CN115026602A - 一种适用于开孔机的主轴双密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于开孔机的主轴双密封结构，属于管线抢修技术领域，包括法兰端盖和竖向设置的主轴，所述法兰端盖中部设有上下贯穿其的主轴装配孔，所述主轴装配孔内壁的下部设有第一密封环槽，其上部孔口处设有第二密封环槽，所述主轴的下同轴装配于所述主轴装配孔中，所述第一密封环槽中装配有与所述主轴外周密封连接的挤压密封组件，所述第二密封环槽中装配有与所述主轴外周密封连接的环形密封件。优点：结构设计合理，密封结构设计简单，易于安装，双密封结构不易导致主轴外壁出现气体泄露的情况发生，便于进行带压开孔操作，同时，改善了传统双密封结构采用填料密封使用过程中填料容易损坏，使用寿命短的现象。
Description
技术领域
本发明涉及管线抢修技术领域，特别涉及一种适用于开孔机的主轴双密封结构。
背景技术
在对输气管线进行抢修过程中，经常会遇到对管线进行带压开孔的操作。目前，常用的开孔机主轴在安装过程中一般分为单密封结构和双密封结构两种。其中，单密封结构没有对主轴外壁进行密封，也较为容易导致主轴外壁出现气体泄露的情况发生。双密封结构(如申请号为2021107209056的专利技术)一般是通过设有旋转组合O型橡胶密封圈、填充垫、填料盖板和油性石墨编制填料，有利于对主轴本体与连接头连接之间进行一重密封处理，同时，通过设有密封组件，将密封组件设置在连接头与主轴本体外壁连接处，有利于提高主轴本体与连接头连接之间进行二重密封处理，这种密封结构具有以下缺陷：主轴密封圈存在高压时，主轴连接处容易产生泄露，以及主轴密封填料容易损坏，使用寿命短等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于开孔机的主轴双密封结构，有效的克服了现有技术的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种适用于开孔机的主轴双密封结构，包括法兰端盖和竖向设置的主轴，上述法兰端盖中部设有上下贯穿其的主轴装配孔，上述主轴装配孔内壁的下部设有第一密封环槽，其上部孔口处设有第二密封环槽，上述主轴的下同轴装配于上述主轴装配孔中，上述第一密封环槽中装配有与上述主轴外周密封连接的挤压密封组件，上述第二密封环槽中装配有与上述主轴外周密封连接的环形密封件。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述环形密封件为内包骨架旋转轴唇形密封圈。
进一步，上述挤压密封组件包括导向套、挤压定位件和环状的挤压密封组合件，上述导向套套装于上述第一密封环槽中，并套设于上述主轴外，上述挤压密封组合件设置于上述导向套与第一密封环槽的顶壁之间，上述挤压定位件安装于上述第一密封环槽的下端，并与上述导向套的下端相抵。
进一步，上述挤压密封组合件包括自下而上依次设置的压环、多个密封环和支撑环，上述支撑环支撑于上述第一密封环槽的顶壁上，并套设于上述主轴外，多个上述密封环叠合后设置于上述支撑环的下端，上述密封环的内环与上述主轴外周密封接触，上述压环与最下端的上述密封环相抵，并套设于上述主轴外，上述导向套的上端与上述压环的下端相抵。
进一步，上述挤压定位件包括环形的锁紧螺母，该锁紧螺母的外壁设有螺纹，上述第一密封环槽的下端内壁设有内螺纹，上述锁紧螺母旋合装配于上述第一密封环槽的下端内壁上。
进一步，上述第一密封环槽的下端设有延伸至其下端端头处的限位槽，上述限位槽的内壁设有内螺纹，上述锁紧螺母旋合装配于上述限位槽中。
进一步，上述密封环的上端突出设有环状的第一嵌合部，上述密封环的下端设有与上述第一嵌合部相匹配的环状的第一嵌合槽，相邻两个上述密封环中，位于下方的上述密封环的第一嵌合部嵌入上方相邻的上述密封环的第一嵌合槽中，上述支撑环的下端设有环状的第二嵌合槽，最上端的上述密封环的第一嵌合部嵌入上述第二嵌合槽中，上述压环的上端设有环状的第二嵌合部，上述第二嵌合部嵌入最下端的上述密封环的第一嵌合槽中。
进一步，上述第一嵌合部和第二嵌合部的纵截面均为锥形，上述第一嵌合槽和第二嵌合槽的纵截面均为锥形。
进一步，上述密封环设有三个。
进一步，上述导向套为铜套。
本发明的有益效果是：结构设计合理，密封结构设计简单，易于安装，双密封结构不易导致主轴外壁出现气体泄露的情况发生，便于进行带压开孔操作，同时，改善了传统双密封结构采用填料密封使用过程中填料容易损坏，使用寿命短的现象。
附图说明
图1为本发明的适用于开孔机的主轴双密封结构的剖视图；
图2为图1中A部分的结构放大图；
图3为图1中B部分的结构放大图；
图4为本发明的适用于开孔机的主轴双密封结构中挤压密封组合件分离时的断面结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、法兰端盖；2、主轴；3、挤压密封组件；4、环形密封件；31、导向套；32、挤压定位件；33、挤压密封组合件；111、第一密封环槽；112、第二密封环槽；331、压环；332、密封环；333、支撑环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例：如图1所示，本实施例的适用于开孔机的主轴双密封结构包括法兰端盖1和竖向设置的主轴2，上述法兰端盖1中部设有上下贯穿其的主轴装配孔，上述主轴装配孔内壁的下部设有第一密封环槽111，其上部孔口处设有第二密封环槽112，上述主轴2的下同轴装配于上述主轴装配孔中，上述第一密封环槽111中装配有与上述主轴2外周密封连接的挤压密封组件3，上述第二密封环槽112中装配有与上述主轴2外周密封连接的环形密封件4。
需要补充说明的是：实际使用过程中，在法兰端盖1的下端连接筒刀，筒刀内部与法兰端盖1内部腔体连通，在主轴2的上方设置动力箱，该动力箱与穿过主轴2的筒刀驱动轴连接(上述结构均为现有的开孔设备中常规结构，在现有的开孔设备中均有体现，在此不做赘述)，开孔时，筒刀在下，在带压开孔钻进过程，气体会进入通道腔体中，若主轴2与法兰端盖1之间密封结构采用传统的密封结构则发生气体经密封处泄露喷出，造成不安全事故。
本实施例中，通过两处密封实现主轴2的连接密封，具体地，其中一处在主轴2与法兰端盖1的连接段，通过轴向较长的挤压密封组件3实现与主轴2的大面积密封，密封效果较佳，另外一处在主轴2与法兰端盖1端口处通过环形密封件4进行密封，整个密封结构设计合理，密封结构设计简单，易于安装，双密封结构不易导致主轴2外壁出现气体泄露的情况发生，便于进行带压开孔操作，同时，改善了传统双密封结构采用填料密封使用过程中填料容易损坏，使用寿命短的现象。
如图2所示，本实施例中，上述环形密封件4采用内包骨架旋转轴唇形密封圈，具体为带副唇内包骨架(FB型)旋转轴唇形密封圈。
作为一种优选的实施方式，如图3所示，上述挤压密封组件3包括导向套31、挤压定位件32和环状的挤压密封组合件33，上述导向套31套装于上述第一密封环槽111中，并套设于上述主轴2外，上述挤压密封组合件33设置于上述导向套31与第一密封环槽111的顶壁之间，上述挤压定位件32安装于上述第一密封环槽111的下端，并与上述导向套31的下端相抵。
上述实施方案中，通过在导向套31施加挤压密封组合件33横向推力，使得挤压密封组合件33处于比较良好的密封状态，与主轴2表面进行大面积的密封，然后再配以挤压定位件32对导向套31进行位置的固定，保持挤压密封组合件33的良好密封性能，在使用过程中，通过调节挤压定位件32对导向套31的轴向位置限位即可调节挤压密封组合件33与主轴2连接处的密封性能，整个结构设计比较简单，装配方便。
作为一种优选的实施方式，如图3、4所示，上述挤压密封组合件33包括自下而上依次设置的压环331、多个密封环332和支撑环333，上述支撑环333支撑于上述第一密封环槽111的顶壁上，并套设于上述主轴2外，多个上述密封环332叠合后设置于上述支撑环333的下端，上述密封环332的内环与上述主轴2外周密封接触，上述压环331与最下端的上述密封环332相抵，并套设于上述主轴2外，上述导向套31的上端与上述压环331的下端相抵。
上述实施方案中，挤压密封组合件33通过多个相互叠加的密封环332与主轴2之间进行紧密分连接实现密封，整个结构中，支撑环333与压环331提供多个密封环332叠加后的两端支撑与限位，整个结构设计简单，多个配件采用套设的方式安装于主轴2外，安装过程简单方便、相比较传统的填料密封来讲结构更简化，密封效果方便调节，同时，装配更佳快捷、简单，易于维护。
作为一种优选的实施方式，上述挤压定位件32包括环形的锁紧螺母，该锁紧螺母的外壁设有螺纹，上述第一密封环槽111的下端内壁设有内螺纹，上述锁紧螺母旋合装配于上述第一密封环槽111的下端内壁上。
上述实施方案中，挤压定位件32采用环状的锁紧螺母，装配过程中，只需旋合于第一密封环槽111的上端，通过对其进行旋进来调节对导向套31以及挤压密封组合件33中多个密封环332的轴向加载挤压及定位，操作过程简单、快捷，非常方便。
作为一种优选的实施方式，上述第一密封环槽111的下端设有延伸至其下端端头处的限位槽，上述限位槽的内壁设有内螺纹，上述锁紧螺母旋合装配于上述限位槽中。
上述实施方案中，限位槽的设计能够限定锁紧螺母朝向导向套31旋进的最大行程，避免过度旋进而压损挤压密封组合件33。
作为一种优选的实施方式，上述密封环332的上端突出设有环状的第一嵌合部(图中a指代)，上述密封环332的下端设有与上述第一嵌合部相匹配的环状的第一嵌合槽(图中b指代)，相邻两个上述密封环332中，位于下方的上述密封环332的第一嵌合部嵌入上方相邻的上述密封环332的第一嵌合槽中，上述支撑环333的下端设有环状的第二嵌合槽(图中c指代)，最上端的上述密封环332的第一嵌合部嵌入上述第二嵌合槽中，上述压环331的上端设有环状的第二嵌合部(图中d指代)，上述第二嵌合部嵌入最下端的上述密封环332的第一嵌合槽中。
上述实施方案中，密封环332之间通过第一嵌合部嵌入第一嵌合槽中，实现相互之间在轴向加载力作用下的紧密贴合，同时，支撑环333以及压环331也采用与第一嵌合槽相匹配的第二嵌合槽以及第二嵌合部来实现与相邻的密封环332之间的紧密嵌合，使得整个挤压密封组合件33在密封结构成型后相互之间没有缝隙，保持最佳的密封效果。
本实施例中，上述第一嵌合部和第二嵌合部的纵截面均设计锥形，上述第一嵌合槽和第二嵌合槽的纵截面均设计锥形，形状结构设计合理，确保相互之间叠加后能够完美的嵌合，没有缝隙，密封性较好。
本实施例中，上述密封环332设有三个。
本实施例中，上述导向套31为铜套，其内表面光滑，与主轴2之间摩擦力小，易于主轴2相对导向套31的旋转，导向套31与主轴2同轴设计，能够在一定程度上确保主轴2旋转中心稳定。
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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种适用于开孔机的主轴双密封结构，包括法兰端盖(1)和竖向设置的主轴(2)，其特征在于：所述法兰端盖(1)中部设有上下贯穿其的主轴装配孔，所述主轴装配孔内壁的下部设有第一密封环槽(111)，其上部孔口处设有第二密封环槽(112)，所述主轴(2)的下同轴装配于所述主轴装配孔中，所述第一密封环槽(111)中装配有与所述主轴(2)外周密封连接的挤压密封组件(3)，所述第二密封环槽(112)中装配有与所述主轴(2)外周密封连接的环形密封件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述环形密封件(4)为内包骨架旋转轴唇形密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述挤压密封组件(3)包括导向套(31)、挤压定位件(32)和环状的挤压密封组合件(33)，所述导向套(31)套装于所述第一密封环槽(111)中，并套设于所述主轴(2)外，所述挤压密封组合件(33)设置于所述导向套(31)与第一密封环槽(111)的顶壁之间，所述挤压定位件(32)安装于所述第一密封环槽(111)的下端，并与所述导向套(31)的下端相抵。
4.根据权利要求3所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述挤压密封组合件(33)包括自下而上依次设置的压环(331)、多个密封环(332)和支撑环(333)，所述支撑环(333)支撑于所述第一密封环槽(111)的顶壁上，并套设于所述主轴(2)外，多个所述密封环(332)叠合后设置于所述支撑环(333)的下端，所述密封环(332)的内环与所述主轴(2)外周密封接触，所述压环(331)与最下端的所述密封环(332)相抵，并套设于所述主轴(2)外，所述导向套(31)的上端与所述压环(331)的下端相抵。
5.根据权利要求4所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述挤压定位件(32)包括环形的锁紧螺母，该锁紧螺母的外壁设有螺纹，所述第一密封环槽(111)的下端内壁设有内螺纹，所述锁紧螺母旋合装配于所述第一密封环槽(111)的下端内壁上。
6.根据权利要求5所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述第一密封环槽(111)的下端设有延伸至其下端端头处的限位槽，所述限位槽的内壁设有内螺纹，所述锁紧螺母旋合装配于所述限位槽中。
7.根据权利要求4所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述密封环(332)的上端突出设有环状的第一嵌合部，所述密封环(332)的下端设有与所述第一嵌合部相匹配的环状的第一嵌合槽，相邻两个所述密封环(332)中，位于下方的所述密封环(332)的第一嵌合部嵌入上方相邻的所述密封环(332)的第一嵌合槽中，所述支撑环(333)的下端设有环状的第二嵌合槽，最上端的所述密封环(332)的第一嵌合部嵌入所述第二嵌合槽中，所述压环(331)的上端设有环状的第二嵌合部，所述第二嵌合部嵌入最下端的所述密封环(332)的第一嵌合槽中。
8.根据权利要求7所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述第一嵌合部和第二嵌合部的纵截面均为锥形，所述第一嵌合槽和第二嵌合槽的纵截面均为锥形。
9.根据权利要求4所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述密封环(332)设有三个。
10.根据权利要求3至9任一项所述的一种适用于开孔机的主轴双密封结构，其特征在于：所述导向套(31)为铜套。
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- 2022-06-08 CN CN202210644206.2A patent/CN115026602A/zh active Pending
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