二泥浆伞12阻隔，无法沿所述第二泥浆伞12的内孔渗入，只能沿着所述第二泥浆伞12上表面溢流出，最终溢流在所述盘根盒3上。
第二泥浆伞12底面外圈与所述盘根盒3顶面内圈之间形成所述迷宫密封，所述盘根盒3顶面残留的钻井液受到所述迷宫密封的阻隔，无法进入所述旋转密封5。
所述箱盖4的顶面内圈设有凸台，所述盘根盒3螺栓连接于所述凸台，所述盘根盒3底面设有密封槽31，所述密封槽31用于设置O型密封圈（图中未示出），有效防止溢流在所述箱盖4上的钻井液通过所述盘根盒3底面进入所述旋转密封5。
本装置通过多重组合密封隔离能够有效防止钻井液进入旋转密封导致其失效，进而进入齿轮箱造成动力***的损坏，保证了顶驱的正常运行，大大地提高了设备的使用寿命，节约了大量的日常维护和修理时间，节省了大量的运营维护成本，提高了钻井设备运转的有效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种顶驱用组合密封结构，其特征在于，包含：
第一泥浆伞(11)，所述第一泥浆伞(11)的内孔连接于主轴(2)上；
第二泥浆伞(12)，设于所述第一泥浆伞(11)下方，所述第二泥浆伞(12)的内孔与所述主轴(2)过盈配合；
盘根盒(3)，设于所述第二泥浆伞(12)下方，所述主轴(2)上设有轴套(21)，所述盘根盒(3)可拆卸连接箱盖(4)，所述盘根盒(3)与轴套(21)之间设有旋转密封(5)，所述盘根盒(3)与第二泥浆伞(12)之间形成迷宫密封，所述主轴(2)与所述箱盖(4)之间安装有径向轴承，所述第二泥浆伞(12)底面内圈抵接所述主轴(2)的轴套(21)。
2.根据权利要求1所述的顶驱用组合密封结构，其特征在于，所述箱盖(4)的内圈设有凸台，所述盘根盒(3)底面连接于所述凸台顶面。
3.根据权利要求2所述的顶驱用组合密封结构，其特征在于，所述盘根盒(3)与凸台之间设有密封圈。
4.根据权利要求3所述的顶驱用组合密封结构，其特征在于，所述盘根盒(3)底面设有密封槽(31)，所述密封槽(31)用于设置所述密封圈。
5.根据权利要求4所述的顶驱用组合密封结构，其特征在于，所述盘根盒(3)顶面与第二泥浆伞(12)底面之间形成所述迷宫密封。
6.根据权利要求1-5任一所述的顶驱用组合密封结构，其特征在于，所述主轴(2)上具有凹槽，所述第一泥浆伞(11)为弹性构件，所述第一泥浆伞(11)的内孔具有凸缘，所述凸缘适配连接所述凹槽。
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