CN218992344U - 一种反循环钻机动力头的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反循环钻机动力头的密封装置，它应用于循环钻机领域，其包括设置在芯管和空心轴之间、两个或两个以上排列设置的复合密封圈，所述复合密封圈通过光滑的连接面与空心轴的内壁配合连接，所述复合密封圈通过第一卡点和第二卡点与芯管的外壁连接，所述空心轴与输入齿轮连接，所述输入齿轮依次与减速机、电机连接，所述芯管与设置在泵体内的叶轮连接；本实用新型结构简单，设计巧妙，密封效果显著，与现有技术相比，该密封装置中复合密封圈的使用数量少且具有弹性，无需压紧装置即可卡紧设置在芯管与空心轴之间，其动力效果好，机械效率高，安装方便装配效率高，有推广的必要。

Description

一种反循环钻机动力头的密封装置

技术领域

本实用新型涉循环钻机领域，具体的说是一种反循环钻机动力头的密封装置。

背景技术

动力头是钻机的重要部件,其主要作用为驱动钻杆旋转、将扭矩通过钻杆输送至钻头，以达到破石钻进的目的。现有的反循环钻机以水井钻机为主，其工作方式为钻头切削井底的岩石或泥土, 切削的岩石或泥土通过钻杆从井底抽出,该种钻机在泥浆钻进时，动力头不能进水，为保证动力头正常工作，如果密封装置磨损,就得及时更换。否则泥浆会渗透进入箱体和箱体内的轴承腔中,造成动力头不能正常工作，也减少了回转支承的使用寿命。

目前大型工程项目的桥梁、铁路、高楼等桩基孔径越来越大，底部受力层深入岩石，因此动力头扭矩越来越大，动力头腔内压力越来越大，需要的驱动力会越来越大，也就是要求驱动电机的功率随之增大。然而，如图（3）所示，在芯管（3）和空心轴（12）之间上下设置的V型密封圈（10）多达30个以上，为保证V型密封圈（10）的压力还设置了压紧块（9），导致30%的动力输出消耗在V型密封圈（10）和压紧块（9）上，机械效率低，严重影响了动力输出，且V型密封圈（10）整体较软，没有骨架，装配时需要将每个V型密封圈（10）压紧压平，因此安装困难，装配复杂；另一方面，空心轴（12）转动过程中与V型密封圈（10）和压紧块（9）之间产生较大的摩擦力，时间久了在空心轴（12）与V型密封圈（10）的连接处摩擦出深深的沟痕，空心轴（12）的使用寿命大大缩短。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种反循环钻机动力头的密封装置，其结构简单，密封效果好，无需压紧块即可卡紧设置在芯管与空心轴之间，且需要复合密封圈的数量少，动力效果好，机械效率高，利于装配。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括设置在芯管和空心轴之间、两个或两个以上排列设置的复合密封圈，所述复合密封圈通过光滑的连接面与空心轴的内壁配合连接，所述复合密封圈通过第一卡点和第二卡点与芯管的外壁连接，所述空心轴与输入齿轮连接，所述输入齿轮依次与减速机、电机连接，所述芯管与设置在泵体内的叶轮连接。

进一步的，所述复合密封圈包括胶体和设置在所述胶体内的骨架，所述胶体的顶部设有水平的上连接面，胶体的底部设有起密封、过滤作用的毛毡。

进一步的，所述胶体上设有弹簧，所述弹簧与第一卡点对应。

进一步的，所述空心轴通过回转支承与输入齿轮连接。

进一步的，所述输入齿轮和回转支承均固定设置在动力头箱体内。

进一步的，所述动力头箱体的顶部与上盖固定，底部与压盖固定，所述上盖通过连接体芯管的顶部与泵体固定。

进一步的，所述空心轴通过连接法兰与钻杆连接，所述钻杆的底端设有钻头。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型结构简单，设计巧妙，密封效果显著。该复合密封圈的内侧通过第一卡点和第二卡点在弹簧的作用下将芯管压紧并围绕芯管的外壁旋转，外侧通过光滑的连接面与空心轴配合连接，避免了在空心轴与复合密封圈连接处沟痕的出现，延长了空心轴的使用寿命。在空心轴的带动下复合密封圈围绕芯管的外壁封闭旋转，旋转过程中，泥浆中的砂石在毛毡密封、过滤的作用下被遮挡，避免渗入轴承腔和箱体内，利于回转支承的保养和维护。

与现有技术相比，该密封装置中，复合密封圈的使用数量少且具有弹性，无需压紧装置即可卡紧设置在芯管与空心轴之间，其内部设有骨架安装方便，装配效率高且动力效果好，有推广的必要。

附图说明

图1是本实用新型密封装置的结构示意图；

图2是本实用新型复合密封圈的截面图；

图3是本实用新型背景技术密封装置的结构示意图。

其中，1、泵体；2、叶轮；3、芯管；4、连接体；5、上盖；6、回转支承；7、动力头箱体；8、压盖；9、压紧块；10、V型密封圈；11、连接法兰；12、空心轴；13、输入齿轮；14、减速机；15、电机；16、复合密封圈；161、第一卡点；162、弹簧；163、上连接面；164、连接面；165、骨架；166、胶体；167、毛毡；168、第二卡点。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

一种反循环钻机动力头的密封装置，如图1-图2所示，其包括设置在芯管3和空心轴12之间、两个以上排列设置的复合密封圈16，所述复合密封圈16的设置起密封和过滤泥浆的作用。为防止芯管3内的泥浆进入动力头箱体7内，影响回转支承6和输入齿轮13的使用寿命，在芯管3和空心轴12之间设置了复合密封圈16。

如图1所示，所述空心轴12与输入齿轮13连接，所述输入齿轮13依次与减速机14、电机15连接，开启电机15与其连接的减速机14转动，减速机14转动输入齿轮13随之转动，输入齿轮13带动回转支承6转动，这里输入齿轮13和回转支承6起传递动力的作用，将电机15的输出动力高效的传递给与回转支承6连接的空心轴12。

所述回转支承6带动与之连接的空心轴12转动，所述空心轴12通过连接法兰11与钻杆固定，这样，空心轴12转动带动连接法兰11和固定设置在连接法兰11下方的钻杆一起转动，所述钻杆的底部与钻头固定，钻杆旋转实现钻头的钻进。钻头钻进过程产生的泥浆在叶轮2的作用下随钻杆进入芯管3内，所述芯管3通过叶轮2的转动，将泥浆抽出。在泵体电机的作用下，设置在泵体1内的叶轮2转动，叶轮2转动将芯管3内的泥浆抽出。

所述输入叶轮13和回转支承6均固定设置在动力头箱体7内，所述动力头箱体7的顶部与上盖5固定，底部与压盖8固定，所述上盖5通过连接体4与芯管3的顶部、泵体1固定，也就是泵体1、芯管3通过连接体4与动力头箱体7连接成一个整体且固定不动。

所述复合密封圈16通过光滑的连接面164与空心轴12的内壁配合连接，连接面14的设置可减少复合密封圈16与空心轴12之间的摩擦力，所述复合密封圈16通过第一卡点161和第二卡点168与芯管3的外壁连接， 在第一卡点161、第二卡点168和连接面164的作用下可将复合密封圈16牢固的固定在芯管3和空心轴12之间。

如图2所示，所述复合密封圈16包括胶体166和设置在所述胶体166内的骨架165，所述胶体166具有一定的弹性，利于将复合密封圈16牢固的固定在芯管3和空心轴12之间，骨架165起支撑胶体166的作用。所述胶体166上设有弹簧162，所述弹簧162与第一卡点161对应。在弹簧162的作用下，复合密封圈16通过内侧具有弹性的第一卡点161将芯管3压紧并围绕芯管3的外壁旋转，外侧通过光滑的连接面164与空心轴12配合连接，避免了在空心轴12与复合密封圈16连接处沟痕的出现，延长了空心轴的使用寿命。

根据密封需要可设置复合密封圈16的个数，一般设置2或3个即可。在空心轴12的带动下复合密封圈16围绕芯管3的外壁封闭旋转，旋转过程中，复合密封圈16的个数越少，复合密封圈16与空心轴12的接触面积越小，复合密封圈16与空心轴12之间的摩擦力就越小，动力输出的消耗就越少，利于机械效率的提高，安装效率也大大提高，装配效果明显。

所述胶体166的顶部设有水平、利于连接的上连接面163，胶体166的底部设有起密封、过滤作用的毛毡167。毛毡167的设置有密封、过滤的作用，能有效过滤钻头钻进过程产生的泥浆中的砂石，避免砂石和泥浆渗入轴承腔和箱体内，利于动力头箱体7内回转支承6和输入叶轮13的维护和保养。

综上，该密封装置不仅密封效果好，使用数量少，且具有较好的动力效果，大量实验证明其机械效率高，装配效果明显，有必要推广。

最后应该说明的是：上述实施例只是为清楚说明本实用新型而做的举例，绝非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式进行穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：包括设置在芯管（3）和空心轴（12）之间、两个或两个以上排列设置的复合密封圈（16），所述复合密封圈（16）通过光滑的连接面（164）与空心轴（12）的内壁配合连接，所述复合密封圈（16）通过第一卡点（161）和第二卡点（168）与芯管（3）的外壁连接，所述空心轴（12）与输入齿轮（13）连接，所述输入齿轮（13）依次与减速机（14）、电机（15）连接，所述芯管（3）与设置在泵体（1）内的叶轮（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：所述复合密封圈（16）包括胶体（166）和设置在所述胶体（166）内的骨架（165），所述胶体（166）的顶部设有水平的上连接面（163），胶体（166）的底部设有起密封、过滤作用的毛毡（167）。

3.根据权利要求2所述的一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于:所述胶体（166）上设有弹簧（162），所述弹簧（162）与第一卡点（161）对应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：所述空心轴（12）通过回转支承（6）与输入齿轮（13）连接。

5.根据权利要求4所述的一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：所述输入齿轮（13）和回转支承（6）均固定设置在动力头箱体（7）内。

6.根据权利要求5所述的一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：所述动力头箱体（7）的顶部与上盖（5）固定，底部与压盖（8）固定，所述上盖（5）通过连接体（4）芯管（3）的顶部与泵体（1）固定。

7.根据权利要求6所述的一种反循环钻机动力头的密封装置，其特征在于：所述空心轴（12）通过连接法兰（11）与钻杆连接，所述钻杆的底端设有钻头。

Images