CN212177102U - 一种螺栓连接分体式上部胶芯总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺栓连接分体式上部胶芯总成，包括上部胶芯外壳、胶芯驱动悬挂器和上部胶芯，还包括上部胶芯压盖，上部胶芯外壳的上端内腔壁上设置有凹槽一，上部胶芯设置于胶芯驱动悬挂器的底部；胶芯驱动悬挂器的上端面以该胶芯驱动悬挂器的轴心为圆心呈圆周阵列设有卡槽，卡槽以下的外壁柱面设有密封柱面，密封柱面以下的外壁设有外凸的圆柱凸台一，圆柱凸台一以下的外壁设有圆柱凸台二，圆柱凸台二的外壁柱面设有与凹槽一匹配的凸块；胶芯驱动悬挂器通过凸块与上部胶芯外壳的凹槽一配合安装；上部胶芯压盖其轴心一侧的径向截面呈倒“凸”字形，上部胶芯压盖的内外两侧肩部分别与胶芯驱动悬挂器和上部胶芯外壳连接。

Description

一种螺栓连接分体式上部胶芯总成

技术领域

本实用新型涉及防喷器技术领域，特别是一种螺栓连接分体式上部胶芯总成。

背景技术

旋转防喷器作为欠平衡钻井、气体钻井及控压钻井的必要设备已经得到大量使用，旋转防喷器的主要作用是提供压力控制，实现钻具的旋转密封，以便在一定的井口压力的情况下进行正常钻井作业。

上部胶芯总成作为高压旋转防喷器旋转总成的重要组成部分，一般由上部胶芯外壳、驱动总成、胶芯驱动悬挂器、上部胶芯压盖、上部胶芯等组成，胶芯驱动悬挂器底部连接上部胶芯，胶芯密封钻杆，当方钻杆带动驱动总成及胶芯驱动悬挂器旋转时，胶芯驱动悬挂器就带动上部胶芯总成一起旋转，进而带动整个旋转防喷器总成轴承进行旋转。

目前，所采用的旋转防喷器上部胶芯总成，由于上部胶芯压盖与上部胶芯外壳之间通常采用螺纹或螺栓进行连接，采用螺栓连接的压盖，依靠螺栓预紧力使上部胶芯压盖与上部胶芯壳体紧密贴合，并依靠上部胶芯压盖柱面密封圈实现腔体密闭，公开号为CN206448792的中国专利，即采用内六角螺栓进行上部胶芯压盖与上部胶芯壳体之间的连接，但是，该公开的专利，采用的上部胶芯压盖与上部胶芯驱动悬挂器为整体式结构，底部悬挂上部胶芯后，通过内六角螺栓直接连接在上部胶芯外壳上，这种结构存在如下一些问题：

1、整体式驱动套结构较为笨重，若要更换胶芯需要一次把整体全部提出来，现场作业耗力费时；

2、当钻具通过驱动总成作用在驱动套并带动上部胶芯旋转时，钻具扭矩所产生的剪切力通过内六角螺栓进行传递，同时，内六角螺栓还要承受设备正常工作时，上部胶芯外壳腔体内部泥浆压力，内六角螺栓长期处于拉力和剪力交互作用，容易出现疲劳断裂的风险。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种螺栓连接分体式上部胶芯总成，易于现场快速拆卸和更换上部胶芯，同时，通过分体式胶芯驱动悬挂器传递旋转扭矩，使连接螺栓不再承受剪切扭矩，大大减少螺栓疲劳断裂的风险。

本实用新型采用的技术方案是：

一种螺栓连接分体式上部胶芯总成，包括上下贯通呈圆柱腔体结构的上部胶芯外壳、胶芯驱动悬挂器和上部胶芯，还包括呈环状的上部胶芯压盖，所述上部胶芯外壳的上端内腔壁上设置有凹槽一，所述上部胶芯设置于所述胶芯驱动悬挂器的底部；所述胶芯驱动悬挂器的上端面以该胶芯驱动悬挂器的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个卡槽，所述卡槽以下的外壁柱面设有密封柱面，所述密封柱面以下的外壁设有外凸的圆柱凸台一，所述圆柱凸台一以下的外壁设有外凸的圆柱凸台二，所述圆柱凸台二的外壁柱面设有与凹槽一匹配的凸块；所述胶芯驱动悬挂器通过圆柱凸台二上的凸块与上部胶芯外壳上端内壁上的凹槽一配合安装于上部胶芯外壳中；所述上部胶芯压盖其轴心一侧的径向截面呈倒“凸”字形，所述上部胶芯压盖的内外两侧肩部分别与胶芯驱动悬挂器和上部胶芯外壳连接。

优选的，所述上部胶芯压盖的外侧肩部以该上部胶芯压盖的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个第一通孔，所述胶芯驱动悬挂器的外壁位于卡槽和密封柱面之间还设有凹槽二，所述上部胶芯压盖的上部外壁柱面以该上部胶芯压盖的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个沉头螺纹孔，所述沉头螺纹孔沿该上部胶芯压盖的径向延伸至该上部胶芯压盖的上部内壁柱面，所述沉头螺纹孔与胶芯驱动悬挂器的凹槽二对应，所述上部胶芯压盖的沉头螺纹孔内安装有卡槽螺钉，所述卡槽螺钉延伸至凹槽二中，所述卡槽螺钉的螺纹端的直径与凹槽二的高度相适配；所述上部胶芯压盖的外侧肩部的下端面与上部胶芯外壳的顶端端面相适配，所述上部胶芯外壳的顶端端面设有与上部胶芯压盖的第一通孔分别对应的第一螺纹孔，所述上部胶芯压盖的第一通孔与上部胶芯外壳的顶端端面的第一螺纹孔通过壳体连接螺栓连接；所述上部胶芯压盖的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器的密封柱面相适配；所述上部胶芯压盖的内侧肩部的下端面与胶芯驱动悬挂器的圆柱凸台一的上端面相适配。

优选的，所述圆柱凸台二上以胶芯驱动悬挂器的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个贯穿该圆柱凸台二的上下端面的第二通孔，所述上部胶芯的上端面设有与圆柱凸台二上的第二通孔分别对应的第二螺纹孔，所述圆柱凸台二上的第二通孔与上部胶芯上对应的第二螺纹孔通过胶芯连接螺钉固定。

优选的，所述上部胶芯压盖的下部外壁柱面与上部胶芯外壳的上端内壁柱面之间设有第一密封件，所述上部胶芯压盖的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器的密封柱面之间设有第二密封件。

优选的，所述上部胶芯外壳的上端内腔壁上以该上部胶芯外壳的轴心为圆心呈圆周阵列设有至少两个凹槽一，所述圆柱凸台二的外壁柱面设有分别与凹槽一匹配的至少两个凸块。

优选的，所述上部胶芯外壳的底部内腔设有台阶，该台阶上以上部胶芯外壳的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个沿上部胶芯外壳的轴向布置的连接通孔。

本实用新型的有益效果是：

上部胶芯压盖与上部胶芯悬挂驱动器独立采用独立结构，钻具旋转时的扭矩通过驱动总成传递至上部胶芯悬挂驱动器，再通过上部胶芯悬挂驱动器与上部胶芯外壳之间的卡槽，直接将扭矩传递到上部胶芯外壳上，使连接螺栓不再承受剪切力，解决现有高压旋转总成的上部胶芯驱动套整体式结构笨重，不便于装卸，以及旋转扭矩直接作用于连接螺栓，拉力和剪力交互作用容易出现疲劳断裂风险的问题，本结构设计简单，易于现场快速拆卸和更换上部胶芯，同时，通过分体式胶芯驱动悬挂器传递旋转扭矩，使连接螺栓不再承受剪切扭矩，大大减少螺栓疲劳断裂的风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中上部胶芯外壳的半剖结构示意图；

图3为图1中上部胶芯驱动悬挂器的立体结构示意图；

附图标记：10、上部胶芯外壳，11、凹槽一，12、第一螺纹孔，13、台阶， 20、上部胶芯，21、第二螺纹孔，30、胶芯连接螺钉，40、上部胶芯压盖，41、第一通孔，42、沉头螺纹孔，43、第一密封件，44、第二密封件，50、卡槽螺钉， 60、胶芯驱动悬挂器，61、卡槽，62、密封柱面，63、凹槽二，64、圆柱凸台一， 65、圆柱凸台二，66、凸块，67、第二通孔，70、驱动总成，80、壳体连接螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例

如图1-3所示，一种螺栓连接分体式上部胶芯总成，包括上下贯通呈圆柱腔体结构的上部胶芯外壳10、胶芯驱动悬挂器60和上部胶芯20，还包括呈环状的上部胶芯压盖40，所述上部胶芯外壳10的上端内腔壁上设置有凹槽一11，所述上部胶芯20设置于所述胶芯驱动悬挂器60的底部；所述胶芯驱动悬挂器 60的上端面以该胶芯驱动悬挂器60的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个卡槽61，所述卡槽61以下的外壁柱面设有密封柱面62，所述密封柱面以下的外壁设有外凸的圆柱凸台一64，所述圆柱凸台一64以下的外壁设有外凸的圆柱凸台二65，所述圆柱凸台二65的外壁柱面设有与凹槽一11匹配的凸块66；所述胶芯驱动悬挂器60通过圆柱凸台二65上的凸块66与上部胶芯外壳10上端内壁上的凹槽一11配合安装于上部胶芯外壳10中；所述上部胶芯压盖40其轴心一侧的径向截面呈倒“凸”字形，所述上部胶芯压盖40的内外两侧肩部分别与胶芯驱动悬挂器60和上部胶芯外壳10连接。

上部胶芯整个可选用橡胶材料制成，通过上部胶芯外壳上的凹槽一与胶芯驱动悬挂器的圆柱凸台二上的凸块配合，使胶芯驱动悬挂器受限制不可轴向转动。通过上部胶芯压盖联动胶芯驱动悬挂器对上部胶芯进行拆卸或安装。驱动总成通过其上的与胶芯驱动悬挂器上卡槽对应的卡块完成与胶芯驱动悬挂器之间的装配。

在其中一个实施例中，所述上部胶芯压盖40的外侧肩部以该上部胶芯压盖 40的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个第一通孔41，所述胶芯驱动悬挂器60 的外壁位于卡槽61和密封柱面62之间还设有凹槽二63，所述上部胶芯压盖40 的上部外壁柱面以该上部胶芯压盖40的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个沉头螺纹孔42，所述沉头螺纹孔42沿该上部胶芯压盖40的径向延伸至该上部胶芯压盖40的上部内壁柱面，所述沉头螺纹孔42与胶芯驱动悬挂器60的凹槽二63 对应，所述上部胶芯压盖40的沉头螺纹孔42内安装有卡槽螺钉50，所述卡槽螺钉50延伸至凹槽二63中，所述卡槽螺钉50的螺纹端的直径与凹槽二63的高度相适配；所述上部胶芯压盖40的外侧肩部的下端面与上部胶芯外壳10的顶端端面相适配，所述上部胶芯外壳10的顶端端面设有与上部胶芯压盖40的第一通孔41分别对应的第一螺纹孔12，所述上部胶芯压盖40的第一通孔41与上部胶芯外壳10的顶端端面的第一螺纹孔12通过壳体连接螺栓80连接；所述上部胶芯压盖40的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器60的密封柱面62相适配；所述上部胶芯压盖40的内侧肩部的下端面与胶芯驱动悬挂器60的圆柱凸台一 64的上端面相适配。

凹槽二的轴心一侧的径向截面可为矩形，胶芯驱动悬挂器连同上部胶芯一起设置于上部胶芯外壳中，胶芯驱动悬挂器的圆柱凸台二的外壁柱面的凸块，与上部胶芯外壳内腔中部的凹槽一相适配，胶芯驱动悬挂器的圆柱凸台二的外壁柱面的凸块的凸出部分的底面与上部胶芯外壳内腔中部的凹槽一的底端面接触并受其限不可向下移动，胶芯驱动悬挂器的圆柱凸台二的外壁柱面的凸块的侧壁的一侧，与上部胶芯外壳中部凹槽的侧壁的一侧相接触并受其限制不可轴向转动。

上部胶芯压盖为中空圆柱体结构，其轴心一侧的截面为倒立的“凸”字结构，上部胶芯压盖设置于上部胶芯外壳与胶芯驱动悬挂器之间，上部胶芯压盖外侧上部柱面的端面均布设置第一通孔，上部胶芯压盖外侧上部柱面周向均布设置沉头螺纹孔，上部胶芯压盖外侧的上部柱面的下端面与上部胶芯外壳的最上端面相适配，并通过设置于之间的壳体连接螺栓连接和固定，上部胶芯压盖的内壁上部柱面与胶芯驱动悬挂器上部外壁密封柱面相适配，上部胶芯压盖内壁下部柱面的上端面与胶芯驱动悬挂器上部外壁圆柱凸台一的上端面相适配，并限制其沿轴向向上滑动。

卡槽螺钉设置于上部胶芯压盖外侧上部柱面的沉头螺纹孔中，并与胶芯驱动悬挂器外壁柱面设置的矩形凹槽相适配，卡槽螺钉向内旋紧即锁紧限定胶芯驱动悬挂器与述上部胶芯压盖之间上下滑动，向外旋松即可使其相互脱离。

在其中一个实施例中，所述圆柱凸台二65上以胶芯驱动悬挂器60的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个贯穿该圆柱凸台二65的上下端面的第二通孔67，所述上部胶芯20的上端面设有与圆柱凸台二65上的第二通孔67分别对应的第二螺纹孔21，所述圆柱凸台二65上的通孔67与上部胶芯20上对应的第二螺纹孔 21通过胶芯连接螺钉30固定。

在其中一个实施例中，所述上部胶芯压盖40的下部外壁柱面与上部胶芯外壳10的上端内壁柱面之间设有第一密封件43，所述上部胶芯压盖40的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器60的密封柱面62之间设有第二密封件44。两密封件均可以选择O型密封圈。

在其中一个实施例中，所述上部胶芯外壳10的上端内腔壁上以该上部胶芯外壳10的轴心为圆心呈圆周阵列设有至少两个凹槽一11，所述圆柱凸台二65 的外壁柱面设有分别与凹槽一11匹配的至少两个凸块66。

在其中一个实施例中，所述上部胶芯外壳10的底部内腔设有台阶13，该台阶13上以上部胶芯外壳10的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个沿上部胶芯外壳 10的轴向布置的连接通孔。连接通孔用于连接其它部件。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种螺栓连接分体式上部胶芯总成，包括上下贯通呈圆柱腔体结构的上部胶芯外壳(10)、胶芯驱动悬挂器(60)和上部胶芯(20)，其特征在于，还包括呈环状的上部胶芯压盖(40)，所述上部胶芯外壳(10)的上端内腔壁上设置有凹槽一(11)，所述上部胶芯(20)设置于所述胶芯驱动悬挂器(60)的底部；所述胶芯驱动悬挂器(60)的上端面以该胶芯驱动悬挂器(60)的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个卡槽(61)，所述卡槽(61)以下的外壁柱面设有密封柱面(62)，所述密封柱面以下的外壁设有外凸的圆柱凸台一(64)，所述圆柱凸台一(64)以下的外壁设有外凸的圆柱凸台二(65)，所述圆柱凸台二(65)的外壁柱面设有与凹槽一(11)匹配的凸块(66)；所述胶芯驱动悬挂器(60)通过圆柱凸台二(65)上的凸块(66)与上部胶芯外壳(10)上端内壁上的凹槽一(11)配合安装于上部胶芯外壳(10)中；所述上部胶芯压盖(40)其轴心一侧的径向截面呈倒“凸”字形，所述上部胶芯压盖(40)的内外两侧肩部分别与胶芯驱动悬挂器(60)和上部胶芯外壳(10)连接。

2.根据权利要求1所述的螺栓连接分体式上部胶芯总成，其特征在于，所述上部胶芯压盖(40)的外侧肩部以该上部胶芯压盖(40)的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个第一通孔(41)，所述胶芯驱动悬挂器(60)的外壁位于卡槽(61)和密封柱面(62)之间还设有凹槽二(63)，所述上部胶芯压盖(40)的上部外壁柱面以该上部胶芯压盖(40)的轴心为圆心呈圆周阵列设置有多个沉头螺纹孔(42)，所述沉头螺纹孔(42)沿该上部胶芯压盖(40)的径向延伸至该上部胶芯压盖(40)的上部内壁柱面，所述沉头螺纹孔(42)与胶芯驱动悬挂器(60)的凹槽二(63)对应，所述上部胶芯压盖(40)的沉头螺纹孔(42)内安装有卡槽螺钉(50)，所述卡槽螺钉(50)延伸至凹槽二(63)中，所述卡槽螺钉(50)的螺纹端的直径与凹槽二(63)的高度相适配；所述上部胶芯压盖(40)的外侧肩部的下端面与上部胶芯外壳(10)的顶端端面相适配，所述上部胶芯外壳(10)的顶端端面设有与上部胶芯压盖(40)的第一通孔(41)分别对应的第一螺纹孔(12)，所述上部胶芯压盖(40)的第一通孔(41)与上部胶芯外壳(10)的顶端端面的第一螺纹孔(12)通过壳体连接螺栓(80)连接；所述上部胶芯压盖(40)的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器(60)的密封柱面(62)相适配；所述上部胶芯压盖(40)的内侧肩部的下端面与胶芯驱动悬挂器(60)的圆柱凸台一(64)的上端面相适配。

3.根据权利要求1所述的螺栓连接分体式上部胶芯总成，其特征在于，所述圆柱凸台二(65)上以胶芯驱动悬挂器(60)的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个贯穿该圆柱凸台二(65)的上下端面的第二通孔(67)，所述上部胶芯(20)的上端面设有与圆柱凸台二(65)上的第二通孔(67)分别对应的第二螺纹孔(21)，所述圆柱凸台二(65)上的第二通孔(67)与上部胶芯(20)上对应的第二螺纹孔(21)通过胶芯连接螺钉(30)固定。

4.根据权利要求2所述的螺栓连接分体式上部胶芯总成，其特征在于，所述上部胶芯压盖(40)的下部外壁柱面与上部胶芯外壳(10)的上端内壁柱面之间设有第一密封件(43)，所述上部胶芯压盖(40)的上部内壁柱面与胶芯驱动悬挂器(60)的密封柱面(62)之间设有第二密封件(44)。

5.根据权利要求2所述的螺栓连接分体式上部胶芯总成，其特征在于，所述上部胶芯外壳(10)的上端内腔壁上以该上部胶芯外壳(10)的轴心为圆心呈圆周阵列设有至少两个凹槽一(11)，所述圆柱凸台二(65)的外壁柱面设有分别与凹槽一(11)匹配的至少两个凸块(66)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的螺栓连接分体式上部胶芯总成，其特征在于，所述上部胶芯外壳(10)的底部内腔设有台阶(13)，该台阶(13)上以上部胶芯外壳(10)的轴心为圆心呈圆周阵列设有多个沿上部胶芯外壳(10)的轴向布置的连接通孔。

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