钻井泵中心拉杆防漏结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公布了钻井泵中心拉杆防漏结构，包括固定筒，固定筒设置在泵体上，在固定筒内开有活动腔体，中心拉杆贯穿固定筒的端部置于泵体内，中心拉杆上安装有两个两端开口的套筒，在活动腔体内壁上环形阵列设置有多个支撑座，支撑座上开有盲孔，盲孔内设置有支撑杆，所述支撑杆上安装有限位块，限位块通过弹簧与盲孔底部连接，在两个所述的支撑杆之间还安装有减震弹簧。在两个支撑杆之间安装的减震弹簧能够将滚轮与弹性密封圈做相对运动时产生的轴向的应力消除，避免滚轮发生轴向的摆动而对弹性密封圈进行重复的来回碾压以至于造成弹性密封圈被过度磨损。
【专利说明】钻井泵中心拉杆防漏结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及密封装置，具体是指钻井泵中心拉杆防漏结构。
【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0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0型圈相互摩擦，进而加速0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钻井泵中心拉杆防漏结构，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]钻井泵中心拉杆防漏结构，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，中心拉杆贯穿固定筒的端部置于泵体内，所述中心拉杆上安装有两个两端开口的套筒，在所述活动腔体内壁上环形阵列设置有多个支撑座，支撑座上开有盲孔，盲孔内设置有支撑杆，所述支撑杆上安装有限位块，限位块通过弹簧与盲孔底部连接，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，所述滚轮穿过套筒且压缩弹性密封圈与中心拉杆外壁接触，在两个所述的支撑杆之间还安装有减震弹簧。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，套筒安装在中心拉杆上，在套筒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外壁接触，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紧密接触。传统的中心拉杆密封装置在中心拉杆进行轴向往复运动的同时还受到向上的推力，产生径向的跳动，这种径向的跳动会对弹性密封圈产生较大的挤压力，增大弹性密封圈的磨损，减少弹性密封圈的使用寿命，在支撑座上开有盲孔，盲孔内设置有支撑杆，所述支撑杆上安装有限位块，限位块通过弹簧与盲孔底部连接，滚轮受到径向的应力后，支撑杆受力使得弹簧被压缩，弹簧将应力缓冲掉后对支撑杆施加一个方向相反的弹力，使得支撑杆回复原状，保证滚轮对弹性密封圈的下压效果；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筒移动，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；而在两个支撑杆之间安装的减震弹簧能够将滚轮与弹性密封圈做相对运动时产生的轴向的应力消除，避免滚轮发生轴向的摆动而对弹性密封圈进行重复的来回碾压以至于造成弹性密封圈被过度磨损。
[0007]所述套筒与弹性密封圈之间的距离为套筒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筒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，并且套筒与弹性密封圈之间的距离为套筒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]还包括倾斜设置在固定筒右下端的泄流孔，所述泄流孔与活动腔体连通。与活动腔体腔连通的泄流孔可在弹性密封圈长时间使用后出现密封失效现象提供一定的预警作用，便于提示更换新的弹性密封圈，避免降低工作效率。
[0009]所述泄流孔与中心拉杆的轴线所成倾斜角度为25°?30°。泄流孔非水平设置，可为弹性密封圈受损程度判断提供一定的数据支撑，当泄流孔有大量液体流出时，说明弹性密封圈磨损严重，需及时更换。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
[0011 ] 1、本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，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，当套筒的端部与泵体外壁或是固定筒内壁接触时，中心拉杆停止运动以防止中心拉杆的过度拉伸，避免固定筒内的内部结构受损，延长密封结构的使用寿命，而在两个支撑杆之间安装的减震弹簧能够将滚轮与弹性密封圈做相对运动时产生的轴向的应力消除，避免滚轮发生轴向的摆动而对弹性密封圈进行重复的来回碾压以至于造成弹性密封圈被过度磨损；
[0012]2、本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，套筒与弹性密封圈之间的距离为套筒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；
[0013]3、本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，滚轮与弹性密封圈始终处于稳定的接触状态，支撑杆为滚轮提供稳定的下压力，在滚轮的外表面上安装橡胶垫，在保证弹性密封圈与环形凹槽紧密接触的同时，满足弹性密封圈产生其自身合理的形变量，进一步提高弹性密封圈的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]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:
[0015]图1为本实用新型结构示意图；
[0016]图2为支撑座的结构示意图；
[0017]附图中标记及相应的零部件名称:
[0018]1-固定筒、2-中心拉杆、3_泵体、4_套筒、5_减震弹簧、6_支撑杆、7_滚轮、8_弹性密封圈、9-泄流孔、10-支撑座、11-盲孔、12-限位体、13-弹簧。
【具体实施方式】
[0019]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。
[0020]实施例1
[0021]如图1和图2所示，本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，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，中心拉杆2贯穿固定筒1的端部置于泵体3内，所述中心拉杆2上安装有两个两端开口的套筒4，在所述活动腔体内壁上环形阵列设置有多个支撑座10，支撑座10上开有盲孔11，盲孔11内设置有支撑杆6，所述支撑杆6上安装有限位块12，限位块12通过弹簧13与盲孔11底部连接，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8，所述滚轮7穿过套筒4且压缩弹性密封圈8与中心拉杆2外壁接触，在两个所述的支撑杆6之间还安装有减震弹簧5。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，套筒4安装在中心拉杆2上，在套筒4中部设置的弹性密封圈8可发生较大程度上的形变，滚轮7压缩弹性密封圈8，使之始终处于形变的状态与中心拉杆2外壁接触，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8提供压力，保证弹性密封圈8的与中心拉杆2外壁紧密接触。传统的中心拉杆密封装置在中心拉杆2进行轴向往复运动的同时还受到向上的推力，产生径向的跳动，这种径向的跳动会对弹性密封圈8产生较大的挤压力，增大弹性密封圈8的磨损，减少弹性密封圈8的使用寿命，在支撑座10上开有盲孔11，盲孔11内设置有支撑杆6，所述支撑杆6上安装有限位块12，限位块12通过弹簧13与盲孔11底部连接，滚轮7受到径向的应力后，支撑杆6受力使得弹簧13被压缩，弹簧13将应力缓冲掉后对支撑杆6施加一个方向相反的弹力，使得支撑杆6回复原状，保证滚轮7对弹性密封圈8的下压效果；
[0022]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上的套筒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8的外表面上与弹性密封圈8做相对运动，即弹性密封圈8轴向移动而滚轮7不动，滚轮7始终保持对弹性密封圈8上的局部产生压力以提供弹性密封圈8进行密封的夹持力，同时减小了弹性密封圈8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；而在两个支撑杆6之间安装的减震弹簧5能够将滚轮7与弹性密封圈8做相对运动时产生的轴向的应力消除，避免滚轮7发生轴向的摆动而对弹性密封圈8进行重复的来回碾压以至于造成弹性密封圈8被过度磨损。
[0023]实施例2
[0024]如图1所示，本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，所述套筒4与弹性密封圈8之间的距离为套筒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8的密封性能，将弹性密封圈8安装在套筒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8时保持足够的下压力进而保证弹性密封圈8与中心拉杆2紧密接触，并且套筒4与弹性密封圈8之间的距离为套筒4与中心拉杆2的总间隙的三分之二，使得弹性密封圈8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8的磨损，延长弹性密封圈8的使用寿命。
[0025]滚轮7与弹性密封圈8始终处于稳定的接触状态，支撑杆6为滚轮7提供稳定的下压力，在滚轮7的外表面上安装橡胶垫5，在保证弹性密封圈8与环形凹槽5紧密接触的同时，满足弹性密封圈8产生其自身合理的形变量，进一步提高弹性密封圈8的使用寿命。
[0026]实施例3
[0027]如图1所示，本实用新型钻井泵中心拉杆防漏结构，还包括倾斜设置在固定筒1右下端的泄流孔9，所述泄流孔9与活动腔体连通。与活动腔体腔连通的泄流孔9可在弹性密封圈8长时间使用后出现密封失效现象提供一定的预警作用，便于提示更换新的弹性密封圈8，避免降低工作效率。
[0028]作为优选，所述泄流孔9与中心拉杆2的轴线所成倾斜角度为25°?30°。泄流孔9非水平设置，可为弹性密封圈8受损程度判断提供一定的数据支撑，当泄流孔9有大量液体流出时，说明弹性密封圈8磨损严重，需及时更换。
[0029]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.钻井泵中心拉杆防漏结构，包括固定筒(1)，固定筒⑴设置在泵体⑶上，在所述固定筒(I)内开有活动腔体，中心拉杆(2)贯穿固定筒(I)的端部置于泵体(3)内，其特征在于:所述中心拉杆(2)上安装有两个两端开口的套筒(4)，在所述活动腔体内壁上环形阵列设置有多个支撑座(10)，支撑座(10)上开有盲孔(11)，盲孔(11)内设置有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)上安装有限位块(12)，限位块(12)通过弹簧(13)与盲孔(11)底部连接，支撑杆￠)的端部安装有滚轮(7)，在固定筒(I)的中部安装有弹性密封圈(8)，所述滚轮(7)穿过套筒(4)且压缩弹性密封圈(8)与中心拉杆(2)外壁接触，在两个所述的支撑杆(6)之间还安装有减震弹簧(5)。
2.根据权利要求1所述的钻井泵中心拉杆防漏结构，其特征在于:所述套筒(4)与弹性密封圈⑶之间的距离为套筒⑷与中心拉杆(2)的总间隙的三分之二。
3.根据权利要求1所述的钻井泵中心拉杆防漏结构，其特征在于:还包括倾斜设置在固定筒(I)右下端的泄流孔(9)，所述泄流孔(9)与活动腔体连通。
4.根据权利要求3所述的钻井泵中心拉杆防漏结构，其特征在于:所述泄流孔(9)与中心拉杆(2)的轴线所成倾斜角度为25°?30°。
【文档编号】F04B53/00GK204152777SQ201420373944
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】张红光, 蔡凯敏, 孙学军, 孙鹏, 高国岩, 刘嘉, 毕研涛 申请人:张红光, 蔡凯敏, 孙学军, 孙鹏, 高国岩, 刘嘉, 毕研涛