一種密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石油鉆探領(lǐng)域與螺桿鉆具使用的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成。包括傳動(dòng)軸和套裝在傳動(dòng)軸外的殼體，所述的傳動(dòng)軸開(kāi)設(shè)有上下貫通的軸向孔，在殼體的內(nèi)孔安設(shè)有軸承組件與傳動(dòng)軸相套接，在軸承組件的上方安設(shè)有上密封裝置，在軸承組件的下方安設(shè)有下密封裝置，由此構(gòu)成密封的軸承腔，其特征在于在上密封裝置的上方或下密封裝置的下方開(kāi)設(shè)穿通內(nèi)外的壓力平衡孔。本發(fā)明使上密封裝置和下密封裝置之間不再承受壓力差，從而增強(qiáng)密封的軸承腔的密封性能；并可保證密封腔內(nèi)外的壓力平衡，從而使軸承腔密封變得更加可靠；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，設(shè)置合理，便于制作。
【專利說(shuō)明】一種密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油鉆探領(lǐng)域與螺桿鉆具使用的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油開(kāi)采和修井中，井下動(dòng)力鉆具特別是螺桿鉆具的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。螺桿鉆具包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸總成，各個(gè)部分分別自上而下依次連接，其中傳動(dòng)軸總成主要作用是將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩和轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的傳遞給鉆頭，并且承擔(dān)鉆頭的軸向壓力。傳動(dòng)軸總成是螺桿鉆具極為關(guān)鍵的部件，其結(jié)構(gòu)性能直接關(guān)系到螺桿鉆具的鉆井效率和使用壽命。
[0003]目前螺桿鉆具的傳動(dòng)軸總成主要有開(kāi)放式和密封式兩種結(jié)構(gòu)形式。開(kāi)放式傳動(dòng)軸總成是以鉆井液作為軸承潤(rùn)滑和冷卻介質(zhì)。密封式傳動(dòng)軸總成是在一個(gè)密閉腔內(nèi)通過(guò)油或油脂作為軸承潤(rùn)滑和冷卻介質(zhì)。目前，密封式傳動(dòng)軸總成大都采用活塞式的密封平衡技術(shù)，也就是在軸承上方裝有活塞式上密封裝置，在軸承下方裝下密封裝置，其缺點(diǎn)是:由于鉆頭噴嘴會(huì)產(chǎn)生壓降，所以從活塞式上密封裝置到下密封裝置會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓降。這個(gè)壓降會(huì)推動(dòng)活塞式上密封裝置沿軸線往下移動(dòng)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油不斷地從下密封裝置泄漏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種密封性能好的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成。
[0005]本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
包括傳動(dòng)軸和套裝在傳動(dòng)軸外的殼體，所述的傳動(dòng)軸開(kāi)設(shè)有上下貫通的軸向孔，在殼體的內(nèi)孔安設(shè)有軸承組件與傳動(dòng)軸相套接，在軸承組件的上方安設(shè)有上密封裝置，在軸承組件的下方安設(shè)有下密封裝置，由此構(gòu)成密封的軸承腔，其特征在于在上密封裝置的上方或下密封裝置的下方開(kāi)設(shè)穿通內(nèi)外的壓力平衡孔。
[0006]按上述方案，在殼體內(nèi)孔上密封裝置的上方設(shè)置有上環(huán)形空腔，所述的壓力平衡孔穿通殼體內(nèi)外與上環(huán)形空腔相連通。
[0007]按上述方案，在殼體內(nèi)孔上端與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置。
[0008]按上述方案，所述的上密封裝置包括與殼體內(nèi)孔相連的上固定密封套筒，上固定密封套筒的內(nèi)孔設(shè)置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置，所述的下密封裝置包括與殼體下端相連的下固定密封套筒，下固定密封套筒內(nèi)孔置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置。
[0009]按上述方案，在上密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在上固定密封套筒的外周開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在上固定密封套筒外周對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套，并且在殼體上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)徑向通孔。
[0010]按上述方案，在殼體內(nèi)孔下密封裝置的下方設(shè)置有下環(huán)形空腔，所述的壓力平衡孔穿通傳動(dòng)軸內(nèi)外與下環(huán)形空腔相連通。
[0011]按上述方案，在殼體內(nèi)孔下端與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置。
[0012]按上述方案，所述的上密封裝置包括與傳動(dòng)軸外周相聯(lián)的上旋轉(zhuǎn)密封套筒，上旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置，所述的下密封裝置包括與傳動(dòng)軸下方相連的下旋轉(zhuǎn)密封套筒，下旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置。
[0013]按上述方案，在下密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在下旋轉(zhuǎn)密封套筒的內(nèi)孔開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在下旋轉(zhuǎn)密封套筒內(nèi)孔對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套，并且在傳動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)徑向通孔。
[0014]按上述方案，所述的防泄漏密封裝置為迷宮式密封裝置。
[0015]按上述方案,所述的軸承組件為滾動(dòng)軸承組件,包括徑向滾動(dòng)軸承和推力滾動(dòng)軸承。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:1、通過(guò)設(shè)置壓力平衡孔將上密封裝置上方的環(huán)空與下密封裝置下方的環(huán)空連通起來(lái)，使上密封裝置上方的上環(huán)形空腔與下密封裝置下方的下環(huán)形空腔壓力趨于相等，無(wú)論鉆頭噴嘴所產(chǎn)生的鉆井液壓降為多大，上密封裝置和下密封裝置之間不再承受壓力差，從而增強(qiáng)密封的軸承腔的密封性能；2、設(shè)置軸承腔液力平衡裝置可以減少軸承腔內(nèi)外的壓力差，使軸承腔的密封性能得到進(jìn)一步的提高；不論井溫和鉆井液壓力的變化所產(chǎn)生潤(rùn)滑油(脂)的體積如何變化，均可以保證密封腔內(nèi)外的壓力平衡，從而使軸承腔密封變得更加可靠；3、通過(guò)設(shè)置防泄漏密封裝置可阻止和減少鉆井液的泄漏，減少鉆井液的壓力損耗；4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，設(shè)置合理，便于制作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的全剖視圖。
[0018]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的全剖視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例防泄漏裝置和上密封裝置的放大剖視圖。
[0020]圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例下密封裝置的放大剖視圖。
[0021]圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例防泄漏裝置和下密封裝置的放大剖視圖。
[0022]圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例上密封裝置的放大剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0024]本發(fā)明的第一種實(shí)施例如圖1、3、4所示，包括傳動(dòng)軸I和套裝在傳動(dòng)軸外的殼體9，所述的傳動(dòng)軸開(kāi)設(shè)有上下貫通的軸向孔，在殼體的內(nèi)孔安設(shè)有軸承組件與傳動(dòng)軸相套接，所述的軸承組件為滾動(dòng)軸承組件，包括徑向滾動(dòng)軸承7和推力滾動(dòng)軸承8,推力滾動(dòng)軸承安設(shè)在中部，徑向滾動(dòng)軸承安設(shè)在推力滾動(dòng)軸承的兩頭。在軸承組件的上方安設(shè)有上密封裝置，在軸承組件的下方安設(shè)有下密封裝置，由此構(gòu)成密封的軸承腔。所述的上密封裝置包括與殼體內(nèi)孔相連的上固定密封套筒5，上固定密封套筒的內(nèi)孔設(shè)置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置，所述的下密封裝置包括與殼體下端相連的下固定密封套筒11，下固定密封套筒內(nèi)孔置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置。在殼體內(nèi)孔上密封裝置的上方設(shè)置有上環(huán)形空腔4，在上密封裝置的上方開(kāi)設(shè)穿通殼體內(nèi)外的壓力平衡孔3，壓力平衡孔內(nèi)安設(shè)有濾網(wǎng)，壓力平衡孔穿通殼體內(nèi)外與上環(huán)形空腔相連通。壓力平衡孔的開(kāi)設(shè)使得上環(huán)形空腔4與殼體外下端的下環(huán)形空腔12的壓力趨于相等。在殼體內(nèi)孔上端與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置2，所述的防泄漏密封裝置為迷宮式密封裝置。在上密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在上固定密封套筒的外周開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔13，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在上固定密封套筒外周對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套6，密封彈性套的上下端內(nèi)孔設(shè)置有凸緣與上固定密封套筒外周的環(huán)形卡槽相配置，在殼體上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)徑向通孔。此外，在殼體上還設(shè)置有與密封軸承腔相連通的注油孔10，通過(guò)注油孔向軸承腔內(nèi)注滿潤(rùn)滑油(脂)，使得軸承組處于一個(gè)密封的潤(rùn)滑油(脂)環(huán)境中。
[0025]第二個(gè)實(shí)施例如圖2、5、6所示，與上一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于所述的上密封裝置包括與傳動(dòng)軸外周相聯(lián)的上旋轉(zhuǎn)密封套筒14，上旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置，形成動(dòng)密封，上旋轉(zhuǎn)密封套筒的內(nèi)孔也可安設(shè)密封圈與傳動(dòng)軸密封套接；所述的下密封裝置包括與傳動(dòng)軸下方套接的下旋轉(zhuǎn)密封套筒15，下旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置，形成動(dòng)密封。在殼體內(nèi)孔下密封裝置的下方設(shè)置有下環(huán)形空腔12A，在下密封裝置的下方開(kāi)設(shè)穿通傳動(dòng)軸內(nèi)外的壓力平衡孔3，所述的壓力平衡孔穿通傳動(dòng)軸內(nèi)外與下環(huán)形空腔相連通。壓力平衡孔的開(kāi)設(shè)使得上環(huán)形空腔4A與下環(huán)形空腔12A的壓力趨于相等。在殼體內(nèi)孔下端安設(shè)有螺套，螺套與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置2，所述的防泄漏密封裝置為迷宮式密封裝置。在下密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在下旋轉(zhuǎn)密封套筒的內(nèi)孔開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔13，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在下旋轉(zhuǎn)密封套筒內(nèi)孔對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套6，密封彈性套的上下端外周設(shè)置有凸緣與下旋轉(zhuǎn)密封套筒內(nèi)孔的環(huán)形卡槽相配置，并且在傳動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)與軸向通孔相穿通的徑向通孔。
【權(quán)利要求】
1.一種密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，包括傳動(dòng)軸和套裝在傳動(dòng)軸外的殼體，所述的傳動(dòng)軸開(kāi)設(shè)有上下貫通的軸向孔，在殼體的內(nèi)孔安設(shè)有軸承組件與傳動(dòng)軸相套接，在軸承組件的上方安設(shè)有上密封裝置，在軸承組件的下方安設(shè)有下密封裝置，由此構(gòu)成密封的軸承腔，其特征在于在上密封裝置的上方或下密封裝置的下方開(kāi)設(shè)穿通內(nèi)外的壓力平衡孔。
2.按權(quán)利要求1所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在殼體內(nèi)孔上密封裝置的上方設(shè)置有上環(huán)形空腔，所述的壓力平衡孔穿通殼體內(nèi)外與上環(huán)形空腔相連通。
3.按權(quán)利要求2所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在殼體內(nèi)孔上端與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置。
4.按權(quán)利要求2所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于所述的上密封裝置包括與殼體內(nèi)孔相連的上固定密封套筒，上固定密封套筒的內(nèi)孔設(shè)置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置，所述的下密封裝置包括與殼體下端相連的下固定密封套筒，下固定密封套筒內(nèi)孔置有密封圈與傳動(dòng)軸相配置。
5.按權(quán)利要求4所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在上密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在上固定密封套筒的外周開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在上固定密封套筒外周對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套，并且在殼體上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)徑向通孔。
6.按權(quán)利要求1所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在殼體內(nèi)孔下密封裝置的下方設(shè)置有下環(huán)形空腔，所述的壓力平衡孔穿通傳動(dòng)軸內(nèi)外與下環(huán)形空腔相連通。
7.按權(quán)利要求6所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在殼體內(nèi)孔下端與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有防泄漏密封裝置。
8.按權(quán)利要求6所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于所述的上密封裝置包括與傳動(dòng)軸外周相聯(lián)的上旋轉(zhuǎn)密封套筒，上旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置，所述的下密封裝置包括與傳動(dòng)軸下方相連的下旋轉(zhuǎn)密封套筒，下旋轉(zhuǎn)密封套筒的外周設(shè)置有密封圈與殼體內(nèi)孔相配置。
9.按權(quán)利要求8所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于在下密封裝置的徑向設(shè)置軸承腔壓力平衡裝置，所述的軸承腔壓力平衡裝置包括在下旋轉(zhuǎn)密封套筒的內(nèi)孔開(kāi)設(shè)環(huán)形空腔，環(huán)形空腔的內(nèi)面開(kāi)孔與軸承腔相連通，在下旋轉(zhuǎn)密封套筒內(nèi)孔對(duì)應(yīng)環(huán)形空腔安設(shè)有密封彈性套，并且在傳動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)密封彈性套開(kāi)設(shè)徑向通孔。
10.按權(quán)利要求3或7所述的密封型螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成，其特征在于其特征在于所述的防泄漏密封裝置為迷宮式密封裝置。
【文檔編號(hào)】F16J15/16GK104196440SQ201410329683
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】常永忠, 邵增元, 程永 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司