CN216447093U - 泵及其密封装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种泵及其密封装置，密封装置应用于泵，密封装置包括油封座、油封、尘封座、防尘圈和密封圈，所述油封座和所述尘封座均固定于所述泵的壳体，所述油封座、所述油封、所述尘封座、所述防尘圈和所述密封圈均套设于所述泵的拉杆，所述油封座设有第一容纳槽，所述油封容纳于所述第一容纳槽内，所述尘封座设有沿自身轴向间隔设置的第二容纳槽和第三容纳槽，且所述第二容纳槽位于所述第三容纳槽背离所述第一容纳槽的一侧，所述防尘圈容纳于所述第二容纳槽，所述密封圈容纳于所述第三容纳槽，且所述油封、所述防尘圈和所述密封圈均与所述尘封座在所述尘封座的轴向上相对固定。上述密封装置可以为泵中的拉杆提供密封作用。

Description

泵及其密封装置

技术领域

本申请属于油气开采技术领域，具体涉及一种泵及其密封装置。

背景技术

在油气开采的过程中，通常需要借助柱塞泵等泵输送液体，在泵的工作过程中，泵的拉杆通常需要往复运动。以柱塞泵为例，柱塞泵的拉杆两端分别为动力端和液力端，柱塞泵能够将压裂液等被输送材料输送至液力端，在柱塞泵的工作过程中，随着拉杆伸缩运动过程的进行，压裂液因自身压力较大，容易自液力端发生刺漏，沿拉杆的表面泄露至动力端一侧，压裂液会污染动力端的润滑材料，进而造成柱塞泵的可靠性和使用寿命均相对较低。

实用新型内容

本申请公开一种泵及其密封装置，密封装置可以为泵中的拉杆提供密封作用。

为了解决上述问题，本申请实施例是这样实现地：

第一方面，本申请实施例提供了一种密封装置，应用于泵，密封装置包括油封座、油封、尘封座、防尘圈和密封圈，所述油封座和所述尘封座均固定于所述泵的壳体，所述油封座、所述油封、所述尘封座、所述防尘圈和所述密封圈均套设于所述泵的拉杆，所述油封座设有第一容纳槽，所述油封容纳于所述第一容纳槽内，所述尘封座设有沿自身轴向间隔设置的第二容纳槽和第三容纳槽，且所述第二容纳槽位于所述第三容纳槽背离所述第一容纳槽的一侧，所述防尘圈容纳于所述第二容纳槽，所述密封圈容纳于所述第三容纳槽，且所述油封、所述防尘圈和所述密封圈均与所述尘封座在所述尘封座的轴向上相对固定。

第二方面，本申请实施例提供了一种泵，其包括壳体，以及安装于所述壳体内的动力端、液力端、拉杆和上述密封装置，所述动力端和所述液力端通过所述拉杆连接，所述密封装置固定于所述壳体，且所述密封装置套设于所述拉杆之外。

本申请提供一种密封装置，其包括油封座、油封、尘封座、防尘圈和密封圈，在密封装置的使用过程中，油封座和尘封座均固定于泵的壳体上，从而保证油封座和尘封座可以为密封装置中的其他部件提供定位作用。同时，油封安装在油封座的第一容纳槽内，防尘圈和密封圈分别安装在尘封座的第二容纳槽和第三容纳槽内，且油封、防尘圈和密封圈均与尘封座在尘封座的轴向上保持相对固定关系，进而使三者可以为拉杆的两端提供可靠的密封隔绝作用。在密封装置的工作过程中，油封可以隔绝密封装置的一侧，以隔绝泵中拉杆一端的润滑油等，防尘圈可以提供防尘和抗冲击作用，防止刺漏的水泥浆、压裂液等材料冲击密封圈，密封圈与前述防尘圈一并隔绝密封装置的另一侧，以隔绝泵另一端的润滑脂等，从而可以防止泵两端的润滑油和润滑脂出现泄漏和混合，以及压裂液等材料污染润滑材料，为泵的拉杆提供有效的密封作用，保证泵能够正常工作，且可以提升泵的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例公开的密封装置在泵中的安装位置示意图；

图2是图1中部分结构的放大示意图；

图3是本申请实施例公开的密封装置中油封的结构示意图；

图4是本申请实施例公开的密封装置中油封在另一方向上的结构示意图；

图5是本申请实施例公开的密封装置中防尘圈的结构示意图；

图6是本申请实施例公开的密封装置中防尘圈在另一方向上的结构示意图；

图7是图6中部分结构的放大示意图；

图8是本申请实施例公开的密封装置中密封圈的结构示意图；

图9是本申请实施例公开的密封装置中密封圈在另一方向上的结构示意图。

附图标记说明：

100-油封座、

200-油封、210-本体、211-第一唇口、220-第一密封唇、230-第二密封唇、300-尘封座、

400-防尘圈、410-基体、411-第二唇口、420-弹性件、430-第三密封唇、440-第四密封唇、

500-密封圈、510-第三唇口、

600-压环、

700-螺栓、

800-拉杆。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

如图1-图9所示，本申请实施例公开一种泵及其密封装置，密封装置可以安装在泵中，以为泵的拉杆800提供密封作用。如图1和图2所示，密封装置包括油封座100、油封200、尘封座300、防尘圈400和密封圈500。

其中，油封座100和尘封座300均固定于泵的壳体，二者可以为密封装置中的其他部件提供安装基础。如图1所示，油封座100、油封200、尘封座300、防尘圈400和密封圈500均套设于泵的拉杆800，具体来说，前述几者均可以整体为圆环形结构件，以保证密封装置可以为拉杆800周向上的任一位置提供密封作用。更具体来说，油封座100和尘封座300均可以采用金属等硬质材料制成，在这种情况下，油封座100和尘封座300可以通过焊接等方式固定在泵的壳体上，使油封座100和尘封座300均与泵的壳体形成固定连接关系，保证在拉杆800相对油封座100(和尘封座300)往复运动时，油封座100和尘封座300能够为其他部件提供稳定的限位作用。

并且，如图2所示，油封座100设有第一容纳槽，油封200容纳于第一容纳槽内，第一容纳槽的截面形状可以根据油封200的形状对应选定，相似地，第一容纳槽的尺寸亦可以根据油封200的尺寸确定，此处不作限定。可选地，第一容纳槽的开口可以朝向油封座100的内侧，在这种情况下，油封200自油封座100的内侧嵌入第一容纳槽内，使得第一容纳槽自身即可在尘封座300的轴向上为油封200提供限位作用。油封200具体为具备密封润滑油的器件，其可以为格莱圈或斯特封等，此处不作限定。

尘封座300设有沿自身轴向间隔设置的第二容纳槽和第三容纳槽，且第二容纳槽位于第三容纳槽背离第一容纳槽的一侧，如图2所示，防尘圈400容纳于第二容纳槽，密封圈500容纳于第三容纳槽。对应地，与第一容纳槽相似，第二容纳槽和第三容纳槽各自的形状和尺寸均可以根据防尘圈400和密封圈500对应的形状和尺寸确定，此处不作限定。并且，第二容纳槽和第三容纳槽的开口亦可以均朝向尘封座300的内侧，使防尘圈400和密封圈500均自尘封座300的内侧分别嵌入第二容纳槽和第三容纳槽，且借助第二容纳槽和第三容纳槽分别为防尘圈400和密封圈500提供限位作用。

如上所述，可以利用第一容纳槽、第二容纳槽和第三容纳槽分别为油封200、防尘圈400和密封圈500提供限位作用，使油封200、防尘圈400和密封圈500均与尘封座300在尘封座300的轴向上形成相对固定关系，进而保证在拉杆800和尘封座300相对运动的过程中，油封200、防尘圈400和密封圈500可以始终为拉杆800提供可靠的密封隔绝作用。

以上述密封装置应用在柱塞泵中为例，在密封装置的安装过程中，密封装置可以套设在柱塞泵的拉杆800上，且使密封装置中油封座100靠近柱塞泵中的动力端设置，使尘封座300靠近柱塞泵中液力端设置，从而利用油封200密封动力端一侧的润滑油，利用防尘圈400隔绝液力端一侧的灰尘和高速水泥浆等杂质，且利用密封圈500密封液力端一侧的润滑脂，防止杂质和润滑脂混入润滑油中，且防止润滑油泄露且混入润滑脂中，保证整个柱塞泵的具有较高的可靠性和较长的使用寿命。

本申请提供一种密封装置，其包括油封座100、油封200、尘封座300、防尘圈400和密封圈500，在密封装置的使用过程中，油封座100和尘封座300均固定于泵的壳体上，从而保证油封座100和尘封座300可以为密封装置中的其他部件提供定位作用。同时，油封200安装在油封座100的第一容纳槽内，防尘圈400和密封圈500分别安装在尘封座300的第二容纳槽和第三容纳槽内，且油封200、防尘圈400和密封圈500均与尘封座300在尘封座300的轴向上保持相对固定关系，进而使三者可以为拉杆800的两端提供可靠的密封隔绝作用。在密封装置的工作过程中，油封200可以隔绝密封装置的一侧，以隔绝泵中拉杆800一端的润滑油等，防尘圈400可以提供防尘和抗冲击作用，防止刺漏的水泥浆、压裂液等材料等冲击密封圈500，密封圈500与前述防尘圈400一并隔绝密封装置的另一侧，以隔绝泵另一端的润滑脂等，从而可以防止泵两端的润滑油和润滑脂出现泄漏和混合，以及压裂液等材料污染润滑材料，为泵的拉杆800提供有效的密封作用，保证泵能够正常工作，且可以提升泵的使用寿命。

如上所述，油封200的位置可以被第一容纳槽所限制，可选地，如图2所示，在尘封座300的轴向上，可以使油封200限位设置在第一容纳槽的槽壁和尘封座300之间，也即，在第一容纳槽的槽壁和尘封座300的共同作用下，使油封200与尘封座300在尘封座300的轴向上形成相对固定关系。在采用上述技术方案的情况下，第一容纳槽的开口不仅包括朝向油封座100内侧的部分，还包括朝向尘封座300的部分，这使得油封200可以自油封座100的一侧沿尘封座300的轴向被安装至第一容纳槽内，从而可以避免油封200需要产生一定的变形才能够被安装至第一容纳槽内，这可以防止油封200产生塑性变形，保证油封200具有较好的密封作用，且可以提升油封200的使用寿命。在上述技术方案中，借助油封座100和尘封座300二者的相对固定关系，可以保证油封200的位置可以被限制在第一容纳槽内。

可选地，如图3和图4所示，油封200包括本体210、第一密封唇220和第二密封唇230，结合图2，本体210设有背离防尘圈400设置的第一唇口211，也即，油封200为Y型结构件。在采用上述结构的油封200的情况下，随油封200与拉杆800相对运动，可以使油封200的第一唇口211在第一唇口211朝向的一侧的润滑油等冲击作用下而扩张，提升油封200的本体210与拉杆800之间的相互作用效果。

并且，如图4所示，第一密封唇220和第二密封唇230均凸出连接于本体210的内侧，且第一密封唇220和第二密封唇230沿尘封座300的轴向间隔设置，从而利用第一密封唇220和第二密封唇230进一步提升油封200的密封效果，且可以利用第一密封唇220和第二密封唇230对拉杆800上的润滑油进行刮除，最大程度地防止出现润滑油泄漏情况。

具体地，第一密封唇220和第二密封唇230的具体尺寸和间隔距离等参数均可以根据实际需求确定，此处不作限定。为了提升油封200的结构稳定性，本体210、第一密封唇220和第二密封唇230可以采用一体成型的方式形成。

如上所述，尘封座300上的第二容纳槽的开口可以朝向尘封座300的内侧，且使防尘圈400经尘封座300的内侧产生一定的变形被安装至第二容纳槽内。为了防止防尘圈400在变形过程中受损，且降低防尘圈400的安装难度，可选地，如图2所示，本申请实施例公开的密封装置还可以包括压环600，压环600可拆卸地固定于第二容纳槽内，且在尘封座300的轴向上，防尘圈400限位设置在第二容纳槽的槽底和压环600之间。

具体来说，压环600可以采用硬质材料制成，以保证压环600具有较强的限位能力；并且，压环600可以采用螺纹连接等方式安装在第二容纳槽内，保证压环600与尘封座300能够形成可靠的固定连接关系。

在采用上述技术方案的情况下，第二容纳槽的开口中的一部分可以朝向尘封座300的内侧，另一部分可以朝向尘封座300背离油封座100的一侧，从而使得压环600可以自第二容纳槽的开口沿尘封座300的轴向移动，以可拆卸地安装至第二容纳槽内。对应地，在安装压环600之前，可以自尘封座300背离油封座100的一侧将防尘圈400推入第二容纳槽内，之后，再将压环600固定在第二容纳槽内，即可利用压环600和尘封座300为防尘圈400提供稳定可靠的限位效果，这还可以防止防尘圈400在安装过程中产生塑性变形而造成其密封效果下降。

如上所述，压环600可以采用硬质材料形成，在此基础上，压环600还可以为防尘圈400提供预先阻挡灰尘和高速水泥浆等杂质的作用，从而降低杂质对防尘圈400的冲击幅度，提升防尘圈400的使用寿命和防尘效果。

基于上述实施例，在配设压环600的过程中，可以使压环600的内径配置为与拉杆800的外径的差值小于或等于0.2mm。在这种情况下，可以大幅减小压环600与拉杆800之间的缝隙尺寸，进而能够减少灰尘和高速水泥浆等杂质自压环600和拉杆800之间的缝隙穿过的量，以减少需要利用防尘圈400防护的杂质的量，提升防尘圈400的防尘效果，进而还可以提升防尘圈400的使用寿命。

可选地，压环600为抗冲击材料结构件，也即，压环600可以采用抗冲击材料形成，从而保证压环600具有较强的抗冲击能力。具体地，压环600可以采用金属材料形成，金属材质的压环600具有较强的抗冲击能力，且具有较高的硬度，保证压环600可以为防尘圈400提供较好的限位作用的同时，还可以为防尘圈400阻隔绝大部分的灰尘和高速水泥浆等杂质。

可选地，防尘圈400为耐磨材料结构件，也即，防尘圈400可以采用耐磨材料形成，从而使防尘圈400在长时间频繁地与拉杆800相互摩擦的情况下，仍可以保证防尘圈400与拉杆800形成较好的贴合效果，进而保证防尘圈400具有较长的使用寿命，且在使用寿命内始终具有较好的防尘效果。更具体地，防尘圈400可以采用聚四氟乙烯或石墨等耐磨性能较好，且成本较低的材料制成。

可选地，密封圈500为弹性材料结构件，也即，密封圈500可以采用弹性材料形成，从而使密封圈500具有较好的弹性能力，进而在密封装置的工作过程中，使得密封圈500与拉杆800之间具有较好的贴合效果，保证密封圈500可以为拉杆800提供进一步的密封效果，且将拉杆800上粘附的润滑脂和细小的灰尘等尽量刮除彻底，进一步提升拉杆800的清洁度，防止出现拉杆800两端的润滑材料相互混合，以及混入杂质的情况。更具体地，密封圈500可以采用聚氨酯等材料形成，以使密封圈500具有较强的弹性能力。

基于上述实施例，可选地，第三容纳槽的槽口可以仅朝向尘封座300的内侧，且具备弹性能力的密封圈500可以通过产生弹性变形的方式安装至第三容纳槽内，之后，密封圈500能够在自身弹性作用下恢复形变，较为吻合地容纳在第三容纳槽中，且为拉杆800提供密封作用。

如上所述，防尘圈400设置在尘封座300中密封圈500背离油封座100的一侧，以为密封圈500提供预先阻挡杂质的作用，可选地，如图5至图7所示，防尘圈400包括基体410、弹性件420、第三密封唇430和第四密封唇440。其中，如图2所示，基体410设有背离油封200设置的第二唇口411。以在拉杆800和防尘圈400相对运动的过程中，利用拉杆800一侧的润滑脂和高速水泥浆等材料冲击第二唇口411，使第二唇口411产生一定幅度的扩张动作，使防尘圈400的基体410与拉杆800形成较好的贴合效果；并且，弹性件420设置在第二唇口411内，以进一步扩张第二唇口411，从而使防尘圈400的基体410能够与拉杆800的贴合紧密性更强。

同时，如图7所示，第三密封唇430和第四密封唇440均凸出连接在基体410的内侧，也即，基体410朝向拉杆800的一侧，第三密封唇430和第四密封唇440沿尘封座300的轴向间隔设置，从而利用第三密封唇430和第四密封唇440进一步提升防尘圈400的密封效果，且可以利用第三密封唇430和第四密封唇440对拉杆800上附着的杂质和润滑脂等进行刮除，最大程度地防止杂质和润滑脂等随拉杆800混入至拉杆800另一侧的润滑油等中，保证泵的可靠性和使用寿命均相对较高。

具体地，第三密封唇430和第四密封唇440的具体尺寸和间隔距离等参数均可以根据实际需求确定，此处不作限定。为了提升防尘圈400的结构稳定性，基体410、第三密封唇430和第四密封唇440可以采用一体成型的方式形成。弹性件420具体可以为金属材质形成的截面为U形的弹簧，以通过将弹性件420安装至基体410的第二唇口411中，为第二唇口411提供扩张作用，增强基体410与拉杆800之间的贴合效果。

为了进一步提升密封圈500的密封能力，可选地，如图2和图8所示，密封圈500设有第三唇口510，也即，密封圈500为Y型结构件。并且，第三唇口510朝向防尘圈400设置，在第三唇口510的作用下，当密封圈500自拉杆800上刮除下部分杂质(和/或润滑脂)之后，杂质可以填充在第三唇口510内，且随拉杆800和密封圈500相对运动过程的进行，杂质可以通过第三唇口510为密封圈500提供扩张作用，使密封圈500与拉杆800之间的贴合效果更好，从而进一步增强密封圈500自拉杆800上刮除杂质和润滑脂的能力。如此循环往复，可以保证密封圈500的密封效果始终较强。

如上所述，油封座100和尘封座300可以通过分别固定的方式均固定在泵的壳体上，在本实施例中，可选地，密封装置还包括螺纹连接件，油封座100和尘封座300通过螺纹连接件可拆卸地固定连接，使油封座100和尘封座300形成一整体，在这种情况下，可以利用连接件将前述整体一并可拆卸地安装在泵的壳体上，以降低密封装置的安装难度，且便于密封装置中油封200、防尘圈400和密封件等部件的更换，提升整个密封装置的使用寿命。

具体地，螺纹连接件可以包括螺栓700和螺母，油封座100和尘封座300上均可以设置穿孔，且使螺栓700穿过二者的穿孔，将油封座100和尘封座300连接为一体。或者，螺纹连接件可以包括螺栓700，且通过在尘封座300上形成穿孔，在油封座100上形成螺纹孔，使油封座100和尘封座300通过螺栓700连为一体。另外，密封装置也可以通过螺纹连接件可拆卸地固定在泵的壳体上。

基于上述任一实施例公开的密封装置，本申请实施例还提供一种泵，泵具体可以为柱塞泵。泵包括壳体，以及安装于壳体内的动力端、液力端、拉杆800和上述任一实施例公开的密封装置，当然，泵还可以包括其他结构件，考虑文本简洁，此处不再一一介绍。

其中，动力端和液力端通过拉杆800连接，以在动力端动作的情况下，利用拉杆800驱动液力端运动，保证泵能够正常工作。并且，上述密封装置固定在泵的壳体上，且密封装置套设在拉杆800之外，从而借助密封装置为拉杆800提供可靠的密封作用。其中，在密封装置安装至拉杆800上的情况下，密封装置的油封200位于密封圈500和动力端之间，以通过油封200对泵的动力端提供密封作用。并且，如上所述，油封200可以设有第一唇口211，在密封装置安装至拉杆800上的情况下，可以使油封200的第一唇口211朝向动力端所在的方向，从而在密封装置相对拉杆800运动的情况下，可以利用第一唇口211这一结构对拉杆800上的润滑材料进行刮除，提升对拉杆800的密封性。

相应地，防尘圈400位于密封圈500和液力端之间，从而利用防尘圈400和密封圈500为液力端提供密封作用；并且，如上所述，防尘圈400可以设有第二唇口411，密封圈500设有第三唇口510，在防尘圈400安装于拉杆800上的情况下，可以使第二唇口411和第三唇口510均朝向液力端，从而进一步提升密封装置对液力端的密封性能，防止动力端和液力端的润滑材料泄露，且可以防止液力端的杂质随拉杆800混入至动力端的润滑材料中，保证泵的可靠性和使用寿命均相对较高。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种密封装置，应用于泵，其特征在于，包括油封座、油封、尘封座、防尘圈和密封圈，所述油封座和所述尘封座均固定于所述泵的壳体，所述油封座、所述油封、所述尘封座、所述防尘圈和所述密封圈均套设于所述泵的拉杆，所述油封座设有第一容纳槽，所述油封容纳于所述第一容纳槽内，所述尘封座设有沿自身轴向间隔设置的第二容纳槽和第三容纳槽，且所述第二容纳槽位于所述第三容纳槽背离所述第一容纳槽的一侧，所述防尘圈容纳于所述第二容纳槽，所述密封圈容纳于所述第三容纳槽，且所述油封、所述防尘圈和所述密封圈均与所述尘封座在所述尘封座的轴向上相对固定。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，在所述尘封座的轴向上，所述油封限位设置于所述第一容纳槽的槽壁和所述尘封座之间。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述油封包括本体、第一密封唇和第二密封唇，所述本体设有背离所述防尘圈设置的第一唇口，所述第一密封唇和所述第二密封唇均凸出连接于所述本体的内侧，且所述第一密封唇和所述第二密封唇沿所述尘封座的轴向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括压环，所述压环可拆卸地固定于所述第二容纳槽内，且在所述尘封座的轴向上，所述防尘圈限位设置于所述第二容纳槽的槽底和所述压环之间。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述压环的内径配置为与所述拉杆的外径的差值小于或等于0.2mm。

6.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，

所述压环为抗冲击材料结构件；

和/或所述防尘圈为耐磨材料结构件；

和/或所述密封圈为弹性材料结构件。

7.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述防尘圈包括基体、弹性件、第三密封唇和第四密封唇，所述基体设有背离所述油封设置的第二唇口，所述弹性件设置于所述第二唇口内，以扩张所述第二唇口；所述第三密封唇和所述第四密封唇均凸出连接于所述基体的内侧，且所述第三密封唇和所述第四密封唇沿所述尘封座的轴向间隔设置。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封圈设有第三唇口，所述第三唇口朝向所述防尘圈设置。

9.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括螺纹连接件，所述油封座和所述尘封座通过所述螺纹连接件可拆卸地固定连接。

10.一种泵，其特征在于，包括壳体，以及安装于所述壳体内的动力端、液力端、拉杆和权利要求1-9任意一项所述的密封装置，所述动力端和所述液力端通过所述拉杆连接，所述密封装置固定于所述壳体，且所述密封装置套设于所述拉杆之外，且所述油封位于所述密封圈和所述动力端之间，所述防尘圈位于所述密封圈和所述液力端之间。

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