可自动调节密封的中心拉杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公布了可自动调节密封的中心拉杆，包括固定筒，在所述固定筒内开有活动腔体，所述弹性密封圈的中部设置有凸起，所述滚轮穿过套管与凸起接触，弹性密封圈被压缩直至与中心拉杆接触；还包括压力传感器，所述压力传感器安装在滚轮的底部且与凸起接触，所述压力传感器通过导线与气缸的驱动装置连接。在弹性密封圈的中部安装的凸起，可保证密封圈在不断磨损的环境下始终保证中心拉杆的密封性能，实现了中心拉杆的密封调整性，延长了密封圈的使用寿命，并且中心拉杆在运动过程中会出现一定的径向跳动，凸起的材质与弹性密封圈的材质相同，可将径向的跳动产生的作用消除应力，保证中心拉杆的稳定移动。
【专利说明】可自动调节密封的中心拉杆
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及密封装置，具体是指可自动调节密封的中心拉杆。
【背景技术】
[0002] 钻井泵作为钻井作业的重要设备，在工作时向井底输送循环高压钻井液，冲洗井 底、破碎岩石、冷却润滑钻头，并将岩屑携带返回地面。在目前的钻井设备中，使用的钻井泵 主要为往复式活塞泵，其结构包括动力端和液力端两个部分。其中，动力端主要包括机架总 成、曲轴总成、小齿轮总成和十字头总成等，它通过传动齿轮和曲柄连接机构将动力传递给 液力端；液力端主要包括液缸、泵头、中心拉杆等，它通过活塞的往复运动将钻井液以一定 的压力和流量排出。而中心拉杆是钻井泵的动力端和液力端的连接枢纽，它与动力端的连 接处有动力端内的齿轮泵提供机油润滑；与液力端的连接处由液力端的喷淋泵进行清水润 滑冷却。
[0003] 为了避免液力端的冷却水进入到动力端的油池，损坏机油，通常的办法就是在中 心拉杆的根部安装设置橡胶，密封圈进行密封处理。因为活塞的往复式运动，中心拉杆也同 时在进行轴向往复运动，在受到向上的推力的作用，使之产生径向的跳动，这种径向的跳动 会对密封圈产生较大的挤压力，使得密封圈的磨损程度加大，导致密封圈的寿命变短，影响 钻井泵的工作效率；目前市面上采用的卡圈和〇型圈来对中心拉杆进行密封，但是中心拉 杆在进行轴向往复运动时，中心拉杆与〇型圈相互摩擦，进而加速〇型圈的老化和磨损，导 致中心拉杆的活动处出现漏油等现象，降低工作效率。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供可自动调节密封的中心拉杆，减小中心拉杆做往复运 动时对密封圈造成的磨损，延长密封圈的使用寿命。
[0005] 本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
[0006] 可自动调节密封的中心拉杆，包括固定筒，固定筒设置在泵体上，在所述固定筒内 开有活动腔体，所述固定筒的内部安装有两个两端开口的套管，中心拉杆贯穿套管、固定筒 的两端部置于泵体内，在所述活动腔体内壁上环形阵列设置有多个气缸，气缸的输出端连 接有支撑杆，支撑杆的端部安装有滚轮，在固定筒的中部安装有弹性密封圈，所述弹性密封 圈的中部设置有凸起，所述滚轮穿过套管与凸起接触，弹性密封圈被压缩直至与中心拉杆 接触；还包括压力传感器，所述压力传感器安装在滚轮的底部且与凸起接触，所述压力传感 器通过导线与气缸的驱动装置连接。本实用新型针对现有的钻井泵中心拉杆的密封结构中 的密封圈在使用过程中易磨损而导致中心拉杆处发生泄漏做出的改进，在活动腔体内，套 管安装在固定筒的两侧，且置于中心拉杆上方，在套管中部设置的弹性密封圈可发生较大 程度上的形变，滚轮压缩弹性密封圈，使之始终处于形变的状态与中心拉杆上表面接触，以 达到密封的效果；多个支撑杆环形阵列固定在固定筒的内壁上，从不同的角度对弹性密封 圈提供压力，保证弹性密封圈的与中心拉杆外壁紧密接触。工作时，中心拉杆进行往复的轴 向运动，带动安装在中心拉杆上的套管移动，固定筒内的支撑杆固定不动，滚轮在弹性密封 圈的外表面上与弹性密封圈做相对运动，即弹性密封圈轴向移动而滚轮不动，滚轮始终保 持对弹性密封圈上的局部产生压力以提供弹性密封圈进行密封的夹持力，同时减小了弹性 密封圈与中心拉杆的接触面积，进而减小磨损，延长密封结构的使用寿命；弹性密封圈在使 用中会出现一定的损耗，使得其厚度变薄，进而导致中心拉杆与泵体之间的密封性能减弱， 滚轮始终保证与弹性密封圈的紧密接触，两者之间的相互作用力使得压力传感器的检测值 保持恒定，在弹性密封圈的厚度磨损变薄后，使得压力传感器与凸起之间的相互作用力减 小，压力传感器将信号传输给气缸，气缸的驱动装置启动，推动支撑杆移动，使得支撑杆端 部的滚轮与弹性密封圈之间的接触应力回复之前的标准值，使得弹性密封圈与中心拉杆外 壁之间的接触应力回复，进而保证在弹性密封圈磨损后的中心拉杆与泵体之间的良好密 封，在弹性密封圈的中部安装的凸起，可保证密封圈在不断磨损的环境下始终保证中心拉 杆的密封性能，实现了中心拉杆的密封调整性，延长了密封圈的使用寿命。
[0007] 所述套管与弹性密封圈之间的距离为套管与中心拉杆的总间隙的三分之二。为进 一步增强弹性密封圈的密封性能，将弹性密封圈安装在套管与中心拉杆之间的间隙中，使 得滚轮在下压弹性密封圈时保持足够的下压力进而保证弹性密封圈与中心拉杆紧密接触， 并且套管与弹性密封圈之间的距离为套管与中心拉杆的总间隙的三分之二，使得弹性密封 圈在保证其自身的形变量在其最大极限形变量之下，减小密封弹性圈的磨损，延长弹性密 封圈的使用寿命。
[0008] 所述滚轮为万向轮。作为优选，滚轮采用万向轮，在中心拉杆的轴向往复运动中， 弹性密封圈包裹中心拉杆，万向轮为弹性密封圈与中心拉杆的紧密接触提供应力支撑，在 中心拉杆发生径向跳动时，万向轮可与中心拉杆一直保持相对的静止，即保障弹性密封圈 与中心拉杆的密封效果。
[0009] 本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0010] 1、本实用新型可自动调节密封的中心拉杆，在弹性密封圈的厚度磨损变薄后，使 得压力传感器与凸起之间的相互作用力减小，压力传感器将信号传输给气缸，气缸的驱动 装置启动，推动支撑杆移动，使得支撑杆端部的滚轮与弹性密封圈之间的接触应力回复之 前的标准值，使得弹性密封圈与中心拉杆外壁之间的接触应力回复，进而保证在弹性密封 圈磨损后的中心拉杆与泵体之间的良好密封，在弹性密封圈的中部安装的凸起，可保证密 封圈在不断磨损的环境下始终保证中心拉杆的密封性能，实现了中心拉杆的密封调整性， 延长了密封圈的使用寿命；
[0011] 2、本实用新型可自动调节密封的中心拉杆，套管与弹性密封圈之间的距离为套管 与中心拉杆的总间隙的三分之二，使得弹性密封圈在保证其自身的形变量在其最大极限形 变量之下，减小密封弹性圈的磨损，延长弹性密封圈的使用寿命；
[0012] 3、本实用新型可自动调节密封的中心拉杆，在弹性密封圈的中部安装的凸起，可 保证密封圈在不断磨损的环境下始终保证中心拉杆的密封性能，实现了中心拉杆的密封调 整性，延长了密封圈的使用寿命，并且中心拉杆在运动过程中会出现一定的径向跳动，凸起 的材质与弹性密封圈的材质相同，可将径向的跳动产生的作用消除应力，保证中心拉杆的 稳定移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一 部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
[0014] 图1为本实用新型结构示意图；
[0015] 附图中标记及相应的零部件名称：
[0016] 1-固定筒、2-中心拉杆、3-泵体、4-套管、5-弹性密封圈、6-支撑杆、7-滚轮、8-凸 起、9-压力传感器、10-气缸。
【具体实施方式】
[0017] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图， 对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本 实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0018] 实施例1
[0019] 如图1所示，本实用新型可自动调节密封的中心拉杆，包括固定筒1，固定筒1设置 在泵体3上，在所述固定筒1内开有活动腔体，所述固定筒1的内部安装有两个两端开口的 套管4,中心拉杆2贯穿套管4、固定筒1的两端部置于泵体3内，在所述活动腔体内壁上环 形阵列设置有多个气缸10,气缸10的输出端连接有支撑杆6,支撑杆6的端部安装有滚轮 7,在固定筒1的中部安装有弹性密封圈5,所述弹性密封圈5的中部设置有凸起8,所述滚 轮7穿过套管4与凸起8接触，弹性密封圈5被压缩直至与中心拉杆2接触；还包括压力传 感器9,所述压力传感器9安装在滚轮7的底部且与凸起8接触，所述压力传感器9通过导 线与气缸10的驱动装置连接。本实用新型针对现有的钻井泵中心拉杆2的密封结构中的 密封圈在使用过程中易磨损而导致中心拉杆2处发生泄漏做出的改进，在活动腔体内，套 管4安装在中心拉杆2上，在套管4中部设置的弹性密封圈5可发生较大程度上的形变，滚 轮7压缩弹性密封圈5,使之始终处于形变的状态与中心拉杆2上表面接触，以达到密封的 效果；多个支撑杆6环形阵列固定在固定筒1的内壁上，从不同的角度对弹性密封圈5提供 压力，保证弹性密封圈5的与中心拉杆外壁紧密接触。
[0020] 工作时，中心拉杆2进行往复的轴向运动，带动安装在中心拉杆2上的套管4移 动，固定筒1内的支撑杆6固定不动，滚轮7在弹性密封圈5的外表面上与弹性密封圈5做 相对运动，即弹性密封圈5轴向移动而滚轮7不动，滚轮7始终保持对弹性密封圈5上的局 部产生压力以提供弹性密封圈5进行密封的夹持力，同时减小了弹性密封圈5与中心拉杆 2的接触面积，进而减小磨损，延长密封结构的使用寿命；弹性密封圈5在使用中会出现一 定的损耗，使得其厚度变薄，进而导致中心拉杆2与泵体3之间的密封性能减弱，滚轮7始 终保证与弹性密封圈5的紧密接触，两者之间的相互作用力使得压力传感器9的检测值保 持恒定，在弹性密封圈5的厚度磨损变薄后，使得压力传感器9与凸起8之间的相互作用力 减小，压力传感器9将信号传输给气缸10,气缸10的驱动装置启动，推动支撑杆6移动，使 得支撑杆6端部的滚轮7与弹性密封圈5之间的接触应力回复之前的标准值，使得弹性密 封圈5与中心拉杆2外壁之间的接触应力回复，进而保证在弹性密封圈5磨损后的中心拉 杆2与泵体3之间的良好密封，在弹性密封圈5的中部安装的凸起8,可保证密封圈在不断 磨损的环境下始终保证中心拉杆2的密封性能，实现了中心拉杆2的密封调整性，延长了密 封圈的使用寿命。
[0021] 实施例2
[0022] 如图1所示，本实用新型可自动调节密封的中心拉杆，所述套管4与弹性密封圈5 之间的距离为套管4与中心拉杆2的总间隙的三分之二。为进一步增强弹性密封圈5的密 封性能，将弹性密封圈5安装在套管4与中心拉杆2之间的间隙中，使得滚轮7在下压弹性 密封圈5时保持足够的下压力进而保证弹性密封圈5与中心拉杆2紧密接触，并且套管4 与弹性密封圈5之间的距离为套管4与中心拉杆2的总间隙的三分之二，使得弹性密封圈 5在保证其自身的形变量在其最大极限形变量之下，减小弹性密封圈5的磨损，延长弹性密 封圈5的使用寿命。
[0023] 作为优选，滚轮7采用万向轮，在中心拉杆2的轴向往复运动中，弹性密封圈5包 裹中心拉杆，万向轮为弹性密封圈5与中心拉杆2的紧密接触提供应力支撑，在中心拉杆2 发生径向跳动时，万向轮可与中心拉杆一直保持相对的静止，即保障弹性密封圈5与中心 拉杆2的密封效果。
[0024] 以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进 一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于 限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替 换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 可自动调节密封的中心拉杆，包括固定筒（1)，固定筒（1)设置在泵体（3)上，在所述 固定筒（1)内开有活动腔体，其特征在于：所述固定筒（1)的内部安装有两个两端开口的套 管（4)，中心拉杆（2)贯穿套管（4)、固定筒（1)的两端部置于泵体（3)内，在所述活动腔体 内壁上环形阵列设置有多个气缸（10)，气缸（10)的输出端连接有支撑杆（6)，支撑杆（6)的 端部安装有滚轮（7)，在固定筒（1)的中部安装有弹性密封圈（5)，所述弹性密封圈（5)的中 部设置有凸起（8)，所述滚轮（7)穿过套管（4)与凸起（8)接触，弹性密封圈（5)被压缩直至 与中心拉杆（2)接触；还包括压力传感器（9)，所述压力传感器（9)安装在滚轮（7)的底部 且与凸起（8)接触，所述压力传感器（9)通过导线与气缸（10)的驱动装置连接。
2. 根据权利要求1所述的可自动调节密封的中心拉杆，其特征在于：所述套管（4)与弹 性密封圈（5 )之间的距离为套管（4 )与中心拉杆（2 )的总间隙的三分之二。
3. 根据权利要求Γ2任一项所述的可自动调节密封的中心拉杆，其特征在于：所述滚 轮（7)为万向轮。
【文档编号】F04B53/00GK203906255SQ201420373943
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】邱东 申请人:邱东