CN104863972A - 旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，包括轴、上压套、下压套、轴承座和外壳，所述轴与上压套之间通过第一动密封件转动密封连接，轴的下端通过第二动密封件与下压套转动密封连接；轴的轴向均布若干个液体流道；上压套与下压套之间连接有轴承，轴承设置在轴承座上，轴承座上端部分布两个对称的孔，轴承座与上压套和下压套密封连接，所述轴承座与外壳密封连接，形成一个环形空间；周向动态密封的冷却结构，部分冷却参与旋转防喷器的旋转，动态冷却作用发热区域内侧、静态冷却作用发热区域外侧，增强了冷却效果。轴承座和外壳配合产生一个环形空间，对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，可提高冷却效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构。
背景技术
旋转防喷器在使用过程中，要实现两个功能，即随钻具旋转以及对井口实现动态密封。那么旋转防喷器内部结构里就少不了动密封件以及轴承，因此旋转防喷器运转过程中发热是不可避免的，然而温度过高会影响动密封和轴承，甚至导致整机性能下降。所以一套结构合理、冷却效果良好的冷却系统是旋转防喷器不可缺少的一部分。
现有的冷却结构一般会存在以下问题：1.冷却循环通道容易出现“短路”现象，有冷却死角,冷却效果不理想；2.冷却结构非常完美，但是不能实现加工；3.冷却结构影响了整体强度。
发明内容
为了克服冷却循环通道易“短路”，冷却效果不良的问题，本发明提供了一种旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，本发明冷却效果好，不容易造成冷却通道“短路”，而且容易加工，不影响整体结构的强度。本发明的冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
本发明所采用的技术方案：
旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，包括轴、轴承和轴承座，所述轴承外径安装在轴承座上，轴承内径套设在轴上，轴承通过套设在轴上的上压板和下压板与轴固定连接，上压板和下压板与轴承紧密接触；所述轴承座外部密封连接有外筒，轴承座与外筒之间形成一个密封空腔，所述轴承座上设有入口，所述入口与密封空腔连通；所述轴的轴向分布多个液体流道，液体流道下端通过丝堵密封连接；
所述液体流道与密封空腔通过设在下压板上的下径向连通通道连通；所述轴承座上设置有与入口对称的出口，所述液体流道与出口通过设在上压板上的上径向连通通道连通。
所述轴与上压套之间通过第一动密封件密封连接，轴的下端通过第二动密封件与下压套密封连接。
所述轴的轴向均匀分布多个液体流道，且沿中心对称。
所述上压套、下压套和轴承座之间通过螺纹固定连接。
所述液体流道下端也可以直接堵焊。
所述外筒的上下两端通过第二密封圈和第三密封圈与轴承座密封连接；轴承座与上压板和下压板通过第一密封圈密封连接。
本发明的有益效果：
轴承座和外壳配合产生一个环形空间，作为静态冷却通道；轴的轴向均布若干个液体流道，随着轴和轴承一起旋转，作为动态冷却通道；静态冷却通道和动态冷却通道，通过上、下端径向连通通道的沟通，形成一条完整的冷却循环回路。该冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
其中，上端径向连通通道由上压套圆周均布的若干径向孔组成；下端径向连通通道由，轴承座下端圆周均布的若干径向孔、下压套圆周均布的若干径向孔组成；O型密封圈对静态冷却通道起密封作用，动密封件可对动态密封冷却通道起密封作用。
以下将面结合附图进行进一步说明。
附图说明
图1是本发明专利的结构原理图。
图2是本发明A-A图结构图。
附图标记，图中：1，轴；2，第一动密封件；201、第二动密封件；3，上压套；4，第一密封圈；5，轴承座；6，第二密封圈；7，外壳；8，轴承；9，下压套；10，第型密封圈；11、上径向连通通道；12下径向连通通道；13、，密封空腔；14、入口；15、液体流道；16、出口；17、丝堵。
具体实施方式
实施例1：
为了克服冷却循环通道易“短路”，冷却效果不良的问题，本发明提供了一种如图1、图2所示的旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，本发明冷却效果好，不容易造成冷却通道“短路”，而且容易加工，不影响整体结构的强度。本发明的冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，包括轴1、轴承8和轴承座5，所述轴承8外径安装在轴承座5上，轴承8内径套设在轴1上，轴承8通过套设在轴1上的上压板3和下压板9与轴1固定连接，上压板3和下压板9与轴承8紧密接触；所述轴承座5外部密封连接有外筒7，轴承座5与外筒7之间形成一个密封空腔13，所述轴承座5上设有入口14，所述入口14与密封空腔13连通；所述轴1的轴向分布多个液体流道15，液体流道15下端通过丝堵17密封连接；
所述液体流道15与密封空腔13通过设在下压板9上的下径向连通通道12连通；所述轴承座5上设置有与入口14对称的出口16，所述液体流道15与出口16通过设在上压板3上的上径向连通通道11连通。
轴1的轴向均布多个液体流道15；上压套3与下压套9之间连接有轴承8，轴承8设置在轴承座5上，轴承座5上端部分布两个对称的孔，轴承座5与上压套3和下压套9密封连接，所述轴承座5与外壳7密封连接，形成一个环形空间。所述环形空腔与轴1的轴向上的流体通道下端之间设置有下径向连通通道12；所述轴1的轴向上的流体通道上端与轴承座5上的孔之间设置有上径向连通通道11。
上压套3、下压套9和轴承座5之间通过螺纹固定连接。
所述轴1的轴向均匀分布多个液体流道15，且沿中心对称。
轴承座5上端部分布的两个对称的孔，作为冷却液的出口16和入口14，出口16和入口14无方向性均可互作为进出口。
所述轴1与上压套3之间通过第一动密封件2密封连接，轴1的下端通过第二动密封件201与下压套9密封连接。
所述轴1的轴向均匀分布多个液体流道15，且沿中心对称。
按照发明内容描述，加工并安装旋转总成，座入旋转防喷器壳体内， 旋转防喷器安装在井口使用时，将冷却进出口管线与本发明的冷却液入口14、出口16相连，开冷却泵循环，便能达到对旋转防喷器的降温冷却的目的。
轴向上下循环，周向动态密封的冷却结构，部分冷却参与旋转防喷器的旋转，动态冷却作用发热区域内侧、静态冷却作用发热区域外侧，增强了冷却效果。
轴承座5和外壳7配合产生一个环形密封空间13，作为静态冷却通道；轴1的轴向均布若干个液体流道15，随着轴1和轴承8一起旋转，作为动态冷却通道；静态冷却通道和动态冷却通道，通过上端径向连通通道11、下端径向连通通道12的连通，形成一条完整的冷却循环回路。该冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
实施例2：
基于实施例1的基础上，上压套3、下压套9和轴承座5之间通过螺栓连接。
旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，包括轴1、轴承8和轴承座5，所述轴承8外径安装在轴承座5上，轴承8内径套设在轴1上，轴承8通过上压板3和下压板9与轴1紧密接触；所述轴承座5外部密封连接有外筒7，轴承座5与外筒7之间形成一个密封空腔13，所述轴承座5上设有入口14，所述入口14与密封空腔13连通；所述轴1的轴向分布多个液体流道15，液体流道15下端通过丝堵17密封连接；所述液体流道15与密封空腔13通过下径向连通通道12连通；所述轴承座5上设置有与入口14对称的出口16，所述液体流道15与出口16通过上径向连通通道11连通。
所述轴1的轴向均布的多个液体流道，在流道下端直接堵焊。所述轴1与上压套3之间通过第一动密封件2密封连接，轴1的下端通过第二动密封件201与下压套9密封连接。
所述轴1的轴向均匀分布多个液体流道15，且沿中心对称。
轴承座5和外壳7配合产生一个环形密封空间13，作为静态冷却通道；轴1的轴向均布若干个液体流道15，随着轴1和轴承8一起旋转，作为动态冷却通道；静态冷却通道和动态冷却通道，通过上端径向连通通道11、下端径向连通通道12的连通，形成一条完整的冷却循环回路。该冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
其中，上端径向连通通道11由上压套3圆周均布的若干径向孔组成；下端径向连通通道12由轴承座5下端圆周均布的若干径向孔、下压套9圆周均布的若干径向孔组成；三个O型密封圈对静态冷却通道起密封作用，第一动密封件2可对动态冷却通道起密封作用。
实施例3：
基于上述两个实施例的基础上，本实施例中所述轴1的轴向均布的多个液体流道，在流道下端用丝堵密封。轴承座5和外壳7配合产生一个环形空间，作为静态冷却通道；轴1的轴向均布若干个液体流道，随着轴1和轴承8一起旋转，作为动态冷却通道；静态冷却通道和动态冷却通道，通过上、下端径向连通通道的沟通，形成一条完整的冷却循环回路。该冷却结构可对发热区域的内外两侧同时进行360°无死角的冷却，提高冷却效果。
所述外筒7的上下两端通过第二密封圈6和第三密封圈10与轴承座5密封连接；轴承座5与上压板3和下压板9通过第一密封圈4密封连接。
第一密封圈4、第二密封圈6和第三密封圈10是三个O型密封圈，三个O型密封圈对静态冷却通道起密封作用，第一动密封件2可对动态冷却通道起密封作用。
Claims (6)
1.旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：包括轴（1）、轴承（8）和轴承座（5），所述轴承（8）外径安装在轴承座（5）上，轴承（8）内径套设在轴（1）上，轴承（8）通过套设在轴（1）上的上压板（3）和下压板（9）与轴（1）固定连接，上压板（3）和下压板（9）与轴承（8）紧密接触；所述轴承座（5）外部密封连接有外筒（7），轴承座（5）与外筒（7）之间形成一个密封空腔（13），所述轴承座（5）上设有入口（14），所述入口（14）与密封空腔（13）连通；所述轴（1）的轴向分布多个液体流道（15），液体流道（15）下端通过丝堵（17）密封连接；
所述液体流道（15）与密封空腔（13）通过设在下压板（9）上的下径向连通通道（12）连通；所述轴承座（5）上设置有与入口（14）对称的出口（16），所述液体流道（15）与出口（16）通过设在上压板（3）上的上径向连通通道（11）连通。
2.根据权利1要求所述旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：所述轴（1）与上压套（3）之间通过第一动密封件（2）密封连接，轴（1）的下端通过第二动密封件（201）与下压套（9）密封连接。
3.根据权利1要求所述旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：所述轴（1）的轴向均匀分布多个液体流道（15），且沿中心对称。
4.根据权利1要求所述旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：所述上压套（3）、下压套（9）和轴承座（5）之间通过螺纹固定连接。
5.根据权利1要求所述旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：所述液体流道（15）下端也可以直接堵焊。
6.根据权利1要求所述旋转防喷器动密封轴向循环冷却结构，其特征在于：所述外筒（7）的上下两端通过第二密封圈（6）和第三密封圈（10）与轴承座（5）密封连接；轴承座（5）与上压板（3）和下压板（9）通过第一密封圈（4）密封连接。
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