CN113153194B - 一种提芯机构的旋转动密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提芯机构的旋转动密封装置，其包括舱座，舱座的上端设置有第一舱头，第一舱头的上端设置有第二舱头，第一舱头和第二舱头上分别设置有贯穿的第一轴腔和第二轴腔；舱座上设置有脉冲消散池，第一轴腔的下端与脉冲消散池连通，第一轴腔和第二轴腔内设置有提芯轴；脉冲消散池上开设有第一供液口，第一轴腔和第二轴腔的中部分别设有第二供液口和第三供液口；提芯轴与第一轴腔通过第一密封机构连接，提芯轴与第二轴腔通过第二密封机构连接。本方案用于液压往复及低速旋转运动密封的提芯机构中，尤其适合于泥浆、原油等含有颗粒状介质的恶劣工况中，确保提芯机构的密封性。
Description
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，具体涉及一种提芯机构的旋转动密封装置。
背景技术
不同深度赋存岩层原位岩石力学行为规律是深地钻探、深部资源开发利用、地球应用科学的先导性科学与重要理论基础，其核心与关键是如何获取深部环境条件下的“原位岩芯”，并在原位保真状态下进行实时加载测试与分析。
但是，由于深部赋存条件复杂，处于高温、高压的环境，为获取“原位岩芯”，其驱动提芯机构在旋转运行过程中，必须保持高温、高压条件下的舱体密闭，同时防止内部流体泄漏，然而现有密封构件无法满足深部原位以及模拟测试环境的高温、高压等严苛工作条件，必须采用动密封结构和技术。
目前主要出现的问题难点在于：
1)高转速旋转轴与密封件有效接触问题；
2)单级旋转动密封安全可靠性问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种能在高温高压条件下进行稳定工作的提芯机构的旋转动密封装置。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种提芯机构的旋转动密封装置，其包括舱座，舱座的上端设置有第一舱头，第一舱头的上端设置有第二舱头，第一舱头和第二舱头上分别设置有贯穿的第一轴腔和第二轴腔；舱座上设置有脉冲消散池，第一轴腔的下端与脉冲消散池连通，第一轴腔和第二轴腔内设置有提芯轴；脉冲消散池上开设有第一供液口，第一轴腔和第二轴腔的中部分别设有第二供液口和第三供液口；提芯轴与第一轴腔通过第一密封机构连接，提芯轴与第二轴腔通过第二密封机构连接；第一密封机构的上端通过舱盖封装，舱盖安装在盖座内，第二舱头的下端通过下端盖封装，第二密封机构的上端通过密封塞封装，舱盖、下端盖和密封塞均套在提芯轴上。
本发明的有益效果为：本方案用于液压往复及低速旋转运动密封的提芯机构中，尤其适合于泥浆、原油等含有颗粒状介质的恶劣工况中，确保提芯机构的密封性。提芯轴、隔套、隔离圈和第一密封圈之间形成嵌套结构，能适应多种密封结构形式，密封效果好，并且本发明采用两级密封机构，能实现超高压的纯旋转动作的密封。第一供液口、第二供液口和第三供液口分别向轴腔内输送高压泥浆、原油等介质，通过驱动提芯轴旋转和伸缩，各个位置的均能确保有效密封，密封量不受机构的变形影响，更安全，可靠性更高。
附图说明
图1为提芯机构的旋转动密封装置的结构图。
其中，1、舱盖，2、溢流阀接口，3、防尘圈，4、隔套，5、第一轴腔，6、第二供液口，7、第一供液口，8、舱座，9、脉冲消散池，10、第二密封圈，11、铜套，12、第一舱头，13、第一密封圈，14、隔离圈，15、提芯轴，16、第三密封圈，17、凸出部，18、第五密封圈，19、密封塞，20、第二舱头，21、第三供液口，22、第七密封圈，23、下端盖，24、第四密封圈。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，本方案的提芯机构的旋转动密封装置包括舱座8，舱座8的上端设置有第一舱头12，第一舱头12的上端设置有第二舱头20，第一舱头12和第二舱头20上分别设置有贯穿的第一轴腔5和第二轴腔；舱座8上设置有脉冲消散池9，第一轴腔5的下端与脉冲消散池9连通，第一轴腔5和第二轴腔内设置有提芯轴15。
脉冲消散池9上开设有第一供液口7，第一轴腔5和第二轴腔的中部分别设有第二供液口6和第三供液口21；提芯轴15与第一轴腔5通过第一密封机构连接，提芯轴15与第二轴腔通过第二密封机构连接。
第一密封机构的上端通过舱盖1封装，舱盖1安装在盖座内，第二舱头20的下端通过下端盖23封装，第二密封机构的上端通过密封塞19封装，舱盖1、下端盖23和密封塞19均套在提芯轴15上。
第一密封机构和第二密封机构均包括隔套4，隔套4的下端放置在第一轴腔5和第二轴腔内设置的轴台上；隔套4的上端与提芯轴15之间设置有空隙，空隙内设置有若干层第一密封圈13，每个第一密封圈13之间均设置有隔离圈14，隔离圈14与第一密封圈13之间的间隙填充泥浆介质密封件。
隔套4的下端与提芯轴15之间设置有第四密封圈24，对隔套4与提芯轴15之间进密封；隔套4与第一轴腔5和第二轴腔的内壁之间设置有防尘圈3，防尘圈3套在隔套4上；避免外部介质通过隔套4与轴腔之间的间隙进入轴腔内。
隔套4的内壁与提芯轴15之间设置有三层第一密封圈，第一密封圈之间通过两块隔离圈14隔开，第一密封圈放置在隔套4内设置的环台上。
提芯轴15的下端通过铜套11与第一轴腔5的内壁连接，铜套11的下端设置有挂环，第一轴腔5的内壁上设置有凸台，挂环扣在凸台的下端，铜套11与凸台配合；提芯轴15进行提芯过程中，铜套11挂在凸台上，不会轴向移动。
第一轴腔5的下端设置有凸出部17，凸出部17伸入脉冲消散池9内，凸出部17与脉冲消散池9的上端之间设置有第二密封圈10，确保舱座8与第一舱头12之间的密封性。第一轴腔5的上端开设有与连接溢流阀的溢流阀接口2，控制第一轴腔5和第二轴腔内的压力，确保压力稳定。
舱盖1的下端与盖座之间设置有第三密封圈16，密封塞19与第二轴腔之间设置有第五密封圈18，下端盖23与第二舱头20之间设置有第六密封圈；密封塞19与提芯轴15之间设置有第七密封圈22。
本方案用于液压往复及低速旋转运动密封的提芯机构中，尤其适合于泥浆、原油等含有颗粒状介质的恶劣工况中，确保提芯机构的密封性。提芯轴15、隔套4、隔离圈14和第一密封圈13之间形成嵌套结构，能适应多种密封结构形式，密封效果好，并且本发明采用两级密封机构，能实现超高压的纯旋转动作的密封。第一供液口7、第二供液口6和第三供液口21分别向轴腔内输送高压泥浆、原油等介质，通过驱动提芯轴15旋转和伸缩，各个位置的均能确保有效密封，密封量不受机构的变形影响，更安全，可靠性更高。
Claims (10)
1.一种提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，包括舱座，所述舱座的上端设置有第一舱头，所述第一舱头的上端设置有第二舱头，所述第一舱头和第二舱头上分别设置有贯穿的第一轴腔和第二轴腔；所述舱座上设置有脉冲消散池，所述第一轴腔的下端与脉冲消散池连通，所述第一轴腔和第二轴腔内设置有提芯轴；所述脉冲消散池上开设有第一供液口，所述第一轴腔和第二轴腔的中部分别设有第二供液口和第三供液口；所述提芯轴与第一轴腔通过第一密封机构连接，所述提芯轴与第二轴腔通过第二密封机构连接；所述第一密封机构的上端通过舱盖封装，所述舱盖安装在盖座内，所述第二舱头的下端通过下端盖封装，所述第二密封机构的上端通过密封塞封装，所述舱盖、下端盖和密封塞均套在提芯轴上。
2.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述第一密封机构和第二密封机构均包括隔套，所述隔套的下端放置在第一轴腔和第二轴腔内设置的轴台上；所述隔套的上端与提芯轴之间设置有空隙，所述空隙内设置有若干层第一密封圈，每个所述第一密封圈之间均设置有隔离圈，所述隔离圈与第一密封圈之间的间隙填充泥浆介质密封件。
3.根据权利要求2所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述隔套的下端与提芯轴之间设置有第四密封圈。
4.根据权利要求2所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述隔套与第一轴腔和第二轴腔的内壁之间设置有防尘圈，所述防尘圈套在隔套上。
5.根据权利要求2所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述隔套的内壁与提芯轴之间设置有三层第一密封圈，所述第一密封圈之间通过两块隔离圈隔开，所述第一密封圈放置在隔套内设置的环台上。
6.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述提芯轴的下端通过铜套与第一轴腔的内壁连接，所述铜套的下端设置有挂环，所述第一轴腔的内壁上设置有凸台，所述挂环扣在凸台的下端，所述铜套与凸台配合。
7.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述第一轴腔的下端设置有凸出部，所述凸出部伸入脉冲消散池内，所述凸出部与脉冲消散池的上端之间设置有第二密封圈。
8.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述第一轴腔的上端开设有与连接溢流阀的溢流阀接口。
9.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述舱盖的下端与盖座之间设置有第三密封圈，所述密封塞与第二轴腔之间设置有第五密封圈，所述下端盖与第二舱头之间设置有第六密封圈。
10.根据权利要求1所述的提芯机构的旋转动密封装置，其特征在于，所述密封塞与提芯轴之间设置有第七密封圈。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3986555A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-19 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus for providing a packaged core |
| EP0198406A1 (en) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | Eastman Christensen Company | An improved hydraulic inner barrel in a drill string coring tool |
| CA2413831A1 (en) * | 2001-12-11 | 2003-06-11 | Mario Fabris | Two stage clamping pinion |
| CN101672170A (zh) * | 2009-09-01 | 2010-03-17 | 中国地质大学（北京） | 一种新型电动定向取芯器 |
| CN111810642A (zh) * | 2020-07-25 | 2020-10-23 | 清华大学 | 一种适用于低压小运动幅度工况的动密封结构 |
| CN112282681A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 中国石油大学(华东) | 一种套管挂和密封总成下放工具 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO169673C (no) * | 1990-05-16 | 1992-07-22 | Raag Aarnes | Anordning ved avstengningsventiler. |
| CN112502625A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 湖南科技大学 | 一种水平地质取芯钻机 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3986555A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-19 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus for providing a packaged core |
| EP0198406A1 (en) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | Eastman Christensen Company | An improved hydraulic inner barrel in a drill string coring tool |
| CA2413831A1 (en) * | 2001-12-11 | 2003-06-11 | Mario Fabris | Two stage clamping pinion |
| CN101672170A (zh) * | 2009-09-01 | 2010-03-17 | 中国地质大学（北京） | 一种新型电动定向取芯器 |
| CN111810642A (zh) * | 2020-07-25 | 2020-10-23 | 清华大学 | 一种适用于低压小运动幅度工况的动密封结构 |
| CN112282681A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 中国石油大学(华东) | 一种套管挂和密封总成下放工具 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 深部岩石原位"五保"取芯构想与研究进展;谢和平等;《岩石力学与工程学报》;20200501(第05期);全文 * |
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