鑽井泵中心拉杆防漏結構的製作方法

2023-09-10 17:23:20 2

鑽井泵中心拉杆防漏結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公布了鑽井泵中心拉杆防漏結構，包括固定筒，固定筒設置在泵體上，在固定筒內開有活動腔體，中心拉杆貫穿固定筒的端部置於泵體內，中心拉杆上安裝有兩個兩端開口的套筒，在活動腔體內壁上環形陣列設置有多個支撐座，支撐座上開有盲孔，盲孔內設置有支撐杆，所述支撐杆上安裝有限位塊，限位塊通過彈簧與盲孔底部連接，在兩個所述的支撐杆之間還安裝有減震彈簧。在兩個支撐杆之間安裝的減震彈簧能夠將滾輪與彈性密封圈做相對運動時產生的軸向的應力消除，避免滾輪發生軸向的擺動而對彈性密封圈進行重複的來回碾壓以至於造成彈性密封圈被過度磨損。
【專利說明】鑽井泵中心拉杆防漏結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及密封裝置，具體是指鑽井泵中心拉杆防漏結構。

【背景技術】
[0002]鑽井泵作為鑽井作業的重要設備，在工作時向井底輸送循環高壓鑽井液，衝洗井底、破碎巖石、冷卻潤滑鑽頭，並將巖屑攜帶返回地面。在目前的鑽井設備中，使用的鑽井泵主要為往復式活塞泵，其結構包括動力端和液力端兩個部分。其中，動力端主要包括機架總成、曲軸總成、小齒輪總成和十字頭總成等，它通過傳動齒輪和曲柄連接機構將動力傳遞給液力端；液力端主要包括液缸、泵頭、中心拉杆等，它通過活塞的往復運動將鑽井液以一定的壓力和流量排出。而中心拉杆是鑽井泵的動力端和液力端的連接樞紐，它與動力端的連接處有動力端內的齒輪泵提供機油潤滑；與液力端的連接處由液力端的噴淋泵進行清水潤滑冷卻。
[0003]為了避免液力端的冷卻水進入到動力端的油池，損壞機油，通常的辦法就是在中心拉杆的根部安裝設置橡膠，密封圈進行密封處理。因為活塞的往復式運動，中心拉杆也同時在進行軸嚮往復運動，在受到向上的推力的作用，使之產生徑向的跳動，這種徑向的跳動會對密封圈產生較大的擠壓力，使得密封圈的磨損程度加大，導緻密封圈的壽命變短，影響鑽井泵的工作效率；目前市面上採用的卡圈和0型圈來對中心拉杆進行密封，但是中心拉杆在進行軸嚮往復運動時，中心拉杆與0型圈相互摩擦，進而加速0型圈的老化和磨損，導致中心拉杆的活動處出現漏油等現象，降低工作效率。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供鑽井泵中心拉杆防漏結構，減小中心拉杆做往復運動時對密封圈造成的磨損，延長密封圈的使用壽命。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0006]鑽井泵中心拉杆防漏結構，包括固定筒，固定筒設置在泵體上，在所述固定筒內開有活動腔體，中心拉杆貫穿固定筒的端部置於泵體內，所述中心拉杆上安裝有兩個兩端開口的套筒，在所述活動腔體內壁上環形陣列設置有多個支撐座，支撐座上開有盲孔，盲孔內設置有支撐杆，所述支撐杆上安裝有限位塊，限位塊通過彈簧與盲孔底部連接，支撐杆的端部安裝有滾輪，在固定筒的中部安裝有彈性密封圈，所述滾輪穿過套筒且壓縮彈性密封圈與中心拉杆外壁接觸，在兩個所述的支撐杆之間還安裝有減震彈簧。本實用新型針對現有的鑽井泵中心拉杆的密封結構中的密封圈在使用過程中易磨損而導致中心拉杆處發生洩漏做出的改進，在活動腔體內，套筒安裝在中心拉杆上，在套筒中部設置的彈性密封圈可發生較大程度上的形變，滾輪壓縮彈性密封圈，使之始終處於形變的狀態與中心拉杆外壁接觸，以達到密封的效果；多個支撐杆環形陣列固定在固定筒的內壁上，從不同的角度對彈性密封圈提供壓力，保證彈性密封圈的與中心拉杆緊密接觸。傳統的中心拉杆密封裝置在中心拉杆進行軸嚮往復運動的同時還受到向上的推力，產生徑向的跳動，這種徑向的跳動會對彈性密封圈產生較大的擠壓力，增大彈性密封圈的磨損，減少彈性密封圈的使用壽命，在支撐座上開有盲孔，盲孔內設置有支撐杆，所述支撐杆上安裝有限位塊，限位塊通過彈簧與盲孔底部連接，滾輪受到徑向的應力後，支撐杆受力使得彈簧被壓縮，彈簧將應力緩衝掉後對支撐杆施加一個方向相反的彈力，使得支撐杆回復原狀，保證滾輪對彈性密封圈的下壓效果；工作時，中心拉杆進行往復的軸向運動，帶動安裝在中心拉杆上的套筒移動，固定筒內的支撐杆固定不動，滾輪在彈性密封圈的外表面上與彈性密封圈做相對運動，即彈性密封圈軸向移動而滾輪不動，滾輪始終保持對彈性密封圈上的局部產生壓力以提供彈性密封圈進行密封的夾持力，同時減小了彈性密封圈與中心拉杆的接觸面積，進而減小磨損延長密封結構的使用壽命；而在兩個支撐杆之間安裝的減震彈簧能夠將滾輪與彈性密封圈做相對運動時產生的軸向的應力消除，避免滾輪發生軸向的擺動而對彈性密封圈進行重複的來回碾壓以至於造成彈性密封圈被過度磨損。
[0007]所述套筒與彈性密封圈之間的距離為套筒與中心拉杆的總間隙的三分之二。為進一步增強彈性密封圈的密封性能，將彈性密封圈安裝在套筒與中心拉杆之間的間隙中，使得滾輪在下壓彈性密封圈時保持足夠的下壓力進而保證彈性密封圈與中心拉杆緊密接觸，並且套筒與彈性密封圈之間的距離為套筒與中心拉杆的總間隙的三分之二，使得彈性密封圈在保證其自身的形變量在其最大極限形變量之下，減小密封彈性圈的磨損，延長彈性密封圈的使用壽命。
[0008]還包括傾斜設置在固定筒右下端的洩流孔，所述洩流孔與活動腔體連通。與活動腔體腔連通的洩流孔可在彈性密封圈長時間使用後出現密封失效現象提供一定的預警作用，便於提示更換新的彈性密封圈，避免降低工作效率。
[0009]所述洩流孔與中心拉杆的軸線所成傾斜角度為25°?30°。洩流孔非水平設置，可為彈性密封圈受損程度判斷提供一定的數據支撐，當洩流孔有大量液體流出時，說明彈性密封圈磨損嚴重，需及時更換。
[0010]本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
[0011 ] 1、本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，支撐杆固定不動，滾輪在彈性密封圈的外表面上與彈性密封圈做相對運動，即彈性密封圈軸向移動而滾輪不動，滾輪始終保持對彈性密封圈上的局部產生壓力以提供彈性密封圈進行密封的夾持力，同時減小了彈性密封圈與中心拉杆的接觸面積，進而減小磨損，當套筒的端部與泵體外壁或是固定筒內壁接觸時，中心拉杆停止運動以防止中心拉杆的過度拉伸，避免固定筒內的內部結構受損，延長密封結構的使用壽命，而在兩個支撐杆之間安裝的減震彈簧能夠將滾輪與彈性密封圈做相對運動時產生的軸向的應力消除，避免滾輪發生軸向的擺動而對彈性密封圈進行重複的來回碾壓以至於造成彈性密封圈被過度磨損；
[0012]2、本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，套筒與彈性密封圈之間的距離為套筒與中心拉杆的總間隙的三分之二，使得彈性密封圈在保證其自身的形變量在其最大極限形變量之下，減小密封彈性圈的磨損，延長彈性密封圈的使用壽命；
[0013]3、本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，滾輪與彈性密封圈始終處於穩定的接觸狀態，支撐杆為滾輪提供穩定的下壓力，在滾輪的外表面上安裝橡膠墊，在保證彈性密封圈與環形凹槽緊密接觸的同時，滿足彈性密封圈產生其自身合理的形變量，進一步提高彈性密封圈的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0015]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0016]圖2為支撐座的結構示意圖；
[0017]附圖中標記及相應的零部件名稱:
[0018]1-固定筒、2-中心拉杆、3_泵體、4_套筒、5_減震彈簧、6_支撐杆、7_滾輪、8_彈性密封圈、9-洩流孔、10-支撐座、11-盲孔、12-限位體、13-彈簧。

【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本實用新型，並不作為對本實用新型的限定。
[0020]實施例1
[0021]如圖1和圖2所示，本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，包括固定筒1，固定筒1設置在泵體3上，在所述固定筒1內開有活動腔體，中心拉杆2貫穿固定筒1的端部置於泵體3內，所述中心拉杆2上安裝有兩個兩端開口的套筒4，在所述活動腔體內壁上環形陣列設置有多個支撐座10，支撐座10上開有盲孔11，盲孔11內設置有支撐杆6，所述支撐杆6上安裝有限位塊12，限位塊12通過彈簧13與盲孔11底部連接，支撐杆6的端部安裝有滾輪7，在固定筒1的中部安裝有彈性密封圈8，所述滾輪7穿過套筒4且壓縮彈性密封圈8與中心拉杆2外壁接觸，在兩個所述的支撐杆6之間還安裝有減震彈簧5。本實用新型針對現有的鑽井泵中心拉杆2的密封結構中的密封圈在使用過程中易磨損而導致中心拉杆2處發生洩漏做出的改進，在活動腔體內，套筒4安裝在中心拉杆2上，在套筒4中部設置的彈性密封圈8可發生較大程度上的形變，滾輪7壓縮彈性密封圈8，使之始終處於形變的狀態與中心拉杆2外壁接觸，以達到密封的效果；多個支撐杆6環形陣列固定在固定筒1的內壁上，從不同的角度對彈性密封圈8提供壓力，保證彈性密封圈8的與中心拉杆2外壁緊密接觸。傳統的中心拉杆密封裝置在中心拉杆2進行軸嚮往復運動的同時還受到向上的推力，產生徑向的跳動，這種徑向的跳動會對彈性密封圈8產生較大的擠壓力，增大彈性密封圈8的磨損，減少彈性密封圈8的使用壽命，在支撐座10上開有盲孔11，盲孔11內設置有支撐杆6，所述支撐杆6上安裝有限位塊12，限位塊12通過彈簧13與盲孔11底部連接，滾輪7受到徑向的應力後，支撐杆6受力使得彈簧13被壓縮，彈簧13將應力緩衝掉後對支撐杆6施加一個方向相反的彈力，使得支撐杆6回復原狀，保證滾輪7對彈性密封圈8的下壓效果；
[0022]工作時，中心拉杆2進行往復的軸向運動，帶動安裝在中心拉杆2上的套筒4移動，固定筒1內的支撐杆6固定不動，滾輪7在彈性密封圈8的外表面上與彈性密封圈8做相對運動，即彈性密封圈8軸向移動而滾輪7不動，滾輪7始終保持對彈性密封圈8上的局部產生壓力以提供彈性密封圈8進行密封的夾持力，同時減小了彈性密封圈8與中心拉杆2的接觸面積，進而減小磨損，延長密封結構的使用壽命；而在兩個支撐杆6之間安裝的減震彈簧5能夠將滾輪7與彈性密封圈8做相對運動時產生的軸向的應力消除，避免滾輪7發生軸向的擺動而對彈性密封圈8進行重複的來回碾壓以至於造成彈性密封圈8被過度磨損。
[0023]實施例2
[0024]如圖1所示，本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，所述套筒4與彈性密封圈8之間的距離為套筒4與中心拉杆2的總間隙的三分之二。為進一步增強彈性密封圈8的密封性能，將彈性密封圈8安裝在套筒4與中心拉杆2之間的間隙中，使得滾輪7在下壓彈性密封圈8時保持足夠的下壓力進而保證彈性密封圈8與中心拉杆2緊密接觸，並且套筒4與彈性密封圈8之間的距離為套筒4與中心拉杆2的總間隙的三分之二，使得彈性密封圈8在保證其自身的形變量在其最大極限形變量之下，減小彈性密封圈8的磨損，延長彈性密封圈8的使用壽命。
[0025]滾輪7與彈性密封圈8始終處於穩定的接觸狀態，支撐杆6為滾輪7提供穩定的下壓力，在滾輪7的外表面上安裝橡膠墊5，在保證彈性密封圈8與環形凹槽5緊密接觸的同時，滿足彈性密封圈8產生其自身合理的形變量，進一步提高彈性密封圈8的使用壽命。
[0026]實施例3
[0027]如圖1所示，本實用新型鑽井泵中心拉杆防漏結構，還包括傾斜設置在固定筒1右下端的洩流孔9，所述洩流孔9與活動腔體連通。與活動腔體腔連通的洩流孔9可在彈性密封圈8長時間使用後出現密封失效現象提供一定的預警作用，便於提示更換新的彈性密封圈8，避免降低工作效率。
[0028]作為優選，所述洩流孔9與中心拉杆2的軸線所成傾斜角度為25°?30°。洩流孔9非水平設置，可為彈性密封圈8受損程度判斷提供一定的數據支撐，當洩流孔9有大量液體流出時，說明彈性密封圈8磨損嚴重，需及時更換。
[0029]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，並不用於限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.鑽井泵中心拉杆防漏結構，包括固定筒(1)，固定筒⑴設置在泵體⑶上，在所述固定筒(I)內開有活動腔體，中心拉杆(2)貫穿固定筒(I)的端部置於泵體(3)內，其特徵在於:所述中心拉杆(2)上安裝有兩個兩端開口的套筒(4)，在所述活動腔體內壁上環形陣列設置有多個支撐座(10)，支撐座(10)上開有盲孔(11)，盲孔(11)內設置有支撐杆(6)，所述支撐杆(6)上安裝有限位塊(12)，限位塊(12)通過彈簧(13)與盲孔(11)底部連接，支撐杆￠)的端部安裝有滾輪(7)，在固定筒(I)的中部安裝有彈性密封圈(8)，所述滾輪(7)穿過套筒(4)且壓縮彈性密封圈(8)與中心拉杆(2)外壁接觸，在兩個所述的支撐杆(6)之間還安裝有減震彈簧(5)。
2.根據權利要求1所述的鑽井泵中心拉杆防漏結構，其特徵在於:所述套筒(4)與彈性密封圈⑶之間的距離為套筒⑷與中心拉杆(2)的總間隙的三分之二。
3.根據權利要求1所述的鑽井泵中心拉杆防漏結構，其特徵在於:還包括傾斜設置在固定筒(I)右下端的洩流孔(9)，所述洩流孔(9)與活動腔體連通。
4.根據權利要求3所述的鑽井泵中心拉杆防漏結構，其特徵在於:所述洩流孔(9)與中心拉杆(2)的軸線所成傾斜角度為25°?30°。
【文檔編號】F04B53/00GK204152777SQ201420373944
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】張紅光, 蔡凱敏, 孫學軍, 孫鵬, 高國巖, 劉嘉, 畢研濤 申請人:張紅光, 蔡凱敏, 孫學軍, 孫鵬, 高國巖, 劉嘉, 畢研濤