CN201924828U - 多功能试验机用双向动力水龙头装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能试验机用双向动力水龙头装置，包括：马达，中心管，中心管由承拉主轴承与承载壳体固接，中心管上部通过冲管与通液鹅颈管连通，其特征在于：承载壳体与中心管之间增置承压主轴承，中心管的中心设有通液孔，中心管下部与承载壳体之间装有下扶正轴承；中心管上部穿入传动箱体的传动大齿轮中心並与之固接，传动大齿轮与传动小齿轮啮合，传动小齿轮的小齿轮轴通过扭矩转速传感器与马达连接。它可以广泛适应各种石油钻采井下工具模拟试验的多功能试验机上使用，它能实时测量试验扭矩和转速值。可满足高压、高温及通液循环时，为试验的井下工具施加旋转转矩、承受拉向或压向试验载荷，能很好的适应石油钻采工具井下模拟试验需要。

Description

多功能试验机用双向动力水龙头装置

技术领域

本实用新型属于石油钻采行业领域，涉及石油钻采井下工具模拟试验系统中的多功能试验机上的旋转、加载和通高压循环流体的双向动力水龙头装置。具体是一种多功能试验机用双向动力水龙头装置。

技术背景

目前，国内石油钻采行业，井下工具和工艺技术与国外公司差距很大，国外公司对先进的井下工具只租不买，实行技术封锁，为提高行业的技术水平，开发先进高效並具有自主知识产权的井下工具产品，需要有先进可靠的试验手段配合。水龙头是石油钻机或修井机上的一种配套设备，主要用于钻井或修井作业悬吊钻柱重量载荷，通液旋转钻进。由于中心管只受钻柱重量载荷相当于水龙头受拉力载荷，所以内部中心管上只安装了一套承压主轴承，不能承受压力载荷。现有的冲管密封总成的密封件是采用普通的夹布橡胶材料，密封效果差，耐压最大35MPa，常温使用时不耐高温。施加钻进扭矩的传动装置上没有加装扭矩转速传感器，难以准确测量试验的扭矩和转速。所以现有石油工程设备上使用的动力水龙头，难以满足石油钻采井下工具模拟试验需要。

多功能试验机是石油钻采井下工具模拟试验系统中关键试验设备，它急需一种用于多功能试验机上的双向动力水龙头装置，利用它满足井下工具模拟试验时，为模拟试验井中的井下工具通液循环，旋转钻进，施加拉、压载荷的功能。

发明内容

本实用新型的目的在于：为了克服上述的不足，提供一种多功能试验机用双向动力水龙头装置，它可以广泛适应各种石油钻采井下工具模拟试验的多功能试验机上使用。可满足高压、高温通液循环时，为试验的井下工具施加旋转转矩、承受拉向或压向试验载荷且受力均匀。能实时测量试验扭矩和转速值。能很好的适应石油钻采工具井下模拟试验需要。

本实用新型的目是通过这样的技术方案实现：一种多功能试验机用双向动力水龙头装置，包括：马达，中心管，中心管由承拉主轴承与承载壳体固接，中心管上部通过冲管与通液鹅颈管连通，承载壳体与中心管之间增置承压主轴承，中心管的中心设有通液孔，中心管下部与承载壳体之间装有下扶正轴承；中心管上部穿入传动箱体的传动大齿轮中心並与之固接，传动大齿轮与传动小齿轮啮合，传动小齿轮的小齿轮轴通过扭矩转速传感器与马达连接。

所述的承载壳体与传动箱体密闭固接，在传动箱体上部与中心管之间设置上扶正轴承。所述的冲管的上下设置冲管密封总成，所述的冲管密封总成由上下压帽、冲管上静密封和冲管下动密封构成；所述的冲管的上部与通液鹅颈管连接处设置冲管上静密封；冲管的下部与中心管之间连接处设置冲管下动静密封；所述的冲管上静密封和冲管下动密封分别通过上下压帽连接並固定。

所述的马达为动力源液马达或气动马达或电动机。

所述的冲管上静密封和冲管下动密封为车氏密封件。

本实用新型借鉴石油钻机上水龙头的基本结构，加装了一套承压主轴承，满足井下工具试验时承受压力的需要。增加了独立的传动系统，中心管加装了传动齿轮箱，满足试验时，施加扭矩旋转钻进需要。同时为满足通高压高温流体循环试验的要求，改进设计了冲管密封总成结构，选用车氏密封件，满足高温高压流体循环试验条件下旋转动密封要求。总之，它可以广泛适应各种石油钻采井下工具模拟试验的多功能试验机上使用。采用扭矩转速传感器，能实时测量试验扭矩和转速值。可满足高压、高温通液循环时，为试验的井下工具施加旋转转矩、承受拉向或压向试验载荷。能很好的适应石油钻采工具井下模拟试验需要。

附图说明

图1为本实用新型结构主剖视图。

图2为本实用新型结构俯视图。

图3为本实用新型结构冲管密封总成的主剖视图。

编号说明

1-中心管；2-下扶正轴承；3-承拉主轴承；4-承压主轴承；

5-传动小齿轮；6-小齿轮轴；7-扭矩转速传感器；

8-动力源液马达；9-冲管密封总成；10-通液额颈管；

11-上扶正轴承；12-传动大齿轮；13-传动箱体；

14-承载壳体；15-壳体密封；16-冲管上静密封；

17-冲管下动密封；18-上压帽；19-冲管；20-下压帽；

具体实施方式

实施例

一种多功能试验机用双向动力水龙头装置，如图1-3所示，包括：马达8，中心管1，中心管1由承拉主轴承3和承压主轴承4与承载壳体14固接，这样利用上述两付承压主轴承承受双向试验载荷，加之合理的齿轮传动结构传递试验扭矩，改进设计的冲管密封总成加装特殊的车氏密封件满足高压高温试验液循环的要求。

中心管1上部通过冲管19与通液鹅颈管10连通，中心管的中心设有通液孔，中心管下部与承载壳体14之间装有下扶正轴承2；中心管1上部穿入传动箱体13的传动大齿轮12的轮毂中心用键连接，传动大齿轮12与传动小齿轮5啮合，小齿轮轴通过上下轴承安装在传动箱内，传动小齿轮5的小齿轮轴6通过扭矩转速传感器7与马达8连接。

所述的承载壳体14与传动箱体13螺栓连接，並设置密封装置，在传动箱体13上部与中心管1之间设置上扶正轴承11。

所述的冲管19的上下设置冲管密封总成9，所述的冲管密封总成9由上压帽18、下压帽20、冲管上静密封16和冲管下动密封17构成；所述的冲管19的上部与通液鹅颈管(10)连接处为下动上静的状态，设置冲管上静密封16；冲管19的下部与中心管1之间连接处设置为上下全动状态，设置冲管下动密封17；所述的冲管上静密封16和冲管下动密封17分别通过上下压帽18、下压帽20连接並固定。

所述的马达8采用动力源液马达或气动马达或电动机等动力驱动方式。

所述的冲管上静密封16和冲管下动密封17采用车氏密封件。所述的车氏密封件(填充聚四氟乙烯+氟橡胶O型圈组合)，这样可达到技术指标为：压力≤200MPa、密封面线速度≤6m/s、试验介质温度-55℃-+250℃。

所述的中心管1穿出承载壳体后，下部通过试验管柱连接试验的井下工具。

所述的马达8提供试验旋转动力，产生作用在中心管上的试验扭矩带动中心管旋转，最终带动试验的井下工具旋转；在小齿轮轴与马达之间装有扭矩转速传感器7，以便准确测量试验扭矩和转速值。

冲管密封总成9是旋转轴中心管1与静止件通液鹅颈管10相互连接的过渡部件，中心管旋转时，通液鹅颈管连接着供液管线通入高压(或高温)循环试验流体，要求冲管密封总成9的冲管上静密封16和冲管下动密封17有效的密封循环试验流体，保证试验的正常进行。

本装置利用两付承压主轴承承受双向试验载荷，合理的齿轮传动结构传递试验扭矩，改进设计的冲管密封总成加装特殊的车氏密封件满足高压高温试验液循环的要求。

本装置上述紧凑合理结构可以很好的满足石油钻采井下工具模拟试验要求。

实验证明：本实用新型它可以广泛适应各种石油钻采井下工具模拟试验的多功能试验机上使用。可满足高压、高温通液循环时，为试验的井下工具施加旋转转矩、承受拉向或压向试验载荷。

Claims (5)

1.一种多功能试验机用双向动力水龙头装置，包括：马达(8)，中心管(1)，中心管(1)由承拉主轴承(3)与承载壳体(14)固接，中心管(1)上部通过冲管(19)与通液鹅颈管(10)连通，其特征在于：承载壳体(14)与中心管(1)之间增置承压主轴承(4)，中心管的中心设有通液孔，中心管下部与承载壳体(14)之间装有下扶正轴承(2)；中心管(1)上部穿入传动箱体(13)的传动大齿轮(12)中心並与之固接，传动大齿轮(12)与传动小齿轮(5)啮合，传动小齿轮(5)的小齿轮轴(6)通过扭矩转速传感器(7)与马达(8)连接。

2.根据权利要求1所述的多功能试验机用双向动力水龙头装置，其特征在于：所述的承载壳体(14)与传动箱体(13)密闭固接，在传动箱体(13)上部与中心管(1)之间设置上扶正轴承(11)。

3.根据权利要求1所述的多功能试验机用双向动力水龙头装置，其特征在于：所述的冲管(19)的上下设置冲管密封总成(9)，所述的冲管密封总成(9)由上下压帽(18、20)、冲管上静密封(16)和冲管下动密封(17)构成；所述的冲管(19)的上部与通液鹅颈管(10)连接处设置冲管上静密封(16)；冲管(19)的下部与中心管(1)之间连接处设置冲管下动静密封(17)；所述的冲管上静密封(16)和冲管下动密封(17)分别通过上下压帽(18、20)连接並固定。

4.根据权利要求1所述的多功能试验机用双向动力水龙头装置，其特征在于：马达(8)为动力源液马达或气动马达或电动机。

5.根据权利要求3所述的多功能试验机用双向动力水龙头装置，其特征在于：所述的冲管上静密封(16)和冲管下动密封(17)为车氏密封件。

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