CN207864614U - 一种用于旋转供油设备的密封装置 - Google Patents

Abstract

一种用于旋转供油设备的密封装置，包括壳体和装入壳体内的旋转轴，旋转轴的外壁面上设有环形凹槽，环形凹槽内装有密封环，密封环上设有用于使其在自由状态下能够胀大的开口，使密封环的外壁面沿其径向贴紧壳体的内壁面。本实用新型可以减少液压油的泄漏量，且泄漏量受温度的影响较小，根据实际试验结果，泄漏量只有间隙密封的5‑10%，这样对于整体液压系统的要求更低，操作更加安全方便。

Description

一种用于旋转供油设备的密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及石油钻采装备，具体涉及一种用于旋转供油设备的密封装置。

背景技术

在机械领域，如石油钻井及修井领域，不压井作业是一项新的技术应用，旋转供油装置是其中的一个重要组成部分。旋转供油装置的难点在于液压油的压力很高，高达12MPa以上；而且，工作时需要旋转，由于卡瓦液压油路的限制性，在旋转时是不会有液压油可以循环带走密封件发热，所以，如何解决密封和发热问题，成为旋转供油装置的关键。

现有常规的旋转供油装置采用间隙密封方案，解决了压力和发热的问题，但间隙密封存在的缺点是：所需要的流量太大；且在温度上升之后，液压油粘度会降低，流量会进一步增大，而液压站可提供的流量有限，所以，最终的结果是旋转供油装置无法给卡瓦提供稳定的压力，温度升高后卡瓦压力就会降低，对钻杆的夹持力也会减小。

实用新型内容

本实用新型的目的为了解决上述技术问题的不足，提供一种用于旋转供油设备的密封装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于旋转供油设备的密封装置，包括壳体和装入壳体内的旋转轴，旋转轴的外壁面上设有环形凹槽，环形凹槽内装有密封环，密封环上设有用于使其在自由状态下能够胀大的开口，使密封环的外壁面沿其径向贴紧壳体的内壁面。

本实用新型中，密封环的内壁面与环形凹槽的槽底具有一定的间隙，使旋转轴旋转时，密封环和壳体之间保持静止，密封环和旋转轴之间相对旋转。

本实用新型中，密封环中沿旋转轴轴向上靠近进油方向的端面与环形凹槽的槽壁具有一定的间隙，密封环中沿旋转轴轴向上靠近出油方向的端面贴紧环形凹槽的槽壁。

其中，壳体上有进油孔道和回油孔道，旋转轴上设有分别与进油孔道和回油孔道对应的油槽，环形凹槽设在旋转轴上相邻的油槽之间。

优选的，密封环沿其径向的宽度小于密封环沿旋转轴轴向的高度。

有益效果：本实用新型可以减少液压油的泄漏量，且泄漏量受温度的影响较小，根据实际试验结果，泄漏量只有间隙密封的5-10%，这样对于整体液压系统的要求更低，操作更加安全方便。

在旋转轴旋转时，密封环的设计会让密封环和壳体之间保持静止，密封环和旋转轴相对旋转，密封环的磨损对于密封效果没有影响，而且摩擦面积小，发热量小，磨损也会减轻，可以提高密封环的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的密封环的密封原理图；

图2为密封环的其中一种结构在自由状态下的示意图；

图3为图2密封环在工作状态下的放大示意图。

附图标记：1、壳体，2、旋转轴，3、密封环，30、开口，4、进油孔道，5、环形凹槽，6、油槽，7、回油孔道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种用于旋转供油设备的密封装置，如图1所示，包括壳体1和装入壳体1内的旋转轴2，旋转轴2的外壁面上设有环形凹槽5，环形凹槽5内装有密封环3，密封环3上设有用于使其在自由状态下能够胀大的开口30，使密封环3的外壁面沿其径向贴紧壳体1的内壁面。其中，密封环3的内壁面与环形凹槽5的槽底具有一定的间隙，使旋转轴2旋转时，密封环3和壳体1之间保持静止，密封环3和旋转轴2之间相对旋转。

其中，密封环3中沿旋转轴2轴向上靠近进油方向的端面与环形凹槽5的槽壁具有一定的间隙，密封环3中沿旋转轴2轴向上靠近出油方向的端面贴紧环形凹槽5的槽壁。

其中，壳体1上有进油孔道4和回油孔道7，旋转轴2上设有分别与进油孔道4和回油孔道7对应的油槽6，环形凹槽5设在旋转轴2上相邻的油槽6之间。

优选的，密封环3沿其径向的宽度W小于密封环3沿旋转轴2轴向的高度L。

对本实用新型图1的结构进行详细说明：密封环3装在旋转轴2上，旋转轴2装在壳体1中；在壳体1上有进油孔道4和回油孔道7，两个孔道之间有一个密封环3。密封环3并不是一个整圆，而是有一个开口，在自由状态下密封环3会胀大成为一个椭圆形状，在装入旋转轴2外壁上的环形凹槽5后，密封环3依然有一个向外胀大的力。在静止状态下，液压油从进油孔道4进入后，在径向方向上密封环3会贴紧壳体1内壁；而在轴向方向上，会沿着远离与进油孔道4连通的油槽的方向贴紧环形凹槽上。

密封环的开口型式不限于图2和图3的台阶结构，还可以是锯齿状结构、凹凸结构、异形结构等任何可以对接的结构都可以。不论是哪种形式的对接结构，需使密封环开口处靠近与进油孔道4连通的油槽的一段开口会仅仅压在靠近与回油孔道7连通的油槽的一段开口上，使密封环3在图1的上边与环形凹槽5的内壁不接触，密封环3在图1的左边与壳体1的内壁接触，密封环3在图1的下边与环形凹槽5的内壁接触。壳体1内壁、环形凹槽5端面、密封环3的外壁和端面被磨削加工的非常光滑，所以能够实现很好的密封效果；液压油只会在开口处有少许泄漏。

为了提高密封环的使用寿命，如图1所示，密封环3的高度尺寸L设计的比径向宽度尺寸W要大。密封环3同时和壳体1内壁、旋转轴2接触，旋转轴2旋转时，会同时受到的来自壳体1内壁的摩擦力和来自于旋转轴2上环形凹槽的摩擦力，加上密封环3本身的胀力，来自于壳体1内壁的摩擦力会大于来自于旋转轴2的环形凹槽的摩擦力，所以密封环3会贴紧在壳体1内壁，不会随着旋转轴2一起旋转。密封环3侧面的磨损对于密封效果没有影响，而且摩擦面积小，发热量小，磨损也会减轻，可以提高密封环的使用寿命。

本实用新型中，密封环3装在旋转轴2上，在壳体1上设置有进油孔道4，在旋转轴2上对应进油孔道4的位置设置有油槽，液压油从静止的壳体1的进油孔道4中进入到旋转轴2上的油槽，实现旋转供油；在油槽两侧，都分别设置环形凹槽5，环形凹槽5内各装有密封环3。

在液压油从进油孔道4进入壳体1后，密封环3的独特设计会让密封环3贴紧壳体1内壁和环形凹槽5端面上，实现良好的密封效果。

本实用新型中，密封环3采用如铸铁、橡胶等耐磨材料，加上密封环本身厚高形状的设计，保证了密封环的寿命。

本实用新型的密封环不仅能够用于石油钻采领域，还能够用于其他领域的密封技术。

本实用新型其他未述内容属于现有技术。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”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，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实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种用于旋转供油设备的密封装置，包括壳体和装入壳体内的旋转轴，旋转轴的外壁面上设有环形凹槽，其特征在于：环形凹槽内装有密封环，密封环上设有用于使其在自由状态下能够胀大的开口，使密封环的外壁面沿其径向贴紧壳体的内壁面。

2.根据权利要求1所述的一种用于旋转供油设备的密封装置，其特征在于：密封环的内壁面与环形凹槽的槽底具有一定的间隙，使旋转轴旋转时，密封环和壳体之间保持静止，密封环和旋转轴之间相对旋转。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于旋转供油设备的密封装置，其特征在于：密封环中沿旋转轴轴向上靠近进油方向的端面与环形凹槽的槽壁具有一定的间隙，密封环中沿旋转轴轴向上靠近出油方向的端面贴紧环形凹槽的槽壁。

4.根据权利要求1所述的一种用于旋转供油设备的密封装置，其特征在于：壳体上有进油孔道和回油孔道，旋转轴上设有分别与进油孔道和回油孔道对应的油槽，环形凹槽设在旋转轴上相邻的油槽之间。

5.根据权利要求1所述的一种用于旋转供油设备的密封装置，其特征在于：密封环沿其径向的宽度小于密封环沿旋转轴轴向的高度。