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螺杆鑽具油密封主軸總成的製作方法

2023-12-10 21:10:57 2

螺杆鑽具油密封主軸總成的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種螺杆鑽具油密封主軸總成。其技術方案是:包括殼體部分和主軸,其中殼體部分由下外軸承殼體、下殼體和上殼體自下而上連接到一起形成,主軸穿過殼體部分的中間;所述下外軸承殼體下端與主軸之間設有第一密封圈和滑動密封,並且由壓緊螺母和壓緊墊片來提供定位和預緊力,形成下外軸承殼體部分密封結構,保證下外軸承殼體下端與主軸的密封;上殼體內的整體的滑動活塞可沿主軸上下滑動,保證密封腔與外部壓力的平衡,實現油的密封。有益效果是:潤滑和冷卻都是潤滑油來完成,不需要泥漿分流,泥漿100%流經主軸內孔,這樣保證了足夠的泥漿通過鑽頭水眼。油潤滑環境提高了潤滑效果,減少了摩擦損耗,使整體的工作效率和壽命都得到提高。
【專利說明】螺杆鑽具油密封主軸總成
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油鑽採工具螺杆鑽具,特別涉及一種螺杆鑽具油密封主軸總成。
【背景技術】
[0002]隨著螺杆鑽具行業不斷的成熟,螺杆鑽具從上往下主要分為五部分,旁通閥部分、防掉總成部分、馬達部分、萬向軸總成、主軸總成部分。泥漿流經馬達做功驅動轉子轉動,經萬向軸傳輸後帶動主軸轉動,在殼體部分不轉動的情況下主軸可驅動鑽頭鑽井。
[0003]目前,螺杆鑽具的各個部分都得到了改進提高。馬達部分由普通馬達改進到等壁厚馬達和高溫馬達,萬向軸部分改進為球鉸型萬向軸和可調彎殼體,下面亟待改進的就是主軸總成部分,現有的主軸總成結構參照附圖1,包括上螺母al、上內TC軸承a2、上外TC軸承a3、軸承殼體a4、止推環a5、串軸承a6、下螺母a7、調整環a8、下內TC軸承a9、下外TC軸承alO、主軸al I,其中,泥漿通過內外TC軸承中間和串軸承中間,通過分流4%的泥漿來潤滑和冷卻軸承;泥漿流經上TC軸承,推力軸承和下TC軸承,由於泥漿中固相成分存在,增加了磨粒磨損和功率損失,對軸承組合的壽命有直接影響,仍然存在對鑽具水眼壓降、鑽壓承受能力差,及整體螺杆鑽具的使用壽命低的問題。

【發明內容】

[0004]本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷,提供一種螺杆鑽具油密封主軸總成,潤滑和冷卻都是潤滑油來完成,不需要泥漿分流,泥漿100%流經主軸內孔,這樣保證了足夠的泥漿通過鑽頭水眼。油潤滑環境提高了潤滑效果,減少了摩擦損耗,使整體的工作效率和壽命都得到提高。
[0005]其技術方案是:包括殼體部分和主軸,其中殼體部分由下外軸承殼體、下殼體和上殼體自下而上連接到一起形成,主軸穿過殼體部分的中間;
所述下外軸承殼體下端與主軸之間設有第一密封圈和滑動密封,並且由壓緊螺母和壓緊墊片來提供定位和預緊力,形成下外軸承殼體部分密封結構,保證下外軸承殼體下端與主軸的密封;
下外軸承殼體的上端安裝下滑動軸承,下殼體的上端安裝上滑動軸承,下滑動軸承的上部安裝調整墊片,調整墊片的上部安裝下推力軸承和上推力軸承;上滑動軸承和下滑動軸承用於平衡殼體部分與主軸的徑向力;軸向力通過下推力軸承和上推力軸承傳遞到下殼體,從而實現軸向力鑽壓的轉換;調整墊片起位置修正的作用,保證下外軸承殼體上端和下殼體之間螺紋連接的密封性;
在所述的下推力軸承和上推力軸承之間安裝承壓螺母和銷釘,承壓螺母通過緊定的銷釘確保承壓螺母與主軸的位置不變;
上殼體內的整體的滑動活塞可沿主軸上下滑動,保證密封腔與外部壓力的平衡,實現油的密封。[0006]其中,上述的滑動活塞設有內外兩套密封組合,壓緊螺套與壓緊墊片配合提供第二密封圈和滑動密封保證了內圈的密封;第三密封圈和第四密封圈提供了滑動活塞的外圈的密封,緊定螺釘限制滑動活塞的外圈轉動,只能上下滑動的行程。
[0007]另外,所述的注油口共有兩套,供注油和放氣使用。
[0008]本發明的有益效果是:在工作狀態下,本發明與傳統主軸總成的最大區別是,潤滑和冷卻的介質不同,傳統主軸總成是泥漿通過內外TC軸承中間和串軸承中間,通過分流4%的泥漿來潤滑和冷卻軸承。泥漿流經上TC軸承,推力軸承和下TC軸承,由於泥漿中固相成分存在,增加了磨粒磨損和功率損失,對軸承組合的壽命有直接影響。油密封主軸總成潤滑和冷卻都是潤滑油來完成,不需要泥漿分流,泥漿100%流經主軸內孔,這樣保證了足夠的泥漿通過鑽頭水眼。油潤滑環境提高了潤滑效果,減少了摩擦損耗,使整體的工作效率和壽命都得到提聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1是現有技術的結構示意圖;
附圖2是本發明的結構示意圖;
附圖3是圖2中的A-A部分的放大圖;
附圖4是圖2中的B-B部分的放大圖;
附圖5是本發明的上殼體的結構圖;
附圖6是本發明的下殼體的結構圖;
附圖7是本發明的滑動活塞的結構圖;
上圖中:主軸1、壓緊螺母2、第一密封圈3、滑動密封4、注油口 5、下外軸承殼體6、軸承下殼體7、調整墊片8、下推力軸承9、承壓螺母10、銷釘11、上推力軸承12、軸承上殼體13、壓緊螺套14、壓緊墊片15、第二密封圈16、緊定螺釘17、滑動密封18、第三密封圈19、第四密封圈20、上滑動軸承21、下滑動軸承22、墊片23、滑動活塞24。
【具體實施方式】
[0010]結合附圖1-7,對本發明作進一步的描述:
本發明包括殼體部分和主軸1,其中殼體部分由下外軸承殼體6、下殼體7和上殼體13自下而上連接到一起形成,主軸I穿過殼體部分的中間形成主軸總成;
所述下外軸承殼體6下端與主軸I之間設有第一密封圈3和滑動密封4,並且,並由壓緊螺母2和壓緊墊片23來提供定位和預緊力,形成下外軸承殼體部分密封結構,保證下外軸承殼體6下端與主軸I的密封;
下外軸承殼體6的上端安裝下滑動軸承22,下殼體7的上端安裝上滑動軸承21,下滑動軸承22的上部安裝調整墊片8,調整墊片8的上部安裝下推力軸承9和上推力軸承12 ;上滑動軸承21和下滑動軸承22用於平衡殼體部分與主軸I的徑向力;軸向力通過下推力軸承9和上推力軸承12傳遞到下殼體7,從而實現軸向力鑽壓的轉換;調整墊片8起位置修正的作用,保證下外軸承殼體6上端和下殼體7之間螺紋連接的密封性;
在所述的下推力軸承9和上推力軸承12之間安裝承壓螺母10和銷釘11,承壓螺母10通過緊定的銷釘11確保承壓螺母10與主軸I的位置不變; 上殼體13內的整體的滑動活塞24可沿主軸I上下滑動,從而保證密封腔與外部壓力的平衡,有利於實現油的密封,保證軸承工作環境。
[0011]所述的滑動活塞24內外兩套密封組合,壓緊螺套14與壓緊墊片15配合提供第二密封圈16和滑動密封18保證了內圈的密封;第三密封圈19和第四密封圈20提供了滑動活塞的外圈的密封,緊定螺釘17限制滑動活塞24的外圈轉動,只能上下滑動的行程,注油口 5共有兩套,供注油和放氣使用,在確保內部無氣泡空間後用螺釘封死。
[0012]上殼體13內為滑動活塞24,保證內外壓力均衡。
[0013]下殼體7內為推力軸承組合部分,實現軸向力的轉換,上推力軸承12和下推力軸承9之間是承壓螺母10,承壓螺母10與主軸I螺紋連接。
[0014]本發明是:利用雙向平面推力軸承將作用在主軸上面的軸向力轉化到殼體上去,軸承間的潤滑和冷卻均由潤滑油來完成,主軸總成的上端有一個可以軸向滑動的活塞,實現主軸內外腔的壓力平衡,同時和下端的密封裝置共同起到密封的作用。摩擦軸承傳導徑向力到軸承殼體。萬向軸驅動主軸小頭部分轉動,經摩擦軸承盒上下推力軸承平衡組合,最終由大頭部分帶動鑽頭一起轉動。工作形式與傳統結構主軸總成一致,潤滑介質由泥漿改變為潤滑油潤滑,鑽壓轉換和轉動功率均提高了 50%以上。
【權利要求】
1.一種螺杆鑽具油密封主軸總成,其特徵是:包括殼體部分和主軸(1),其中殼體部分由下外軸承殼體(6)、下殼體(7)和上殼體(13)自下而上連接到一起形成,主軸(I)穿過殼體部分的中間; 所述下外軸承殼體(6)下端與主軸(I)之間設有第一密封圈(3)和滑動密封(4),並且,由壓緊螺母(2)和壓緊墊片(23)來提供定位和預緊力,形成下外軸承殼體部分密封結構,保證下外軸承殼體(6)下端與主軸(I)的密封; 下外軸承殼體(6)的上端安裝下滑動軸承(22),下殼體(7)的上端安裝上滑動軸承(21),下滑動軸承(22)的上部安裝調整墊片(8),調整墊片(8)的上部安裝下推力軸承(9)和上推力軸承(12);上滑動軸承(21)和下滑動軸承(22)用於平衡殼體部分與主軸(I)的徑向力;軸向力通過下推力軸承(9)和上推力軸承(12)傳遞到下殼體(7),從而實現軸向力鑽壓的轉換;調整墊片(8)起位置修正的作用,保證下外軸承殼體(6)上端和下殼體(7)之間螺紋連接的密封性; 在所述的下推力軸承(9)和上推力軸承(12)之間安裝承壓螺母(10)和銷釘(11),承壓螺母(10)通過緊定的銷釘(11)確保承壓螺母(10)與主軸(I)的位置不變; 上殼體(13)內的整體的滑動活塞(24)可沿主軸(I)上下滑動,保證密封腔與外部壓力的平衡,實現油的密封。
2.根據權利要求1所述的螺杆鑽具油密封主軸總成,其特徵是:所述的滑動活塞(24)設有內外兩套密封組合,壓緊螺套(14)與壓緊墊片(15)配合提供第二密封圈(16)和滑動密封(18)保證了內圈的密封;第三密封圈(19)和第四密封圈(20)提供了滑動活塞的外圈的密封,緊定螺釘(17)限制滑動活塞(24)的外圈轉動,只能上下滑動的行程。
3.根據權利要求1所述的螺杆鑽具油密封主軸總成,其特徵是:所述的注油口(5)共有兩套,供注油和放氣使用。
【文檔編號】E21B4/00GK103615194SQ201310635927
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】郝華民, 張濤立, 初利明 申請人:東營博深石油機械有限責任公司

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