專利名稱：井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油、礦山、煤田、氣田等領(lǐng)域的一種井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。
目前，由于使用條件的限制，石油、礦山、煤田、氣田等領(lǐng)域的井下動力鉆具(如螺桿鉆具、渦輪鉆具等)都被迫做成管狀，而且直徑有限。在有限的空間內(nèi)設(shè)計出強(qiáng)度、性能、壽命都能滿足要求的動力鉆具困難很大，目前渦輪鉆具和螺桿鉆具軸承節(jié)均采用開式結(jié)構(gòu)，利用鉆井工作液(泥漿)冷卻潤滑，即使選用最好的材質(zhì)和熱處理工藝，其易損件的平均壽命只有80～120小時，即便是鉆井工作液凈化好的時候，其易損件工作壽命最長也不超過150小時。
本實用新型的目的在于提供一種可以延長井下動力鉆具易損件工作壽命的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。
本實用新型是這樣通過的由儲油密封補(bǔ)償器1、上部端面密封2、下部端面密封3、輸入軸4、輸出軸5、單向安全閥8、密封圈9、活塞10、補(bǔ)償器外筒11、補(bǔ)償器內(nèi)筒12、儲油腔基體14、溝槽B、環(huán)狀潤滑油通道C、環(huán)狀工作液通道D、外圍環(huán)狀工作液通道E、通油孔F、G，工作油腔H、儲油腔M組成，輸入軸4上有上部端面密封2，輸出軸5上有下部端面密封3，儲油密封補(bǔ)償器1位于工作油腔H上方，儲油密封補(bǔ)償器1上端的儲油腔基體14內(nèi)設(shè)有單向安全閥8，儲油密封補(bǔ)償器1中有活塞10，活塞10與補(bǔ)償器外筒11及補(bǔ)償器內(nèi)筒12之間的間隙有密封圈9。
補(bǔ)償器內(nèi)筒12的上端與單向安全閥8接觸處有溝槽B。
溝槽B為一條縱向開槽。
溝槽B也可以開在補(bǔ)償器外筒11的上端。
單向安全閥8為彈性套筒。
儲油腔M與工作油腔H由通道C相連。
在儲油腔基體14上有通孔F和G。
儲油密封補(bǔ)償器1與輸入軸4之間有環(huán)狀工作液通道D。
本實用新型的優(yōu)點在于利用井下動力鉆具工作環(huán)境壓力較高的特點，使井下動力鉆具易損件密封在工作油腔H內(nèi)，密封油腔內(nèi)的所有工作零件始終在油浴狀態(tài)下工作，而且當(dāng)潤滑油從端面密封面有少量漏失時，在工作液壓力作用下儲油密封補(bǔ)償器會及時補(bǔ)充一定數(shù)量的潤滑油，可以延長井下動力鉆具易損件工作壽命。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型縱向剖面示意圖；圖3為單向安全閥8的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的描述本實用新型是這樣通過的由儲油密封補(bǔ)償器1、上部端面密封2、下部端面密封3、輸入軸4、輸出軸5、單向安全閥8、密封圈9、活塞10、補(bǔ)償器外筒11、補(bǔ)償器內(nèi)筒12、儲油腔基體14、溝槽B、環(huán)狀潤滑油通道C、環(huán)狀工作液通道D、外圍環(huán)狀工作液通道E、通油孔F、G，工作油腔H、儲油腔M組成，輸入軸4上有上部端面密封2，輸出軸5上有下部端面密封3，儲油密封補(bǔ)償器1位于工作油腔H上方，儲油密封補(bǔ)償器1上端的儲油腔基體14內(nèi)設(shè)有單向安全閥8，儲油密封補(bǔ)償器1中有活塞10，活塞10與補(bǔ)償器外筒11及補(bǔ)償器內(nèi)筒12之間的間隙有密封圈9。
補(bǔ)償器內(nèi)筒12的上端與單向安全閥8接觸處有溝槽B。
溝槽B為一條縱向開槽。
溝槽B也可以開在補(bǔ)償器外筒11的上端。
單向安全閥8為彈性套筒。
儲油腔M與工作油腔H由通道C相連。
在儲油腔基體14上有通孔F和G。
儲油密封補(bǔ)償器1與輸入軸4之間有環(huán)狀工作液通道D。
過壓單向安全閥8為一彈性套筒，它位于儲油腔基體14與儲油腔筒體(儲油腔內(nèi)筒12或儲油腔外筒11)之間，并有一定預(yù)壓量，筒體上在其與彈性套筒(單向安全閥8)接觸處有一條縱向開槽B，以使儲油腔中的氣體和過多的潤滑油通過通油孔F和G可以逸出。當(dāng)密封油腔內(nèi)產(chǎn)生氣體或因其它原因造成油腔內(nèi)壓力過高時單向安全閥8會自動打開，允許氣體或過多的潤滑油逸出，而不允許外界物質(zhì)從單向安全閥8進(jìn)入密封油腔。
儲油腔M與工作油腔H由通道C相連，
圖1中箭頭表示動力鉆具工作液流動方向，動力鉆具工作液流動通道D為環(huán)狀，在儲油腔基體14上有通孔F和G，在補(bǔ)償器內(nèi)筒12上端與單向安全閥8接觸處有一縱向開槽B。
當(dāng)開始供給鉆井液時，輸入軸4帶動工作油腔H中的所有工作零件和輸出軸5工作，工作油腔H中的潤滑油溫度升高，體積增大，由于潤滑油的熱膨脹，此密封油腔中潤滑油的壓力相對鉆井液的壓力升高。鉆井液的壓力是通過活塞10和通道C傳遞到工作油腔H中的。當(dāng)油壓達(dá)到給定值時，單向安全閥8之彈性套筒向補(bǔ)償器內(nèi)筒12的縱向開槽B中移動而開啟，結(jié)果在單向安全閥8之彈性套筒和補(bǔ)償器基體14之間出現(xiàn)間隙，部分潤滑油或氣體通過此間隙和通孔F和G進(jìn)到鉆井液中，油壓開始降低。當(dāng)油壓降至給定值時，單向安全閥8之彈性套筒恢復(fù)原狀，潤滑油停止逸出。
在上、下端面密封2、3中當(dāng)接觸應(yīng)力很大，尤其是發(fā)生振動時，會有潤滑油微爆發(fā)生，同時產(chǎn)生氣態(tài)物質(zhì)，氣體自工作油腔H經(jīng)通道C進(jìn)入儲油腔M的上部，當(dāng)減少鉆井液外壓時(比如提升鉆具)，氣體自單向安全閥逸出，從而降低了油腔內(nèi)過高的壓力，若將單向安全閥8設(shè)在其它地方(比如更低處)，提升鉆具時會造成潤滑油自安全閥泄出，而氣體仍停留在儲油腔M上部。
當(dāng)鉆井工作液自儲油密封補(bǔ)償器外圍通過時，縱向開槽B就應(yīng)開在補(bǔ)償器外筒11的上端。
權(quán)利要求1．井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，由儲油密封補(bǔ)償器(1)、上部端面密封(2)、下部端面密封(3)、輸入軸(4)、輸出軸(5)、單向安全閥(8)、密封圈(9)、活塞(10)、補(bǔ)償器外筒(11)、補(bǔ)償器內(nèi)筒(12)、儲油腔基體(14)、溝槽(B)、環(huán)狀潤滑油通道(C)、環(huán)狀工作液通道(D)、通油孔(F)、(G)，工作油腔(H)、儲油腔(M)組成，其特征在于輸入軸(4)上有上部端面密封(2)，輸出軸(5)上有下部端面密封(3)，儲油密封補(bǔ)償器(1)位于工作油腔(H)上方，儲油密封補(bǔ)償器(1)上端的儲油腔基體(14)內(nèi)設(shè)有單向安全閥(8)，儲油密封補(bǔ)償器(1)中有活塞(10)，活塞(10)與補(bǔ)償器外筒(11)及補(bǔ)償器內(nèi)筒(12)之間的間隙有密封圈(9)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于補(bǔ)償器內(nèi)筒(12)的上端與單向安全閥(8)接觸處有溝槽(B)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于溝槽(B)為一條縱向開槽。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于溝槽B也可以開在補(bǔ)償器外筒(11)的上端。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于單向安全閥(8)為彈性套筒。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于儲油腔(M)與工作油腔(H)由通道(C)相連。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于在儲油腔基體(14)上有通孔(F)和(G)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其特征在于儲油密封補(bǔ)償器(1)與輸入軸(4)之間有環(huán)狀工作液通道(D)。
專利摘要一種涉及石油、礦山、煤田、氣田等領(lǐng)域的井下動力鉆具儲油密封補(bǔ)償結(jié)構(gòu),由儲油密封補(bǔ)償器1、單向安全閥8、儲油腔基體14、溝槽B等組成,儲油密封補(bǔ)償器1上端的儲油腔基體14內(nèi)設(shè)有單向安全閥8,活塞10與補(bǔ)償器外筒11及補(bǔ)償器內(nèi)筒12之間的間隙有密封圈9,使井下動力鉆具易損件密封在工作油腔H內(nèi),密封油腔內(nèi)的所有工作零件始終在油浴狀態(tài)下工作,而且當(dāng)潤滑油從端面密封面有少量漏失時,在工作液壓力作用下儲油密封補(bǔ)償器會及時補(bǔ)充一定數(shù)量的潤滑油,可以延長井下動力鉆具易損件工作壽命。
文檔編號E21B12/00GK2431395SQ0023916
公開日2001年5月23日 申請日期2000年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月16日
發(fā)明者譚春飛 申請人:石油大學(xué)(北京)