專利名稱：井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油、天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
井下動(dòng)力工具與鉆頭、鉆鋌等組成井底鉆具組合，位于整個(gè)鉆柱的最底層，直接為鉆頭提供破巖動(dòng)力，可以有效的提高機(jī)械鉆進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)定向造斜功能。且隨著石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展，越來(lái)越多的井下動(dòng)力工具應(yīng)用于深井、超深井的鉆井作業(yè)中。在鉆井作業(yè)時(shí)，井下動(dòng)力工具受到鉆井液中各種固相介質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)的影響，壽命會(huì)降低。因此，現(xiàn)有的井下動(dòng)力工具常設(shè)有油腔，通過(guò)油密封結(jié)構(gòu)來(lái)分隔外部鉆井液環(huán)境，將零部件保護(hù)在油潤(rùn)滑環(huán)境中，以提高壽命。然而，現(xiàn)有的井下動(dòng)力工具的有油密封結(jié)構(gòu)均為靜態(tài)密封結(jié)構(gòu)，在深井、超深井中，鉆井液液柱的絕對(duì)壓力很大，鉆井液的固相含量很高，井底溫度也較大，這些工況都可會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油腔的密封結(jié)構(gòu)造成損害，從而發(fā)生提前失效的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)。所述技術(shù)方案如下:一方面，提供了一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其包括井下動(dòng)力工具及安裝在井下動(dòng)力工具內(nèi)的密封活塞；井下動(dòng)力工具包括油腔固定殼及主軸，油腔固定殼內(nèi)設(shè)有一個(gè)中空油腔，主軸固定安裝在中空油腔內(nèi)；密封活塞安裝在中空油腔內(nèi)，且可沿著主軸在中空油腔內(nèi)滑動(dòng)；中空油腔的第一端與外部環(huán)境連通，密封活塞與中空油腔的第二端之間形成有一個(gè)密封的用于容置潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油腔。進(jìn)一步的，密封活塞上設(shè)有供主軸穿過(guò)的通孔，中空油腔的第二端設(shè)有一個(gè)供主軸穿過(guò)的安裝孔。進(jìn)一步的，密封活塞與主軸和中空油腔之間均設(shè)有密封墊。進(jìn)一步的，密封活塞的外周面和內(nèi)周面均凹陷有若干個(gè)容置槽，且密封活塞的每一容置槽內(nèi)設(shè)有密封填料。進(jìn)一步的，安裝孔和主軸之間套設(shè)有密封墊。進(jìn)一步的，安裝孔的壁面凹陷有若干個(gè)容置槽，且安裝孔的每一容置槽內(nèi)設(shè)有密封填料。進(jìn)一步的，中空油腔的第一端處的內(nèi)壁向內(nèi)凸設(shè)有兩個(gè)間隔的第一限位凸圈和第二限位凸圈，密封活塞位于第一限位凸圈和第二限位凸圈之間。進(jìn)一步的，油腔固定殼于第一限位凸圈和第二限位凸圈之間的部位設(shè)有一個(gè)貫通中空油腔和外部環(huán)境的連通孔道。進(jìn)一步的，第一限位凸圈的中心線到連通孔道的中心線的距離小于密封活塞的長(zhǎng)度。進(jìn)一步的，油腔固定殼于第二限位凸圈和中空油腔的第二端之間設(shè)有一個(gè)與潤(rùn)滑油腔貫通的注油孔道。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)通過(guò)中空油腔第一端處的外部環(huán)境的壓力與潤(rùn)滑油腔之間的壓力差迫使密封活塞在中空油腔內(nèi)滑動(dòng)，以使中空油腔第一端處的外部環(huán)境與潤(rùn)滑油腔內(nèi)的壓力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，以此實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑油腔內(nèi)的潤(rùn)滑油持續(xù)供給和密封要求，有效提高了本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命，從而有效地保護(hù)了井下動(dòng)力工具。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型提供了一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其包括井下動(dòng)力工具及安裝在井下動(dòng)力工具內(nèi)的密封活塞9。井下動(dòng)力工具包括油腔固定殼1、安裝在油腔固定殼體I內(nèi)的主軸3及安裝在油腔固定殼I內(nèi)的油腔內(nèi)零件5。其中，油腔內(nèi)零件5安裝在主軸3上，且油腔內(nèi)零件5可以是軸承、轉(zhuǎn)子、線圈、碟簧等適用于油潤(rùn)滑環(huán)境的零件。主軸3為空心軸。油腔固定殼I內(nèi)設(shè)有中空油腔11，且該中空油腔11的第一端為開(kāi)口端，該中空油腔11的第二端為封閉端。中空油腔11的第一端處的內(nèi)壁向內(nèi)凸設(shè)有兩個(gè)間隔的第一限位凸圈111和第二限位凸圈113。中空油腔11的第二端設(shè)有一個(gè)供主軸3穿過(guò)的安裝孔(未標(biāo)號(hào))，主軸3和安裝孔之間為接觸密封。優(yōu)選地，為了提高密封效果，防止中空油腔11內(nèi)的潤(rùn)滑油外泄，安裝孔和主軸3之間套設(shè)有密封墊；更為優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，安裝孔的壁面凹陷有若干個(gè)容置槽(未標(biāo)號(hào))，且每一容置槽內(nèi)設(shè)有密封填料2，而使得安裝孔和主軸3之間通過(guò)填料密封。油腔固定殼I于第一限位凸圈111和第二限位凸圈113之間的部位設(shè)有一個(gè)與中空油腔11貫通的連通孔道13，該連通孔道13將中空油腔11與外部環(huán)境連通。油腔固定殼I于第二限位凸圈113和中空油腔11的第二端之間設(shè)有一個(gè)與中空油腔
11(即是下文的潤(rùn)滑油腔91)貫通的注油孔道15。密封活塞9安裝在油腔固定殼I的中空油腔11，且位于第一限位凸圈111和第二限位凸圈113之間；這樣，密封活塞9和中空油腔11的第二端之間形成了密閉的潤(rùn)滑油腔91，且油腔內(nèi)零件5均位于該潤(rùn)滑油腔91內(nèi)。第一限位凸圈111的中心線到連通孔道13的中心線的距離小于密封活塞9的長(zhǎng)度，這樣，當(dāng)密封活塞9運(yùn)動(dòng)至頂?shù)钟诘谝幌尬煌谷?11時(shí)，密封活塞9將連通孔道13封閉，以避免潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的潤(rùn)滑油通過(guò)連通孔道13外泄而污染環(huán)境。密封活塞9上設(shè)有供主軸3穿過(guò)的通孔(未標(biāo)號(hào))。密封活塞9與主軸3和中空油腔11之間均為接觸密封，且密封活塞9可沿著主軸3在中空油腔11滑動(dòng)，從而密閉或者打開(kāi)油腔固定殼I的連通孔道13。優(yōu)選地，為了提高密封效果，防止中空油腔11內(nèi)的潤(rùn)滑油外泄，密封活塞9與主軸3和中空油腔11之間均設(shè)有密封墊；更為優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，密封活塞9的外周面和內(nèi)周面均凹陷有若干個(gè)容置槽(未標(biāo)號(hào))，且每一容置槽內(nèi)也設(shè)有密封填料2，而使得密封活塞9與主軸3和中空油腔11之間均通過(guò)填料密封，且第一限位凸圈111的中心線到連通孔道13的中心線的距離小于密封活塞9的面向中空油腔11的第一端的端面到密封活塞9的外周面的最靠近中空油腔11的第一端的容置槽的長(zhǎng)度。油腔固定殼I的注油孔道15向潤(rùn)滑油腔91內(nèi)注入潤(rùn)滑油；當(dāng)注入完畢后，用一個(gè)油堵(圖未示)將注油孔道15封閉。此時(shí)，潤(rùn)滑油腔91形成了一個(gè)密閉的空間，連通孔道13將中空油腔11與外部環(huán)境連通。本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài)時(shí)，中空油腔11第一端處的外部環(huán)境的壓力與潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的壓力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的壓力平衡，即是:當(dāng)潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的壓力減小時(shí)，中空油腔11第一端處的壓力與潤(rùn)滑油腔91之間的壓力差迫使密封活塞9向中空油腔11的第二端運(yùn)動(dòng)，直至中空油腔11第一端處的壓力與潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的壓力再次達(dá)到平衡；當(dāng)潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的壓力增加時(shí)，中空油腔11第一端處的壓力與潤(rùn)滑油腔91之間的壓力差迫使密封活塞9向中空油腔11的第一端運(yùn)動(dòng)，直至中空油腔11第一端處的壓力與潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的壓力再次達(dá)到平衡，以此實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的潤(rùn)滑油持續(xù)供給和密封要求，有效提高了本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命，從而有效地保護(hù)了井下動(dòng)力工具。且在上述過(guò)程中，中空油腔11第一端處的壓力與潤(rùn)滑油腔91的壓力差遠(yuǎn)小于外部環(huán)境的絕對(duì)壓力，潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的工作密封壓力遠(yuǎn)小于外部環(huán)境絕對(duì)壓力，延長(zhǎng)了井下動(dòng)力工具的工作壽命。此外，由于第一限位凸圈111和第二限位凸圈113對(duì)密封活塞9的限位作用，以避免密封活塞9運(yùn)動(dòng)過(guò)量而造成潤(rùn)滑油腔91內(nèi)的潤(rùn)滑油發(fā)生泄露。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括井下動(dòng)力工具及安裝在所述井下動(dòng)力工具內(nèi)的密封活塞(9)； 所述井下動(dòng)力工具包括油腔固定殼(I)及主軸(3)，所述油腔固定殼(I)內(nèi)設(shè)有一個(gè)中空油腔(11)，所述主軸(3)固定安裝在所述中空油腔(11)內(nèi)； 所述密封活塞(9)安裝在所述中空油腔(11)內(nèi)，且可沿著所述主軸(3)在所述中空油腔(11)內(nèi)滑動(dòng)； 所述中空油腔(11)的第一端與外部環(huán)境連通，所述密封活塞(9)與所述中空油腔(11)的第二端之間形成有一個(gè)密封的用于容置潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油腔(91)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封活塞(9)上設(shè)有供所述主軸(3)穿過(guò)的通孔，所述中空油腔(11)的第二端設(shè)有一個(gè)供所述主軸(3)穿過(guò)的安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封活塞(9)與所述主軸(3 )和所述中空油腔(11)之間均設(shè)有密封墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封活塞(9)的外周面和內(nèi)周面均凹陷有若干個(gè)容置槽，且所述密封活塞(9)的每一所述容置槽內(nèi)設(shè)有密封填料(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝孔和所述主軸(3)之間套設(shè)有密封墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝孔的壁面凹陷有若干個(gè)容置槽，且所述安裝孔的每一所述容置槽內(nèi)設(shè)有密封填料(2 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中空油腔(11)的第一端處的內(nèi)壁向內(nèi)凸設(shè)有兩個(gè)間隔的第一限位凸圈(111)和第二限位凸圈(113)，所述密封活塞(9)位于所述第一限位凸圈(111)和所述第二限位凸圈(113)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述油腔固定殼(I)于所述第一限位凸圈(111)和所述第二限位凸圈(113)之間的部位設(shè)有一個(gè)貫通所述中空油腔(11)和所述外部環(huán)境的連通孔道(13 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一限位凸圈(111)的中心線到所述連通孔道(13)的中心線的距離小于所述密封活塞(9)的長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述油腔固定殼(I)于所述第二限位凸圈(113)和所述中空油腔(11)的第二端之間設(shè)有一個(gè)與所述潤(rùn)滑油腔(91)貫通的注油孔道(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)，屬于石油、天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域。該裝置井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)包括井下動(dòng)力工具及密封活塞；井下動(dòng)力工具包括設(shè)有中空油腔的油腔固定殼及主軸，主軸固定安裝在中空油腔內(nèi)；密封活塞安裝在中空油腔內(nèi)，且可沿著主軸在中空油腔內(nèi)滑動(dòng)；中空油腔的第一端與外部環(huán)境連通，密封活塞與中空油腔的第二端之間形成有一個(gè)密封的潤(rùn)滑油腔；密封活塞在中空油腔第一端處的外部環(huán)境與潤(rùn)滑油腔之間的壓力差的作用下滑動(dòng)，以使外部環(huán)境與潤(rùn)滑油腔內(nèi)的壓力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑油腔內(nèi)的潤(rùn)滑油持續(xù)供給和密封要求，提高了本實(shí)用新型的井下動(dòng)力工具的油密封結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命，有效地保護(hù)了井下動(dòng)力工具。
文檔編號(hào)F16J15/40GK203051774SQ20122065781
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者李萌, 陶詩(shī)凱, 于興勝, 段馬利, 何莎莎, 李如學(xué), 聶海濱, 劉鳳, 黃衍福, 王瑞霄, 羅西超, 王宇鵬, 聶潔凈 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院, 北京石油機(jī)械廠