CN218118540U - 一种顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置，包括由内至外依次套装在顶驱主轴上延伸端外径上的上油封套、环形骨架油封、环形结构的上密封架，设置在上密封架上方的耐磨泥浆伞；上密封架通过螺栓与齿轮箱相固接，上油封套以过盈配合的方式套装在顶驱主轴外径上；耐磨泥浆伞固定安装于上油封套上端面，环绕耐磨泥浆伞周边的底面加工有与上密封架顶面设置的凸环相配合的密封环槽，并由嵌装在凸环外环面上加工出的环槽内的旋转组合密封与密封环槽的外侧槽壁的内环面共同构成第一道密封；由凸环与密封环槽之间的配合间隙、以及由耐磨泥浆伞内壁面与油封套外环面构成的环形腔共同组成迷宫密封结构的第二道密封；由环形骨架油封构成组成第三道密封。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井装置技术领域，具体涉及顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置。
背景技术
顶部驱动钻井装置是30年抓紧被各国广泛使用的一种顶部驱动钻井系统，带动了钻井技术的快速发展。它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送进，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱，等多种钻井操作。该钻井装置显著提高了钻井作业的能力和效率，并已成为石油钻井行业的标准产品。
动力齿轮箱作为顶部驱动钻井装置关键工作部件，其工作性能的好坏直接影响着整个钻井装置的工作效率。动力齿轮箱内部包含齿轮、轴承、密封等高精密零件，必须要求齿轮箱密封性能高，不允许有泥浆等杂质进入动力齿轮箱内部。顶部驱动钻井装置在作业时，从齿轮箱上部的冲管装置、鹅颈管装置等渗漏出来的的泥浆具有很强的腐蚀性，齿轮箱密封效果不好的情况下，泥浆很容易进入，并快速损害齿轮箱内部齿轮、轴承、密封、润滑油等关键部件，致使动力齿轮箱不能正常运转。
图2所示是目前国内采用的一种密封装置示意图，包括设于油封套16上的金属防尘盖15与设在齿轮箱箱体上的上透盖14形成迷宫密封结构，该迷宫密封作为齿轮箱的第一道密封；与上透盖14内圆面相配合的环形骨架油封10与油封套16形成第二道密封。上述结构可以短期防止部分泥浆进入齿轮箱内部，但此开放式的迷宫密封内部无法填充润滑脂，对泥浆的密封效果较差，设备长时间运转时，慢慢堆积的泥浆会突破第一道密封进入第二道环形骨架油封；第二道环形骨架油封在泥浆浸泡的环境下，油封套和油封会慢慢被腐蚀破坏，光洁度变差，逐渐失去密封效果。泥浆进入齿轮箱内部，继而腐蚀齿轮、轴承、油封等关键部件。这种密封结构不能持续有效地对泥浆进行密封。
实用新型内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置。本实用新型的装置不仅能够有效提高顶部驱动钻井装置动力齿轮箱密封效果、延长使用寿命，更主要的是可防止泥浆进入齿轮箱内部，保护齿轮箱内部关键部件不受破坏，有效提高顶部钻井装置的工作可靠性。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：
本实用新型的顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置，包括齿轮箱、顶驱主轴，所述顶驱主轴的动力输出端以竖直向上延伸的方式依次穿过齿轮箱上端设置的轴孔、防泥浆密封装置与顶驱的冲管下螺母连接，所述防泥浆密封装置包括由内至外依次套装在顶驱主轴上延伸端外径上的上油封套、环形骨架油封、环形结构的上密封架，以及设置在上密封架上方的带有油杯的环形结构的耐磨泥浆伞；所述上密封架通过螺栓与齿轮箱相固接，所述上油封套以过盈配合的方式套装在顶驱主轴外径上；所述耐磨泥浆伞通过螺钉固定安装于上油封套上端面，并与顶驱主轴同轴心，环绕耐磨泥浆伞周边的底面加工有与上密封架顶面设置的凸环相配合的密封环槽，并由嵌装在凸环外环面上加工出的环槽内的旋转组合密封与密封环槽的外侧槽壁的内环面共同构成第一道密封；由上密封架顶面设置的凸环与相配合的耐磨泥浆伞周边的底面设置的密封环槽之间的配合间隙、以及下方与配合间隙相连通的由耐磨泥浆伞内壁面与油封套外环面构成的环形腔共同组成迷宫密封结构的第二道密封；所述环形骨架油封安装在上密封架内环面与上油封套外环面之间，构成组成第三道密封。
本实用新型在耐磨泥浆伞上端和上密封架的侧面上均设有油杯和连通第一道密封、第二道密封和第三道密封油道，通过油杯和油道使第一道密封、第二道密封和第三道密封内填满润滑脂，大大提高密封效果。
本实用新型中所述的耐磨泥浆伞呈伞状结构，其随着顶驱主轴旋转时可将泥浆引流至远离顶驱主轴的方向，减少泥浆渗漏至齿轮箱顶驱主轴上密封处的概率。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型的装置不仅能够有效提高顶部驱动钻井装置动力齿轮箱密封效果、延长使用寿命，更主要的是可防止泥浆进入齿轮箱内部，保护齿轮箱内部关键部件不受破坏，有效提高顶部钻井装置的工作可靠性。
附图说明
图1为实用新型施例的结构示意图。
图2为现有技术的一种防泥浆装置结构示意图。
图中序号：1-齿轮箱；2-顶驱主轴；3-上密封架；4-上油封套；5-耐磨泥浆伞；6-油杯；7-冲管下螺母；8-螺钉；9-密封空腔1；10-环形骨架油封；11-旋转组合密封；12-密封空腔2；13-螺栓；14-上透盖；15-防尘盖；16-上油封套。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
如图1所示，本实用新型的顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置，包括齿轮箱1、顶驱主轴2，所述顶驱主轴2的动力输出端以竖直向上延伸的方式依次穿过齿轮箱1上端设置的轴孔、防泥浆密封装置与顶驱的冲管下螺母7连接，所述防泥浆密封装置包括由内至外依次套装在顶驱主轴2上延伸端外径上的上油封套4、环形骨架油封10、环形结构的上密封架3，以及设置在上密封架3上方的带有油杯6的环形结构的耐磨泥浆伞5；所述上密封架3通过螺栓13与齿轮箱相固接，所述上油封套4以过盈配合的方式套装在顶驱主轴2外径上；所述耐磨泥浆伞5通过螺钉8固定安装于上油封套4上端面，并与顶驱主轴同轴心，环绕耐磨泥浆伞周边的底面加工有与上密封架顶面设置的凸环相配合的密封环槽，并由嵌装在凸环外环面上加工出的环槽内的旋转组合密封11与密封环槽的外侧槽壁的内环面共同构成第一道密封；由上密封架顶面设置的凸环与相配合的耐磨泥浆伞5周边的底面设置的密封环槽之间的配合间隙、以及下方与配合间隙相连通的由耐磨泥浆伞内壁面与油封套4外环面构成的环形腔9共同组成迷宫密封结构的第二道密封；所述环形骨架油封10安装在上密封架3内环面与上油封套4外环面之间，构成组成第三道密封。
本实用新型在耐磨泥浆伞5上端和上密封架3的侧面上均设有油杯6和连通第一道密封、第二道密封和第三道密封油道，通过油杯和油道使第一道密封、第二道密封和第三道密封内填满润滑脂，大大提高密封效果。
本实用新型中所述的耐磨泥浆伞呈伞状结构，其随着顶驱主轴旋转时可将泥浆引流至远离顶驱主轴的方向，减少泥浆渗漏至齿轮箱顶驱主轴上密封处的概率。
由于本实施例中所述的耐磨泥浆伞具有很高的耐磨性，第一道密封的密封性好，寿命长，能够有效阻止外界泥浆、水等杂质进入。
本实用新型中的伞状结构的耐磨泥浆伞5随顶驱主轴2旋转的过程中，可将泥浆甩出远离顶驱主轴2的方向；第一道密封结构能够有效阻止外界泥浆、水、灰尘等杂质进入箱体内部；第二道密封——迷宫密封结构内的空腔通过设于耐磨泥浆伞上的油杯和油路填满润滑脂，耐磨套泥浆伞随顶驱主轴做旋转运动时，润滑油脂会慢慢润滑第一道回转密封，延长回转密封的使用寿命；第三道密封结构通过设于上密封架的油杯和油路将第三道密封内的空腔填满润滑脂，保证了第三道密封的密封效果和使用寿命。
通过本实施例装置可有效保证顶驱齿轮箱外的泥浆、水、灰尘等杂质进入齿轮箱内部。延长顶部驱动钻井装置动力齿轮箱内部齿轮、轴承、油封及润滑油的使用寿命，避免了因齿轮箱内部进泥浆而导致的顶驱齿轮箱频繁维修、维修成本高，使用寿命短的问题，提高了顶部驱动钻井装置的整体性能，降低了运营成本。
Claims (2)
1.一种顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置，包括齿轮箱、顶驱主轴，所述顶驱主轴的动力输出端以竖直向上延伸的方式依次穿过齿轮箱上端设置的轴孔、防泥浆密封装置与顶驱的冲管下螺母连接，其特征在于：所述防泥浆密封装置包括由内至外依次套装在顶驱主轴上延伸端外径上的上油封套、环形骨架油封、环形结构的上密封架，以及设置在上密封架上方的带有油杯的环形结构的耐磨泥浆伞；所述上密封架通过螺栓与齿轮箱相固接，所述上油封套以过盈配合的方式套装在顶驱主轴外径上；所述耐磨泥浆伞通过螺钉固定安装于上油封套上端面，并与顶驱主轴同轴心，环绕耐磨泥浆伞周边的底面加工有与上密封架顶面设置的凸环相配合的密封环槽，并由嵌装在凸环外环面上加工出的环槽内的旋转组合密封与密封环槽的外侧槽壁的内环面共同构成第一道密封；由上密封架顶面设置的凸环与相配合的耐磨泥浆伞周边的底面设置的密封环槽之间的配合间隙、以及下方与配合间隙相连通的由耐磨泥浆伞内壁面与油封套外环面构成的环形腔共同组成迷宫密封结构的第二道密封；所述环形骨架油封安装在上密封架内环面与上油封套外环面之间，构成组成第三道密封。
2.根据权利要求1所述的顶部驱动钻井装置动力齿轮箱防泥浆密封装置，其特征在于：耐磨泥浆伞上端和上密封架的侧面上均设有油杯和连通第一道密封、第二道密封和第三道密封油道，通过油杯和油道使第一道密封、第二道密封和第三道密封内填满润滑脂。
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