CN114776250B - 一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构 - Google Patents

一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种密封技术领域，具体涉及到一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构。包括多个密封组件，多个密封组件安装在密封总成内，密封组件包括橡胶环，橡胶环上端固定有与其同心的上环，橡胶环下端固定有与其同心的下环，上环的直径大于下环的直径，上环上端开设有与其同心的第一环槽，下环允许插接在第一环槽内，橡胶环外缘加工有倒锥形凸环，倒锥形凸环上套设有箍环，箍环内孔为倒锥孔，箍环的内孔孔壁与倒锥形凸环的外缘锥面接触。本发明，在钻井泵拉杆安装再利用箍环对橡胶环进行箍紧进而使得橡胶环对钻井泵拉杆进行密封，因此方便对钻井泵拉杆进行安装，密封组件安装方便，能够提高装配效率。

Description

一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构
技术领域
本发明涉及到一种密封技术领域，具体涉及到一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构。
背景技术
在钻井泵工作时，钻井泵拉杆进行往复运动。钻井泵拉杆长时间工作后，现有的钻井泵拉杆密封件容易被磨损后失效，为了提高密封件的使用寿命，选用的密封件需要与钻井泵拉杆配合的更加紧密，因此在安装钻井泵拉杆的过程中，钻井泵拉杆不方便穿过密封件，钻井泵拉杆容易使得密封件脱离安装位置，同时密封件容易损坏，进而导致密封件不能够对钻井泵拉杆进行有效的密封。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于一种方便对钻井泵拉杆进行安装，能够提高密封件对钻井泵拉杆的密封效果，密封件稳定性能好，能够提高密封件的使用寿命的油田钻井用橡胶密封件的密封结构。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，包括多个密封组件，多个密封组件安装在密封总成内，所述密封组件包括橡胶环，橡胶环上端固定有与其同心的上环，橡胶环下端固定有与其同心的下环，上环的直径大于下环的直径，上环上端开设有与其同心的第一环槽，下环允许插接在第一环槽内，橡胶环外缘加工有倒锥形凸环，倒锥形凸环上套设有箍环，箍环内孔为倒锥孔，箍环的内孔孔壁与倒锥形凸环的外缘锥面接触；所述密封总成包括封盖，封盖上端固定有与其同心的套管，套管内固定有内环，内环上端开设有与其同心的第二环槽，下环允许插接在第二环槽内，内环上方的套管内安装有多个密封组件，内环上方的密封组件的下环插接在第二环槽内，上方的密封组件的下环插接在下方的密封组件的上环的第一环槽内，套管上端内可拆卸固定连接有压套，压套上端固定有压盖，压盖下端与套管上端接触，钻井泵拉杆贯穿封盖、内环、密封组件、压套和压盖，橡胶环内缘与钻井泵拉杆密封接触，套管的左右两侧均设置有用于驱动箍环上行的驱动装置，所述驱动装置包括开设在套管内缘上且与箍环对应的凹槽，凹槽内固定有销轴，销轴上转动设置有驱动杆，套管上开设有与凹槽连通的竖直通孔，通孔内滑动设置有压杆，凹槽内的压杆上固定有压板，驱动杆一端紧抵箍环下端，压板紧抵驱动杆另一端，压盖下端紧抵压杆上端，压杆下端与最下方的凹槽槽底通过弹簧连接。
具体的，所述箍环下端圆周均布固定有多个竖直的顶杆。
具体的，所述上环内缘和下环内缘均与钻井泵拉杆外缘滑动接触。
具体的，所述压套内缘、压盖内缘和封盖内缘与钻井泵拉杆外缘滑动接触。
具体的，所述套管与压套螺纹连接。
具体的，所述上环外缘与套管内缘滑动接触，插接在第二环槽内的下环外缘与第二环槽的侧向槽壁接触，插接在第一环槽内的下环外缘与第一环槽的侧向槽壁接触。
具体的，所述销轴和箍环之间的驱动杆部分的长度大于销轴和压杆之间的驱动杆部分的长度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明，在钻井泵拉杆安装再利用箍环对橡胶环进行箍紧进而使得橡胶环对钻井泵拉杆进行密封，因此方便对钻井泵拉杆进行安装，通过设置上环和下环，能够对橡胶环进行定位稳定，能够保证橡胶环内缘对钻井泵拉杆外缘均匀施压，能够防止橡胶环发生偏磨，提高了橡胶环的使用寿命，密封组件安装方便，能够提高装配效率。
附图说明
图1为密封组件的结构示意图。
图2为橡胶环对钻井泵拉杆进行密封后的结构示意图。
图3为密封组件和钻井泵拉杆安装进套管内后的结构示意图。
图4为套管的俯视图。
附图中的零部件名称为：
1上环，2下环，3橡胶环，4第一环槽，5倒锥形凸环，6凹槽，7箍环，8顶杆，9封盖，10套管，11钻井泵拉杆，12内环，13第二环槽，14压套，15压盖，16通孔，17压杆，18压板，19销轴，20驱动杆，21弹簧。
具体实施方式
如图1所示，一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，包括多个密封组件，多个密封组件安装在密封总成内，所述密封组件包括橡胶环3，橡胶环3上端固定有与其同心的上环1，橡胶环3下端固定有与其同心的下环2，上环1的直径大于下环2的直径，上环1上端开设有与其同心的第一环槽4，下环2允许插接在第一环槽4内，橡胶环3外缘加工有倒锥形凸环5，倒锥形凸环5上套设有箍环7，所述箍环7下端圆周均布固定有多个竖直的顶杆8，箍环7内孔为倒锥孔，箍环7的内孔孔壁与倒锥形凸环5的外缘锥面接触。
如图2、3和4所示，所述密封总成包括封盖9，封盖9固定在钻井泵上，封盖9上端固定有与其同心的套管10，套管10内固定有内环12，内环12上端开设有与其同心的第二环槽13，下环2允许插接在第二环槽13内，内环12上方的套管10内安装有多个密封组件，内环12上方的密封组件的下环2插接在第二环槽13内，上方的密封组件的下环2插接在下方的密封组件的上环1的第一环槽4内，所述上环1外缘与套管10内缘滑动接触，插接在第二环槽13内的下环2外缘与第二环槽13的侧向槽壁接触，插接在第一环槽4内的下环2外缘与第一环槽4的侧向槽壁接触。套管10上端内可拆卸固定连接有压套14，所述套管10与压套14螺纹连接，压套14上端固定有压盖15，压盖15下端与套管10上端接触，钻井泵拉杆11贯穿封盖9、内环12、密封组件、压套14和压盖15，橡胶环3内缘与钻井泵拉杆11密封接触，所述上环1内缘和下环2内缘均与钻井泵拉杆11外缘滑动接触，所述压套14内缘、压盖15内缘和封盖9内缘与钻井泵拉杆11外缘滑动接触，套管10的左右两侧均设置有用于驱动箍环7上行的驱动装置。
所述驱动装置包括开设在套管10内缘上且与箍环7对应的凹槽6，凹槽6内固定有销轴19，销轴19上转动设置有驱动杆20，套管10上开设有与凹槽6连通的竖直通孔16，通孔16内滑动设置有压杆17，凹槽6内的压杆17上固定有压板18，驱动杆20一端紧抵箍环7下端，压板18紧抵驱动杆20另一端，所述销轴19和箍环7之间的驱动杆20部分的长度大于销轴19和压杆17之间的驱动杆20部分的长度，压盖15下端紧抵压杆17上端，压杆17下端与最下方的凹槽6槽底通过弹簧21连接。
装配密封组件时，使得密封组件的下环2朝向下方，然后将多个密封组件依次放进套管10内，并使得内环12上方的密封组件的下环2插接在第二环槽13内，上方的密封组件的下环2插接在下方的密封组件的上环1的第一环槽4内，密封组件安装进套管10内后，内环12上方的密封组件上的顶杆8与内环12上端接触，上方的密封组件的顶杆8紧抵下方的密封组件的上环1，顶杆8能够对箍环7进行限位，从而使得驱动杆20能够驱动箍环7上行，然后将压套14螺纹连接在套管10上端内，并使得钻井泵拉杆11贯穿封盖9、内环12、密封组件、压套14和压盖15，然后拧紧压套14，压套14和压盖15下行的过程中，压套14预先对套管10内的密封组件进行挤压稳定，压套14对密封组件进行挤压后，橡胶环3和倒锥形凸环5被压缩扩张，橡胶环3内缘与钻井泵拉杆11外缘密封接触，当压杆17上端与压盖15下端接触后，随着压套14和压盖15的持续下行，压盖15使得压杆17下行，橡胶环3和倒锥形凸环5被持续压缩并扩张，压杆17下行后，压杆17通过压板18使得驱动杆20转动，驱动杆20转动的过程中能够使得箍环7上行，箍环7上行过程中，在箍环7内孔孔壁和倒锥形凸环5外缘锥面的导向作用下，箍环7能够对橡胶环3和倒锥形凸环5进行挤压，从而增加橡胶环3对钻井泵拉杆11的压力，提高橡胶环3对钻井泵拉杆11的密封性能，上环1和下环2能够对橡胶环3进行定位，在橡胶环3和倒锥形凸环5受到压力扩张时和在箍环7上行对橡胶环3和倒锥形凸环5进行挤压时，能够保证橡胶环3内缘对钻井泵拉杆11外缘进行均匀施压，钻井泵拉杆11工作过程中能够有效的防止橡胶环3被偏磨。
当需要对密封组件进行更换时，拆卸压套14和压盖15，压套14和压盖15拆卸完成后，在弹簧21的弹力作用下压杆17上行，压杆17上行时，压板18随之上行，压板18上行后，压板18失去对驱动杆20的挤压作用，因为销轴19和箍环7之间的驱动杆20部分的长度大于销轴19和压杆17之间的驱动杆20部分的长度，因此在压板18上行后，驱动杆20能够旋转，销轴19和箍环7之间的驱动杆20部分旋进凹槽6内，此时驱动杆20不会对密封组件进行阻挡，方便将密封组件从套管10内拉出进行更换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，包括多个密封组件，多个密封组件安装在密封总成内，其特征在于，所述密封组件包括橡胶环(3)，橡胶环(3)上端固定有与其同心的上环(1)，橡胶环(3)下端固定有与其同心的下环(2)，上环(1)的直径大于下环(2)的直径，上环(1)上端开设有与其同心的第一环槽(4)，下环(2)允许插接在第一环槽(4)内，橡胶环(3)外缘加工有倒锥形凸环(5)，倒锥形凸环(5)上套设有箍环(7)，箍环(7)内孔为倒锥孔，箍环(7)的内孔孔壁与倒锥形凸环(5)的外缘锥面接触；所述密封总成包括封盖(9)，封盖(9)上端固定有与其同心的套管(10)，套管(10)内固定有内环(12)，内环(12)上端开设有与其同心的第二环槽(13)，下环(2)允许插接在第二环槽(13)内，内环(12)上方的套管(10)内安装有多个密封组件，内环(12)上方的密封组件的下环(2)插接在第二环槽(13)内，上方的密封组件的下环(2)插接在下方的密封组件的上环(1)的第一环槽(4)内，套管(10)上端内可拆卸固定连接有压套(14)，压套(14)上端固定有压盖(15)，压盖(15)下端与套管(10)上端接触，钻井泵拉杆(11)贯穿封盖(9)、内环(12)、密封组件、压套(14)和压盖(15)，橡胶环(3)内缘与钻井泵拉杆(11)密封接触，套管(10)的左右两侧均设置有用于驱动箍环(7)上行的驱动装置，所述驱动装置包括开设在套管(10)内缘上且与箍环(7)对应的凹槽(6)，凹槽(6)内固定有销轴(19)，销轴(19)上转动设置有驱动杆(20)，套管(10)上开设有与凹槽(6)连通的竖直通孔(16)，通孔(16)内滑动设置有压杆(17)，凹槽(6)内的压杆(17)上固定有压板(18)，驱动杆(20)一端紧抵箍环(7)下端，压板(18)紧抵驱动杆(20)另一端，压盖(15)下端紧抵压杆(17)上端，压杆(17)下端与最下方的凹槽(6)槽底通过弹簧(21)连接。
2.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述箍环(7)下端圆周均布固定有多个竖直的顶杆(8)。
3.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述上环(1)内缘和下环(2)内缘均与钻井泵拉杆(11)外缘滑动接触。
4.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述压套(14)内缘、压盖(15)内缘和封盖(9)内缘与钻井泵拉杆(11)外缘滑动接触。
5.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述套管(10)与压套(14)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述上环(1)外缘与套管(10)内缘滑动接触，插接在第二环槽(13)内的下环(2)外缘与第二环槽(13)的侧向槽壁接触，插接在第一环槽(4)内的下环(2)外缘与第一环槽(4)的侧向槽壁接触。
7.根据权利要求1所述一种油田钻井用橡胶密封件的密封结构，其特征在于，所述销轴(19)和箍环(7)之间的驱动杆(20)部分的长度大于销轴(19)和压杆(17)之间的驱动杆(20)部分的长度。
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