专利名称：石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油钻机专用水龙头冲管密封装置技术领域，是一种石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置。
背景技术：
目前，石油钻机专用水龙头冲管的密封方式，主要是采用盘根密封的方式；在冲管的上端和下端分别采用盘根密封方式；由于水龙头中的介质为水泥浆，水泥浆中含有较多的细砂，极易磨损盘根密封的橡胶密封环；尤其是在冲管下端安装的盘根密封，因其为主要的动密封部位，所以在密封过程中，细砂很易嵌入盘根中，形成盘根的的磨损，密封的效果差；又因其使用周期短(1至2个月)、更换频繁，不仅造成了较大的浪费，同时在更换时，也十分耽误工程进度。
发明内容
本发明提供了一种石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决水龙头的下端采用盘根密封时，密封效果差，更换频繁，造成相应的浪费和降低工程进度的问题。本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，包括上密封装置、冲管、中心管、下密封安装管、下压盖、机械密封装置和下盘根密封装置；在冲管的上方安装有上压盖，上压盖与冲管通过上密封装置安装在一起；在冲管的下方安装有能转动的中心管，冲管的下部外侧套装有下密封安装管，下密封安装管与冲管之间形成环形的空腔；下密封安装管的下端与中心管固定连接在一起；在下密封安装管的内侧中部固定连接有环形的隔板，隔板将下密封安装管与冲管之间的空腔分隔成上安装腔和下安装腔；在上安装腔内安装有下盘根密封装置，下盘根密封装置与冲管固定连接在一起；在下密封安装管的上端固定安装有能将下盘根密封装置压紧的下压盖；在下安装腔内安装有机械密封装置；机械密封装置的上部与冲管固定连接在一起，机械密封装置的下端与中心管固定连接在一起。下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进
上述机械密封装置包括传动座、定位销、压缩弹簧、推环、静环、动环和防转销钉；传动座为开口向下的环套，在传动座的上部有至少一个圆周分布的径向销孔，传动座的上部与冲管之间通过定位销固定连接在一起；传动座的下部与冲管之间形成开口向下的环形的压缩腔；在传动座下方的下安装腔内由上至下依次固定安装有压缩弹簧、推环和静环；压缩弹簧的上端固定安装在压缩腔内，压缩弹簧的下端固定安装在推环的上部外侧；在静环的下方安装有能转动的动环，动环的下部有至少两个圆周分布的轴向销孔，动环与中心管之间通过防转销钉固定连接在一起。上述下密封安装管的下部外侧有环形的外凸起，外凸起和中心管上分别有外螺纹，下锁紧由壬通过螺纹固定连接在外凸起和中心管外侧；外凸起的上端呈上窄下宽的锥形，在外凸起上端的下锁紧由壬的上有环形的内凸台，内凸台的下端卡在外凸起上；在中心管的上端有环形的环形凸起，环形凸起安装在下安装腔的下部内侧并与动环通过防转销钉固定连接在一起。上述下盘根密封装置包括盘根密封环和间隔环；盘根密封环与间隔环由上至下依次交替固定连接在一起；在上安装腔内安装有两套盘根密封环与间隔环并固定安装在冲管的外侧。上述上密封装置包括盘根密封环、间隔环、上密封安装座和上锁紧游壬；冲管的上部外侧安装有开口向上的上密封安装座，在上密封安装座内由上至下密封安装有间隔环和盘根密封环，与间隔环和盘根密封环对应的冲管的上部外侧有键槽，间隔环和盘根密封环通过键安装在冲管的上部外侧；上压盖固定安装在间隔环上端，通过上锁紧游壬将上压盖与上密封安装座安装在一起并将间隔环和盘根密封环压紧。上述动环与环形凸起之间固定安装有密封圈；静环与冲管之间固定安装有密封圈；在上密封安装座内的盘根密封环与上压盖之间固定安装有密封圈。上述下密封安装管的上端有至少两个圆周分布的连接螺纹孔，下密封安装管与下压盖与之间通过下压盖螺钉固定连接在一起。本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过机械密封装置和下盘根密封装置对冲管进行双密封，机械密封装置的一级密封能够有效阻止水泥浆细砂，密封效果好，使用寿命长；如第一密封失效，可采用盘根密封的二级密封方式继续密封，这样可延长密封的时间， 降低密封装置的更换频率，减少浪费，提高工作效率；该发明可使水龙头密封有效延长6至 12个月。
附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。附图中的编码分别为1为冲管，2为中心管，3为下密封安装管，4为隔板，5为下压盖，6为传动座，7为定位销，8为压缩腔，9为压缩弹簧，10为推环，11为静环，12为动环， 13为防转销钉，14为外凸起，15为下锁紧由壬，16为内凸台，17为环形凸起，18为密封圈， 19为盘根密封环，20为间隔环，21为下压盖螺钉，22为上压盖，23为上密封安装座，24为上锁紧游壬。
具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1 的布图方式来进行描述的，如上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述
如附图1所示，该石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置包括上密封装置、冲管1、中心管2、下密封安装管3、下压盖5、机械密封装置和下盘根密封装置；在冲管1的上方安装有上压盖22，上压盖22与冲管1通过上密封装置安装在一起；在冲管1的下方安装有能转动的中心管2，冲管1的下部外侧套装有下密封安装管3，下密封安装管3与冲管1之间形成环形的空腔；下密封安装管3的下端与中心管2固定连接在一起；在下密封安装管3的内侧中部固定连接有环形的隔板4，隔板4将下密封安装管3与冲管1之间的空腔分隔成上安装腔和下安装腔；在上安装腔内安装有下盘根密封装置，下盘根密封装置与冲管1固定连接在一起；在下密封安装管3的上端固定安装有能将下盘根密封装置压紧的下压盖5 ；在下安装腔内安装有机械密封装置；机械密封装置的上部与冲管1固定连接在一起，机械密封装置的下端与中心管2固定连接在一起。机械密封装置和下盘根密封装置进行双密封，即由冲管1与中心管2泄漏的水泥浆先通过机械密封装置密封，密封失效后，可通过下盘根密封装置密封，防止冲管1与下压盖5之间的相邻结合面间泄漏；机械密封具有密封可靠，在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，使用寿命等特点，使发明无须频繁更换密封装置，提高工作效率。可根据实际需要，对上述石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置作进一步优化或 /和改进
如附图1所示，机械密封装置包括传动座6、定位销7、压缩弹簧9、推环10、静环11、动环12和防转销钉13 ；传动座6为开口向下的环套，在传动座6的上部有至少一个圆周分布的径向销孔，传动座6的上部与冲管1之间通过定位销7固定连接在一起；传动座6的下部与冲管1之间形成开口向下的环形的压缩腔8 ；在传动座6下方的下安装腔内由上至下依次固定安装有压缩弹簧9、推环10和静环11 ；压缩弹簧9的上端固定安装在压缩腔8内，压缩弹簧9的下端固定安装在推环10的上部外侧；在静环11的下方安装有能转动的动环12， 动环12的下部有至少两个圆周分布的轴向销孔，动环12与中心管2之间通过防转销钉13 固定连接在一起。通过压缩弹簧9的屈服力，使压缩弹簧9推动推环10和静环11，从而压缩动环12，使动环12与中心管2之间产生动密封；在此过程中，冲管1固定，中心管2转动， 与中心管2连接的下密封安装管3转动，由于传动座6与冲管1之间通过定位销7连接，传动座6固定，与其连接的压缩弹簧9、推环10和静环11均固定安装在冲管1上，起到压缩动环12的作用。如附图1所示，在下密封安装管3的下部外侧有环形的外凸起14，外凸起14和中心管2上分别有外螺纹，下锁紧由壬15通过螺纹固定连接在外凸起14和中心管2外侧；外凸起14的上端呈上窄下宽的锥形，在外凸起14上端的下锁紧由壬15的上有环形的内凸台 16，内凸台16的下端卡在外凸起14上；在中心管2的上端有环形的环形凸起17，环形凸起 17安装在下安装腔的下部内侧并与动环12通过防转销钉13固定连接在一起。通过下锁紧由壬15将中心管2与下密封安装管3固定安装在一起，这样也可起到防止中心管2与下密封安装管3的相邻结合面发生泄漏，起到密封的作用。如附图1所示，上密封装置包括盘根密封环19、间隔环20、上密封安装座23和上锁紧游壬M ；冲管1的上部外侧固定安装有开口向上的上密封安装座23，在上密封安装座 23内由上至下密封安装有间隔环20和盘根密封环19，与间隔环20和盘根密封环19对应的冲管1的上部外侧有键槽，间隔环20和盘根密封环19通过键安装在冲管1的上部外侧； 上压盖22固定安装在间隔环20上端，上压盖22与上密封安装座23通过上锁紧游壬M安装在一起并将间隔环20和盘根密封环19压紧。如附图1所示，下盘根密封装置包括盘根密封环19和间隔环20 ；在上安装腔内交替密封安装有两套盘根密封环19与间隔环20并固定安装在冲管1的下部外侧。这样，通过下压盖5对盘根密封环19和间隔环20进行压紧，使其起到密封的作用。如附图1所示，在动环12与环形凸起17之间固定安装有密封圈18 ；静环11与冲管1之间固定安装有密封圈18 ；在上密封安装座23内的盘根密封环1与上压盖22之间固定安装有密封圈18。如附图1所示，在下密封安装管3的上端有至少两个圆周分布的连接螺纹孔，下密封安装管3与下压盖5与之间通过下压盖螺钉21固定连接在一起。这样便于下压盖5与下密封安装管3之间的安装和拆卸。以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
权利要求
1.一种石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于包括上密封装置、冲管、中心管、下密封安装管、下压盖、机械密封装置和下盘根密封装置；在冲管的上方安装有上压盖，上压盖与冲管通过上密封装置安装在一起；在冲管的下方安装有能转动的中心管，冲管的下部外侧套装有下密封安装管，下密封安装管与冲管之间形成环形的空腔；下密封安装管的下端与中心管固定连接在一起；在下密封安装管的内侧中部固定连接有环形的隔板， 隔板将下密封安装管与冲管之间的空腔分隔成上安装腔和下安装腔；在上安装腔内安装有下盘根密封装置，下盘根密封装置与冲管固定连接在一起；在下密封安装管的上端固定安装有能将下盘根密封装置压紧的下压盖；在下安装腔内安装有机械密封装置；机械密封装置的上部与冲管固定连接在一起，机械密封装置的下端与中心管固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于机械密封装置包括传动座、定位销、压缩弹簧、推环、静环、动环和防转销钉；传动座为开口向下的环套，在传动座的上部有至少一个圆周分布的径向销孔，传动座的上部与冲管之间通过定位销固定连接在一起；传动座的下部与冲管之间形成开口向下的环形的压缩腔；在传动座下方的下安装腔内由上至下依次固定安装有压缩弹簧、推环和静环；压缩弹簧的上端固定安装在压缩腔内，压缩弹簧的下端固定安装在推环的上部外侧；在静环的下方安装有能转动的动环，动环的下部有至少两个圆周分布的轴向销孔，动环与中心管之间通过防转销钉固定连接在一起。
3.根据权利要求2所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于下密封安装管的下部外侧有环形的外凸起，外凸起和中心管上分别有外螺纹，下锁紧由壬通过螺纹固定连接在外凸起和中心管外侧；外凸起的上端呈上窄下宽的锥形，在外凸起上端的下锁紧由壬的上有环形的内凸台，内凸台的下端卡在外凸起上；在中心管的上端有环形的环形凸起，环形凸起安装在下安装腔的下部内侧并与动环通过防转销钉固定连接在一起。
4.根据权利要求1或2或3所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于下盘根密封装置包括盘根密封环和间隔环；盘根密封环与间隔环由上至下依次交替固定连接在一起；在上安装腔内安装有两套盘根密封环与间隔环并固定安装在冲管的外侧。
5.根据权利要求1或2或3所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于上密封装置包括盘根密封环、间隔环、上密封安装座和上锁紧游壬；冲管的上部外侧固定安装有开口向上的上密封安装座，在上密封安装座内由上至下密封安装有间隔环和盘根密封环，与间隔环和盘根密封环对应的冲管的上部外侧有键槽，间隔环和盘根密封环通过键安装在冲管的上部外侧；上压盖固定安装在间隔环上端，上压盖与上密封安装座通过上锁紧游壬安装在一起并将间隔环和盘根密封环压紧。
6.根据权利要求4所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于上密封装置包括盘根密封环、间隔环、上密封安装座和上锁紧游壬；冲管的上部外侧固定安装有开口向上的上密封安装座，在上密封安装座内由上至下密封安装有间隔环和盘根密封环，与间隔环和盘根密封环对应的冲管的上部外侧有键槽，间隔环和盘根密封环通过键安装在冲管的上部外侧；上压盖固定安装在间隔环上端，上压盖与上密封安装座通过上锁紧游壬安装在一起并将间隔环和盘根密封环压紧。
7.根据权利要求6所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于动环与环形凸起之间固定安装有密封圈；静环与冲管之间固定安装有密封圈；在上密封安装座内的盘根密封环与上压盖之间固定安装有密封圈。
8.根据权利要求1或2或3所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于下密封安装管的上端有至少两个圆周分布的连接螺纹孔，下密封安装管与下压盖与之间通过下压盖螺钉固定连接在一起。
9.根据权利要求4所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于下密封安装管的上端有至少两个圆周分布的连接螺纹孔，下密封安装管与下压盖与之间通过下压盖螺钉固定连接在一起。
10.根据权利要求7所述的石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置，其特征在于下密封安装管的上端有至少两个圆周分布的连接螺纹孔，下密封安装管与下压盖与之间通过下压盖螺钉固定连接在一起。
全文摘要
本发明涉及石油钻机专用水龙头冲管密封装置技术领域，是一种石油钻机专用水龙头冲管复合密封装置；其包括上密封装置、冲管、中心管、下密封安装管、下压盖、机械密封装置和下盘根密封装置；在冲管的上方安装有上压盖，上压盖与冲管通过上密封装置安装在一起。本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过机械密封装置和下盘根密封装置对冲管进行双密封，机械密封装置的一级密封能够有效阻止水泥浆细砂，密封效果好，使用寿命长；如第一密封失效，可采用盘根密封的二级密封方式继续密封，这样可延长密封的时间，降低密封装置的更换频率，减少浪费，提高工作效率；该发明可使水龙头密封有效延长6至12个月。
文档编号F16J15/34GK102518801SQ201110420698
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘光辉, 徐鸿伟, 颜增选 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司