CN214170461U - 一种水井钻机及其气龙头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水井钻机及其气龙头装置，包括芯轴、法兰盘、壳体；芯轴底部周向向外设置有用于与主轴进行连接的安装台，安装台上开设有用于螺栓和定位销穿过的安装孔，主轴的上端面对应位置设置有安装孔；芯轴底端配合插设在主轴中，并通过连接件、定位件穿过芯轴的安装台上的安装孔将芯轴固定在主轴上；芯轴与主轴的周向安装面之间压入有密封件O形圈进行轴向密封；法兰盘、壳体从下往上依次套设在芯轴外，且法兰盘内侧限位于芯轴的安装台处，法兰盘通过紧固件与动力头箱体相连；所述壳体为倒U形结构，壳体下端套设在法兰盘上端外，且壳体内壁与芯轴之间留有空隙，空隙处嵌设有旋转密封。

Description

一种水井钻机及其气龙头装置

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，特别涉及一种水井钻机及其气龙头装置。

背景技术

水井钻机行业内，气龙头是高压空气通过空压机进入钻杆内孔的关键部件，气龙头的密封装置是回转部件与非回转部件的连接点，密封装置的可靠性是钻机高效钻进的保证。

气龙头内部的密封件经过长时间工作会出现一定的磨损，当密封需要更换的时候应尽可能提高操作的便捷性。

考虑到水井钻机的工况恶劣性，市场上的气龙头多会出现连接螺栓松动和断裂的现象，这些现象一旦发生，会大大影响工作效率和钻机的使用寿命。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种水井钻机及其气龙头装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种水井钻机的气龙头装置，包括芯轴、法兰盘、壳体；

所述芯轴的中心轴孔用于输送高压空气，所述芯轴底部周向向外设置有用于与主轴进行连接的安装台，安装台上开设有用于螺栓和定位销穿过的安装孔，主轴的上端面对应位置设置有安装孔；

芯轴底端配合插设在主轴中，并通过连接件、定位件穿过芯轴的安装台上的安装孔将芯轴固定在主轴上；

所述芯轴与主轴的周向安装面之间压入有密封件进行轴向密封；

所述法兰盘、壳体从下往上依次套设在芯轴外，且法兰盘内侧限位于芯轴的安装台处，法兰盘通过紧固件与动力头箱体相连；所述壳体为倒U形结构，壳体下端套设在法兰盘上端外，且壳体内壁与芯轴之间留有空隙，所述空隙处嵌设有旋转密封。

在一些实施例中，所述紧固件包括紧固螺栓。

在一些实施例中，所述连接件采用螺栓，定位件采用定位销；所述安装台轴向开设有安装孔，安装孔包括螺栓连接孔和定位销孔，用于安装螺栓和定位销。

在一些实施例中，所述密封件采用O形圈；所述芯轴底部外周设置有用于安装O形圈的安装槽，所述安装槽位于安装台与芯轴底端之间的外周面上。

在一些实施例中，所述法兰盘上端面与旋转密封接触，壳体下端通过防松螺栓与法兰盘固定连接，对旋转密封进行压紧密封。

进一步的，所述旋转密封包括两组轴向依次排列的旋转密封，且两组旋转密封中间用挡环隔开，用于防止旋转密封径向受载荷。

在一些实施例中，所述法兰盘上开设有透气孔，用于在密封磨损情况下及时通过透气孔排放出去，防止高压空气蹿入动力头箱体内部。

在一些实施例中，所述法兰盘上设有止口，所述止口为凸起的圆环台结构，所述止口的外径与动力头箱体限位安装台的内径相配合，防止法兰盘径向窜动。

本实用新型还提供一种水井钻机，包括上述的水井钻机的气龙头装置。

在一些实施例中，所述水井钻机还包括主轴、动力头箱体，芯轴底部插入主轴并通过螺栓和定位销固定在主轴上，通过O型圈保证轴向密封，法兰盘通过紧固件与动力头箱体相连；动力头箱体的上端外侧设置有一圈限位安装台，法兰盘止口的外径与动力头箱体限位安装台的内径相配合。

有益效果：本实用新型提供的水井钻机及其气龙头装置，结构简单，密封效果较好，使用可靠性高，制造成本较低，维护保养方便。使用可靠、拆卸方便的气龙头密封装置，一方面保证钻机作业的稳定性，另一方面提高了钻机钻进作业的效率。

附图说明

图1为实施例的水井钻机的气龙头装置的剖视示意图；

图2为实施例中气龙头装置与动力头主轴的安装示意图；

图3为实施例中法兰盘的结构示意图；

图4为实施例中芯轴的结构示意图；

图中：壳体1、旋转密封2、法兰盘3、透气孔3-1、止口3-2、定位销4、O形圈5、紧固螺栓6、防松螺栓7、挡环8、芯轴9、安装台9-1、安装槽9-2、安装孔9-3；主轴10、动力头箱体11、限位安装台11-1。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

如图1至图4所示，一种水井钻机的气龙头装置，包括芯轴9、法兰盘3、壳体1；

所述芯轴9的中心轴孔用于输送高压空气，所述芯轴9底部周向向外设置有用于与主轴进行连接的安装台9-1，安装台9-1上开设有用于螺栓、定位销4穿过的安装孔9-3，主轴10的上端面对应位置设置有安装孔；

芯轴9底端配合插设在主轴10中，并通过螺栓和定位销4穿过芯轴9的安装台9-1上的安装孔将芯轴9固定在主轴10上；芯轴9通过定位销和螺栓与主轴连接在一起，考虑到深井钻机面对恶劣工况带来的震动，会引起螺栓松动和断裂，定位销的使用能有效避免装置震动给螺栓带来的影响。

所述芯轴9与主轴10的周向安装面之间压入有O形圈5进行轴向密封；

所述法兰盘3、壳体1从下往上依次套设在芯轴9外，且法兰盘3内侧限位于芯轴9的安装台9-1处，法兰盘3通过紧固件与动力头箱体相连；所述壳体1为倒U形结构，壳体1下端套设在法兰盘3上端外，且壳体1内壁与芯轴9之间留有空隙，为旋转密封使用磨损留有压紧空间；所述空隙处嵌设有旋转密封2。

此结构装置只有芯轴9随主轴旋转，其他件均为固定部件。

在一些实施例中，所述紧固件包括紧固螺栓6。更进一步的，所述紧固螺栓6的螺帽端与法兰盘3之间垫设有防松垫圈。

在一些实施例中，如图1、图4所示，所述安装台9-1轴向开设有安装孔，安装孔包括螺栓连接孔和定位销孔，用于安装螺栓和定位销4。

在一些实施例中，如图1、图4所示，所述芯轴9底部外周设置有用于安装O形圈5的安装槽9-2，所述安装槽位于安装台与芯轴底端之间的外周面上。

在一些实施例中，如图1所示，所述法兰盘3上端面与旋转密封2接触，壳体1下端通过防松螺栓7与法兰盘3固定连接，对旋转密封2进行压紧密封。依靠与壳体连接的防松螺栓7来压紧旋转密封，保证在初始压紧密封后，法兰盘与壳体连接面留有一定间隙，在钻机工作一段时间，密封磨损后，可以通过紧固防松螺栓7来在压紧密封。

进一步的，所述旋转密封2包括两组轴向依次排列的旋转密封2，且两组旋转密封2中间用挡环8隔开，用于防止旋转密封径向受载荷。旋转密封中间压入挡环9来保证旋转密封径向不受壳体和芯轴间的偏心力，来延长旋转密封的使用寿命。

在一些实施例中，如图1、图3所示，所述法兰盘3上开设有透气孔3-1，用于在密封磨损情况下及时通过透气孔排放出去，防止高压空气蹿入动力头箱体内部。

法兰盘通过紧固件紧固螺栓固定在动力头箱体上，动力头箱体的上端外侧设置有一圈限位安装台11-1，考虑到深井钻机工况的恶劣性，所述法兰盘3上设有止口3-2，所述止口3-2为凸起的圆环台结构，所述止口3-2的外径与动力头箱体限位安装台11-1的内径相配合，防止气龙头法兰盘径向窜动。

实施例2

如图2所示，一种水井钻机，包括主轴10、动力头箱体11和上述实施例1中的水井钻机的气龙头装置。芯轴底部插入主轴并通过螺栓和定位销固定在主轴10上，通过O型圈保证轴向密封，法兰盘3通过紧固件与动力头箱体11相连。动力头箱体的上端外侧设置有一圈限位安装台11-1，考虑到深井钻机工况的恶劣性，法兰盘止口3-2的外径与动力头箱体限位安装台11-1的内径相配合，防止气龙头法兰盘径向窜动。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水井钻机的气龙头装置，其特征在于，包括芯轴（9）、法兰盘（3）、壳体（1）；

所述芯轴（9）的中心轴孔用于输送高压空气，所述芯轴（9）底部周向向外设置有用于与主轴进行连接的安装台（9-1），安装台上开设有安装孔（9-3），主轴（10）的上端面对应位置设置有安装孔；

芯轴（9）底端配合插设在主轴（10）中，并通过连接件、定位件穿过芯轴（9）的安装台（9-1）上的安装孔将芯轴（9）固定在主轴（10）上；

所述芯轴（9）与主轴（10）的周向安装面之间压入有密封件进行轴向密封；

所述法兰盘（3）、壳体（1）从下往上依次套设在芯轴（9）外，且法兰盘（3）内侧限位于芯轴（9）的安装台（9-1）处，法兰盘（3）通过紧固件与动力头箱体相连；所述壳体（1）为倒U形结构，壳体（1）下端套设在法兰盘（3）上端外，且壳体（1）内壁与芯轴（9）之间留有空隙，所述空隙处嵌设有旋转密封（2）。

2.根据权利要求1所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述连接件采用螺栓，定位件采用定位销（4）；

所述安装台（9-1）轴向开设有安装孔，安装孔包括螺栓连接孔和定位销孔，用于安装螺栓和定位销（4）。

3.根据权利要求1所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述密封件采用O形圈（5）；

所述芯轴（9）底部外周设置有用于安装O形圈（5）的安装槽（9-2），所述安装槽位于安装台与芯轴底端之间的外周面上。

4.根据权利要求1所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述法兰盘（3）上端面与旋转密封（2）接触，壳体（1）下端通过防松螺栓（7）与法兰盘（3）固定连接，对旋转密封（2）进行压紧密封。

5.根据权利要求1所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述旋转密封（2）包括两组轴向依次排列的旋转密封（2），且两组旋转密封（2）中间用挡环（8）隔开，用于防止旋转密封径向受载荷。

6.根据权利要求1-5任一项所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述法兰盘（3）上开设有透气孔（3-1），防止高压空气蹿入动力头箱体内部。

7.根据权利要求1-5任一项所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述法兰盘（3）上设有止口（3-2），所述止口（3-2）为凸起的圆环台结构，所述止口（3-2）的外径与动力头箱体的限位安装台的内径相配合，防止法兰盘径向窜动。

8.根据权利要求1所述的水井钻机的气龙头装置，其特征在于，所述紧固件包括紧固螺栓（6）。

9.一种水井钻机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的水井钻机的气龙头装置。

10.根据权利要求9所述的水井钻机，其特征在于，还包括主轴、动力头箱体，芯轴底部插入主轴并通过螺栓和定位销固定在主轴上，通过O型圈保证轴向密封，法兰盘通过紧固件与动力头箱体相连；动力头箱体的上端外侧设置有一圈限位安装台，法兰盘止口的外径与动力头箱体限位安装台的内径相配合。

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