CN206769865U - 用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其设置于光杆的外周，密封外壳与光杆之间形成静密封，并且所述密封外壳固定在输出轴上形成静密封，所述机械密封装置包括静止轴、静环座、静环、动环座、动环，所述静环座与所述静止轴之间形成静密封，所述静环与所述静环座之间形成静密封，所述动环座与所述输出轴之间形成静密封，所述动环与所述动环座之间形成静密封，所述静环与所述动环之间形成端面密封。液体在从装置向外流动的过程中，遇到六个静密封和一个端面密封，无法流出而达到密封效果。本实用新型无需拆卸驱动装置，可将机械密封装置提出更换，具有寿命长、成本低、更换简单等优点，可应用于石油天然气钻采装备技术领域。

Description

用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻采装备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置。

背景技术

地面驱动螺杆泵采油系统是地面电机带动驱动装置旋转，通过抽油杆驱动螺杆泵转子高速转动实现举升的机械采油设备。从螺杆泵地面驱动装置的现状来看，普遍存在漏油的问题。现阶段比较常见的螺杆泵地面驱动装置的密封装置主要有两大类，一类是盘根密封，另一类是机械密封。盘根密封装置普遍存在密封时间短，易漏油的问题。而现有技术中的机械密封装置又存在更换不便、更换成本高、劳动强度大的缺点。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种无需拆卸驱动装置，可将机械密封直接提出进行更换，具有密封寿命长、成本低、更换安装简单等优点的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其设置于光杆的外周，密封外壳与光杆之间形成静密封，并且所述密封外壳固定在输出轴上并且形成静密封，包括：静止轴，其套设于所述光杆外；静环座，其套在静止轴上并固定，并且所述静环座与所述静止轴之间形成静密封；静环，其固定套设于所述静环座上，且与静环座相接触的面贴合，所述静环与所述静环座之间形成静密封；动环座，其套在所述静环座的外侧且位于所述静环的上方，所述动环座外侧与所述输出轴的顶端贴合固定，所述动环座与所述输出轴之间形成静密封；动环，其贴合固定于所述动环座的外侧的下部，所述动环与所述动环座之间形成静密封，并且所述动环的下表面与所述静环的上表面紧密贴合，形成端面密封。

优选地，所述密封外壳与输出轴之间的静密封通过在二者之间设置第一O型密封圈形成；所述动环座与输出轴之间的静密封通过在二者之间设置第二O型密封圈形成；所述动环与动环座之间的静密封通过在二者之间设置第三O型密封圈形成；所述静环与静环座之间的静密封通过在二者之间设置第四O型密封圈形成；所述静环座与静止轴之间的静密封通过在二者之间设置第五O型密封圈形成；所述密封外壳与光杆之间的静密封通过在二者之间设置V型密封圈形成。

优选地，所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置还包括支撑环和卡环，所述支撑环套在所述动环座的外侧且位于所述动环的上方，所述支撑环通过螺钉与动环座连接，所述卡环分别与支撑环和动环连接。

优选地，所述卡环通过螺纹与动环连接。

优选地，所述卡环通过螺纹与所述支撑环的下部连接。

优选地，所述静环座的下表面安装有推力轴承，且所述推力轴承的内圈安装在静止轴上，所述推力轴承的外圈与输出轴连接；所述静止轴的上端外侧设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母将静环座压紧在推力轴承的的上表面。

优选地，所述静环的下部通过沿所述静止轴径向设置的固定销固定在静环座上。

优选地，所述密封外壳通过卡瓦用卡瓦螺栓固定在光杆上。

本实用新型至少包括以下有益效果：

一、本实用新型提供的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置在更换密封装置时，只需将卡瓦、卡瓦螺栓、密封外壳移除，无需拆卸整套驱动装置便可将机械密封提出进行机械密封的更换，解决了现有技术中的机械密封装置的更换不便、更换成本高、劳动强度大等问题。

二、本实用新型为机械密封装置，是在动环和静环紧密配合下，在动环和静环的接触贴合面上形成一层很薄的液体膜而达到密封的目的，克服了传统盘根密封普遍漏油的缺点，并且通过与六个静密封共同作用达到密封目的，具有密封寿命长、成本低、更换安装简单的优点，可以广泛应用于石油天然气钻采装备技术领域。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的机械密封的示意图；

图3为本实用新型与输出轴的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1-3所示，一种用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其设置于光杆3的外周，密封外壳6与光杆3之间形成静密封，并且所述密封外壳6固定在输出轴7上并且形成静密封，包括：静止轴9，其套设于所述光杆3外；静环座10，其套在静止轴9上并固定，并且所述静环座10与所述静止轴9之间形成静密封；静环14，其固定套设于所述静环座10上，且与静环座10相接触的面贴合，所述静环14与所述静环座10之间形成静密封；动环座11，其套在所述静环座10的外侧且位于所述静环14的上方，所述动环座11外侧与所述输出轴7的顶端贴合固定，所述动环座11与所述输出轴7之间形成静密封；动环13，其贴合固定于所述动环座11的外侧的下部，所述动环13与所述动环座11之间形成静密封，并且所述动环13的下表面与所述静环14的上表面紧密贴合，形成端面密封。液体从光杆3与静止轴9之间的缝隙进入，向上走被密封外壳与光杆之间的静密封拦截，液体分支向下分别到达五个静密封处被拦截，其中一个液体分支在动环13和静环14贴合的位置，被动环13和静环14形成的端面密封拦截。因此，液体在向外流动的过程中，遇到六个静密封和一个端面密封，是无法从装置中流出来的，从而达到密封效果。本发明采用螺钉15将动环座11固定在输出轴，但不仅仅限于此，凡是可以达到将动环座11固定在输出轴上目的的固定方式，均在本实用新型的保护范围内。静止轴9用螺钉固定在减速箱上保持静止，但不仅仅限于此，凡是可以达到固定目的的固定方式，均在本实用新型的保护范围内。静环座10与静止轴9之间，静环座10与静环14之间，动环13与动环座11之间均可采用螺纹将二者固定，但不仅仅限于此，凡是可以达到固定目的的固定方式，均在本实用新型的保护范围内。

所述密封外壳6与输出轴7之间的静密封通过在二者之间设置第一O型密封圈23形成；所述动环座11与输出轴7之间的静密封通过在二者之间设置第二O型密封圈16形成；所述动环13与动环座11之间的静密封通过在二者之间设置第三O型密封圈18形成；所述静环14与静环座10之间的静密封通过在二者之间设置第四O型密封圈19形成；所述静环座10与静止轴9之间的静密封通过在二者之间设置第五O型密封圈21形成；所述密封外壳6与光杆之3间的静密封通过在二者之间设置V型密封圈4形成。五个静密封选择用O型密封圈是因为O型密封圈是最简单的密封形式，但不仅仅限于此，凡是可以达到密封目的的密封方式均在本实用新型的保护范围内。第六个静密封选择V型密封圈4是因为该密封圈位于最外侧，而V型密封圈4有一定的防止外部灰尘进入的防尘作用，但不仅仅限于此，凡是可以达到密封目的的密封方式均在本实用新型的保护范围内。

所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置还包括支撑环22和卡环12，所述支撑环22套在所述动环座11的外侧且位于所述动环13的上方，所述支撑环22通过螺钉17与动环座11连接，所述卡环12分别与支撑环22和动环13连接。所述支撑环22通过螺钉17与动环座11连接，可以通过调节螺钉17的深度来调节动环13与静环14之间的接触间隙与接触压力，保证正常运行状态动环13和静环14之间形成液体膜，从而使整个机械密封达到最好的密封效果。本发明实用的螺钉17连接仅仅是支撑环22与动环座11之间的所有连接方式中的一种优选，凡是能达到本实用新型的目的的连接方式均在本实用新型的保护范围之内。所述支撑环22固定在动环座11上，通过卡环12与动环13连接，可以更好的带动动环13随着输出轴7一起运动。

所述卡环12通过螺纹与动环13连接。把卡环12与动环13之间的螺纹称作第一螺纹。螺钉17和第一螺纹可以相结合实现调节动环13和静环14之间的间隙。卡环12与动环13之间使用第一螺纹相互连接，可以通过旋紧或旋松螺纹来调节动环13与静环14之间的接触间隙与接触压力，保证正常运行状态动环13和静环14之间形成液体膜，从而使整个机械密封达到最好的密封效果。本发明实用的螺纹连接仅仅是卡环12与动环13之间的所有连接方式中的一种优选，凡是能达到本实用新型目的的连接方式均在本实用新型的保护范围之内。

所述卡环12通过螺纹与所述支撑环22的下部连接。把卡环12与支撑环22之间的螺纹称作第二螺纹。螺钉17和第二螺纹组合可以配合调节动环13和静环14之间的间隙。螺钉17与第一螺纹、第二螺纹组合也可以配合调节动环13和静环14之间的间隙。同时，若将螺钉17连接换成其他的连接方式时，单独使用第一螺纹，或者单独使用第二螺纹，或者使用第一螺纹和第二螺纹结合这三种中的任一种方式来调节动环13和静环14之间的间隙，都在本实用新型的保护范围内。本发明实用的螺纹连接仅仅是卡环12与支撑环22之间的连接方式中的一种优选，凡是能达到本实用新型的密封目的的所有连接方式均在本实用新型的保护范围之内。

所述静环座10的下表面安装有推力轴承8，且所述推力轴承8的内圈安装在静止轴9上，所述推力轴承8的外圈与输出轴7连接；所述静止轴9的上端外侧设置有锁紧螺母5，所述锁紧螺母5将静环座10压紧在推力轴承8的的上表面。本发明使用锁紧螺母5和推力轴承8将静环座10在静止轴9上卡住，保证了静环座10的静止条件，因为静环14也是固定在静环座10上的，保证了静环14也是静止不动的。本实用新型采取该固定方式，但不仅仅限于使用该种方式将静止环固定，凡是能达到目的的固定方式均在本实用新型的保护范围内。

所述静环14的下部通过沿所述静止轴9径向设置的固定销20固定在静环座10上。沿所述静止轴9的径向固定，是为了方便实际的加工，不沿静止轴9的径向加工不方便操作，而且整个装置中的部件比较小，不沿静止轴9的径向加工容易导致固定销20与O型密封圈或其他位置的部件发生干涉。

所述密封外壳6通过卡瓦2用卡瓦螺栓1固定在光杆3上。方便在更换密封装置过程中对密封装置进行拆除。所述的机械密封只需将卡瓦2、卡瓦螺栓1、密封外壳6移除，无需拆卸整套驱动装置便可将静止轴9、推力轴承8和机械密封同时提出进行机械密封的更换。

本实用新型的工作过程为：当齿轮带动输出轴7转动时，带动密封外壳6一起转动。固定在输出轴7上的动环座11也跟着在转动，连接在动环座11的支撑环22跟着转动，连接在支撑环22上的卡环12也跟着转动，与输出轴7过渡或间隙连接的推力轴承8外环也可以跟着转动，同时，连接在动环座11和卡环12上的动环13也跟着转动。而静止轴9保持静止，安装在静止轴9上的推力轴承8的内圈保持静止，卡在静止轴9外侧的静环座10保持静止，固定在静环座10上的静环14也保持静止。因此，动环13转动而静环14不动，二者之间贴近并产生相对滑动，形成端面密封，保证液体不从动环13和静环14的贴合处流出。

液体从光杆3与静止轴9之间的缝隙进入，向上走被V型密封圈4拦截，液体分支分别到达第一至第五O型密封圈处，被O型密封圈拦截，其中一个液体分支在动环13和静环14贴合的位置，被动环13与静环14形成的端面密封拦截。因此，液体在向外流动的过程中，遇到六个静密封和一个端面密封，是无法从装置中流出来的，从而达到密封效果。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其设置于光杆的外周，密封外壳与光杆之间形成静密封，并且所述密封外壳固定在输出轴上并且形成静密封，其特征在于，包括：

静止轴，其套设于所述光杆外；

静环座，其套在静止轴上并固定，并且所述静环座与所述静止轴之间形成静密封；

静环，其固定套设于所述静环座上，且与静环座相接触的面贴合，所述静环与所述静环座之间形成静密封；

动环座，其套在所述静环座的外侧且位于所述静环的上方，所述动环座外侧与所述输出轴的顶端贴合固定，所述动环座与所述输出轴之间形成静密封；

动环，其贴合固定于所述动环座的外侧的下部，所述动环与所述动环座之间形成静密封，并且所述动环的下表面与所述静环的上表面紧密贴合，形成端面密封。

2.如权利要求1所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，所述密封外壳与输出轴之间的静密封通过在二者之间设置第一O型密封圈形成；所述动环座与输出轴之间的静密封通过在二者之间设置第二O型密封圈形成；所述动环与动环座之间的静密封通过在二者之间设置第三O型密封圈形成；所述静环与静环座之间的静密封通过在二者之间设置第四O型密封圈形成；所述静环座与静止轴之间的静密封通过在二者之间设置第五O型密封圈形成；所述密封外壳与光杆之间的静密封通过在二者之间设置V型密封圈形成。

3.如权利要求1所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，还包括支撑环和卡环，所述支撑环套在所述动环座的外侧且位于所述动环的上方，所述支撑环通过螺钉与动环座连接，所述卡环分别与支撑环和动环连接。

4.如权利要求3所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，所述卡环通过螺纹与动环连接。

5.如权利要求3所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，所述卡环通过螺纹与所述支撑环的下部连接。

6.如权利要求1所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，

所述静环座的下表面安装有推力轴承，且所述推力轴承的内圈安装在静止轴上，所述推力轴承的外圈与输出轴连接；

所述静止轴的上端外侧设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母将静环座压紧在推力轴承的上表面。

7.如权利要求1所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，所述静环的下部通过沿所述静止轴径向设置的固定销固定在静环座上。

8.如权利要求1所述的用于螺杆泵地面驱动装置的机械密封装置，其特征在于，所述密封外壳通过卡瓦用卡瓦螺栓固定在光杆上。