CN112283353A - 一种钻井泥浆泵填料密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井泥浆泵填料密封结构，涉及石油行业钻井工程技术领域，包括介杆和密封函，密封函套设在介杆的外侧，所述密封函上插设有压盖，所述密封函与压盖之间设有压帽，所述压帽靠近介杆的一侧设有内环形槽，所述压帽靠近密封函的一侧设有外环形槽，所述密封函上设有回油孔，所述回油孔与内环形槽和外环形槽皆连通，所述密封函与压盖之间设有弹性组件，所述密封函的内侧设有设有排料组件。本发明设计合理，通过设置弹性组件，利用介杆高速运动时，密封函与压盖之间会发生相对运动，压盖通过导杆将这股动力传递给夹紧组件，使得导杆通过传动杆、导柱和固定杆带动固定板向介杆处挤压，从而达到提高密封函与压盖之间紧凑性的目的。

Description

一种钻井泥浆泵填料密封结构

技术领域

本发明涉及石油行业钻井工程技术领域，尤其涉及一种钻井泥浆泵填料密封结构。

背景技术

泥浆泵是钻井生产中极其重要且不可缺少的钻井设备，在泥浆泵运转过程中，由于钻井泥浆泵介杆往复运行的频次非常高，每分钟可达145次，磨损、温升都会对填料盒密封结构的设计带来诸多挑战；填料密封是指通过预紧或介质压力的自紧作用使填料与转动件及固定件之间产生压紧力的动密封装置，又称"填料函密封"，结构形式较多，主要由填料、填料箱和填料固定件组成。

由于介杆往复高速震动，长时间震动会给密封函的部分零件出现松弛的情况，从而影响密封函的固定，为了避免密封函出现损坏的情况，工作人员需要定期进行排查，从而浪费了大量的时间，从而影响钻井效率，并且密封函每次排料都需要工作人员手动操作，这种排料同样浪费较多的时间，增大了工人的工作难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点，而提出的一种钻井泥浆泵填料密封结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钻井泥浆泵填料密封结构，包括介杆和密封函，所述密封函套设在介杆的外侧，所述密封函上插设有压盖，所述密封函与压盖之间设有压帽，所述压帽靠近介杆的一侧设有内环形槽，所述压帽靠近密封函的一侧设有外环形槽，所述密封函上设有回油孔，所述回油孔与内环形槽和外环形槽皆连通，所述密封函与压盖之间设有弹性组件，所述密封函的内侧设有设有排料组件。

优选的，所述弹性组件包括设置在密封函内侧的缓冲腔，所述压盖上固定连接有多个导杆，多个所述导杆上均套设有第一弹簧，多个所述第一弹簧的两端分别固定连接在密封函和压盖上，多个所述导杆均贯穿密封函的外侧并设有夹紧组件。

优选的，每个所述夹紧组件包括插设在密封函上的固定杆，所述固定杆远离密封函的一端固定连接有固定板，所述固定杆靠近缓冲腔的一端对称固定连接有两个导柱，两个所述导柱均通过传动杆转动连接在导杆上，所述缓冲腔的内侧设有供两个导柱滑动的导向组件。

优选的，所述导向组件包括对称设置在缓冲腔内侧的导轨，两个所述导轨的内侧均滑动连接有滑块，两个所述滑块分别与对应的导柱固定连接。

优选的，所述导轨处设有供导柱滑动的开口，所述开口的宽度小于滑块的直径。

优选的，所述排料组件包括套设在介杆上的固定筒，所述固定筒上套设有把手，所述密封函上设有环形孔，所述把手上固定连接有多个连接杆，多个所述连接杆均穿过环形孔并固定连接有多个刮板，所述密封函上等间距设有多个排料口。

优选的，多个所述刮板均呈倾斜设置，所述压帽上设有供连接杆滑动的插槽。

优选的，所述连接杆上均设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别固定连接在刮板和密封函的内侧。

优选的，所述固定筒远离密封函的一端设有凸起，所述固定筒上设有外螺纹，所述把手上设有内螺纹，所述固定筒与把手之间为螺纹连接。

优选的，所述缓冲腔的内侧从里到外均呈向下倾斜设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置弹性组件，当介杆往复运动时，第一弹簧会发生收缩或者伸展的情况，同时压盖还会带动导杆运动，从而将这动力传递给夹紧组件，从而达到缓冲的效果，避免介杆长期震动使得密封函上的零件出现松弛的情况，从而影响密封函的正常使用；

2、通过设置夹紧组件，导杆运动通过传动杆带动固定杆向下运动，固定杆向下运动带动固定板向靠近介杆的位置运动，在多个固定板的作用下，达到提高密封函与介杆之间紧凑性的目的，使得密封函的固定效果更好；

3、通过设置排料组件，用手转动把手，把手转动通过多个连接杆带动刮板转动，由于刮板呈倾斜设置，因此刮板在转动过程中达到将废料从排料口排出的目的，避免了人工用工具慢慢取出，使得工作效率低下，同时增大工人的工作难度；

4、通过设置导向组件，传动杆受到作用力向下运动，传动杆带动导柱向下运动，导柱带动滑块在导轨内运动，实现改变运动方向的目的，即导杆水平运动转化为固定杆竖直方向上运动。

附图说明

图1为本发明提出的一种钻井泥浆泵填料密封结构的正面结构示意图；

图2为缓冲腔处的局部侧视结构示意图；

图3为图1中A处的放大结构示意图；

图4为图1中B处的放大结构示意图；

图5为密封填料处的局部侧视结构示意图；

图6为把手处的局部侧视结构示意图。

图中：1介杆、2密封函、3压盖、4压帽、5内环形槽、6外环形槽、7固定板、8固定杆、9导柱、10滑块、11导轨、12传动杆、13导杆、14第一弹簧、15固定筒、16把手、17连接杆、18插槽、19刮板、20第二弹簧、21密封填料本体、22排料口、23内螺纹、24外螺纹、25缓冲腔、26回油孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-6，一种钻井泥浆泵填料密封结构，包括介杆1和密封函2，密封函2套设在介杆1的外侧，密封函2上插设有压盖3，密封函2与压盖3之间设有压帽4，压帽4靠近介杆1的一侧设有内环形槽5，压帽4靠近密封函2的一侧设有外环形槽6，当压盖3与密封函2发生挤压时，密封填料本体21中浸渍的润滑剂进入内环形槽5和外环形槽6，在接触面之间形成油膜，由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”，而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，密封函2上设有回油孔26，回油孔26与内环形槽5和外环形槽6皆连通，密封函2与压盖3之间设有弹性组件，密封函2的内侧设有设有排料组件。

弹性组件包括设置在密封函2内侧的缓冲腔25，压盖3上固定连接有多个导杆13，多个导杆13上均套设有第一弹簧14，多个第一弹簧14的两端分别固定连接在密封函2和压盖3上，多个导杆13均贯穿密封函2的外侧并设有夹紧组件，当介杆1往复运动时，第一弹簧14会发生收缩或者伸展的情况，同时压盖3还会带动导杆13运动，从而将这动力传递给夹紧组件，从而达到缓冲的效果，避免介杆1长期震动使得密封函2上的零件出现松弛的情况，从而影响密封函2的正常使用，需要工作人员浪费大量的时间去定期进行排查，使得工作效率低下。

每个夹紧组件包括插设在密封函2上的固定杆8，固定杆8远离密封函2的一端固定连接有固定板7，固定杆8靠近缓冲腔25的一端对称固定连接有两个导柱9，两个导柱9均通过传动杆12转动连接在导杆13上，传动杆12与导柱9之间也是转动连接，缓冲腔25的内侧设有供两个导柱9滑动的导向组件，导杆13运动通过传动杆12带动固定杆8向下运动，固定杆8向下运动带动固定板7向靠近介杆1的位置运动，在多个固定板7的作用下，达到提高密封函2与介杆1之间紧凑性的目的，使得密封函2的固定效果更好。

导向组件包括对称设置在缓冲腔25内侧的导轨11，两个导轨11的内侧均滑动连接有滑块10，两个滑块10分别与对应的导柱9固定连接，实现了导杆13水平运动却使得固定杆8竖直方向上运动的目的。

导轨11处设有供导柱9滑动的开口，开口的宽度小于滑块10的直径，避免滑块10从导轨11中滑出。

排料组件包括套设在介杆1上的固定筒15，固定筒15上套设有把手16，密封函2上设有环形孔，把手16上固定连接有多个连接杆17，多个连接杆17均穿过环形孔并固定连接有多个刮板19，密封函2上等间距设有多个排料口22，用手转动把手16，把手16转动通过多个连接杆17带动刮板19转动，由于刮板19呈倾斜设置，因此刮板19在转动过程中达到将废料从排料口22排出的目的，避免了人工用工具慢慢取出，使得工作效率低下，同时增大工人的工作难度。

多个刮板19均呈倾斜设置，便于刮板19在转动时将废料导出，压帽4上设有供连接杆17滑动的插槽18，使得把手16带动连接杆17转动时会更加流畅。

连接杆17上均设有第二弹簧20，第二弹簧20的两端分别固定连接在刮板19和密封函2的内侧，保证了密封填料本体21在受挤压时，降低连接杆17与刮板19受到损害的可能性。

固定筒15远离密封函2的一端设有凸起，该凸起有防止把手16从固定筒15上移出的作用，固定筒15上设有外螺纹24，把手16上设有内螺纹23，固定筒15与把手16之间为螺纹连接，使得把手16在转动过程还慢慢向凸起处转移，把手16通过连接杆17带动刮板19运动，从而使得刮板19清理更加全面。

缓冲腔25的内侧从里到外均呈向下倾斜设置，避免传动杆12在发生偏转时受到缓冲腔25侧壁的干扰。

本发明中，介杆1在往复运动过程中，密封函2与压盖3之间会发生相对运动，当密封函2与压盖3靠近时，第一弹簧14会发生收缩的情况，同时缓冲腔25向导杆13方向运动，并带动两个传动杆12绕导杆13转动，两个传动杆12分别带动两个导柱9向下运动，导柱9带动滑块10竖直向下运动，两个导柱9共同带动固定杆8向下运动，固定杆8带动固定板7向下运动，多个固定板7同时向介杆1处运动，达到对密封函2夹紧的目的，从而提高密封函2与介杆1之间的作用力，同时达到减缓密封函2与压盖3之间震动的目的，避免介杆1长时间震动会给密封函2的部分零件出现松弛的情况，从而影响密封函2的紧凑性；

转动把手16，由于把手16与固定筒15之间为螺纹连接，把手16转动过程会慢慢向靠近凸起的一侧运动，把手16转动带动刮板19运动，由于刮板19呈倾斜设置，因此刮板19在转动时达到将废料剔除的效果，避免了传统密封函2在排料时，需要人工用工具慢慢取出，从而使得工作效率低下，同时增大工人的工作难度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井泥浆泵填料密封结构，包括介杆（1）和密封函（2），其特征在于，所述密封函（2）套设在介杆（1）的外侧，所述密封函（2）上插设有压盖（3），所述密封函（2）与压盖（3）之间设有压帽（4），所述压帽（4）靠近介杆（1）的一侧设有内环形槽（5），所述压帽（4）靠近密封函（2）的一侧设有外环形槽（6），所述密封函（2）上设有回油孔（26），所述回油孔（26）与内环形槽（5）和外环形槽（6）皆连通，所述密封函（2）与压盖（3）之间设有弹性组件，所述密封函（2）的内侧设有设有排料组件。

2.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述弹性组件包括设置在密封函（2）内侧的缓冲腔（25），所述压盖（3）上固定连接有多个导杆（13），多个所述导杆（13）上均套设有第一弹簧（14），多个所述第一弹簧（14）的两端分别固定连接在密封函（2）和压盖（3）上，多个所述导杆（13）均贯穿密封函（2）的外侧并设有夹紧组件。

3.根据权利要求2所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，每个所述夹紧组件包括插设在密封函（2）上的固定杆（8），所述固定杆（8）远离密封函（2）的一端固定连接有固定板（7），所述固定杆（8）靠近缓冲腔（25）的一端对称固定连接有两个导柱（9），两个所述导柱（9）均通过传动杆（12）转动连接在导杆（13）上，所述缓冲腔（25）的内侧设有供两个导柱（9）滑动的导向组件。

4.根据权利要求3所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述导向组件包括对称设置在缓冲腔（25）内侧的导轨（11），两个所述导轨（11）的内侧均滑动连接有滑块（10），两个所述滑块（10）分别与对应的导柱（9）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述导轨（11）处设有供导柱（9）滑动的开口，所述开口的宽度小于滑块（10）的直径。

6.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述排料组件包括套设在介杆（1）上的固定筒（15），所述固定筒（15）上套设有把手（16），所述密封函（2）上设有环形孔，所述把手（16）上固定连接有多个连接杆（17），多个所述连接杆（17）均穿过环形孔并固定连接有多个刮板（19），所述密封函（2）上等间距设有多个排料口（22）。

7.根据权利要求6所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，多个所述刮板（19）均呈倾斜设置，所述压帽（4）上设有供连接杆（17）滑动的插槽（18）。

8.根据权利要求6所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述连接杆（17）上均设有第二弹簧（20），所述第二弹簧（20）的两端分别固定连接在刮板（19）和密封函（2）的内侧。

9.根据权利要求6所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述固定筒（15）远离密封函（2）的一端设有凸起，所述固定筒（15）上设有外螺纹（24），所述把手（16）上设有内螺纹（23），所述固定筒（15）与把手（16）之间为螺纹连接。

10.根据权利要求3所述的一种钻井泥浆泵填料密封结构，其特征在于，所述缓冲腔（25）的内侧从里到外均呈向下倾斜设置。

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