冲管总成的制作方法

本实用新型属于钻井装置技术领域，更具体地说，是涉及一种冲管总成。

背景技术：

钻井或修井用顶部驱动装置中的冲管总成是一种主要承担鹅颈管与顶驱主轴动静连接的特殊密封部件，高压钻井泥浆会通过其中心通道运输到地下。冲管总成与主轴采用下密封单元形成动密封，下密封单元中的下压环与下密封盒通过紧定螺钉进行连接，下密封盒则通过下花螺母与主轴相连，这种连接方式并不可靠，容易使得下压环与主轴之间发生相对滑动，从而影响下密封单元的密封效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种冲管总成，旨在解决或者至少在一定程度上改善现有的下压环与主轴之间容易发生相对滑动而影响下密封单元的密封效果的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，提供一种冲管总成，包括用于与鹅颈管接头相连的上密封单元、用于与主轴相连的下密封单元以及冲管，所述上密封单元位于所述冲管的上端，所述下密封单元位于所述冲管的下端，所述下密封单元包括套设于所述冲管外周设置的下密封盒以及用于与主轴螺纹连接的下花螺母，所述下花螺母套设于所述下密封盒和主轴的外周，所述下密封盒和所述下花螺母构设了包围所述冲管下端和主轴上端的下腔体，

所述下密封单元还包括套设于所述冲管外周设置的下压环、用于防止泥浆沿所述冲管的轴向从所述下腔体中泄露的第一密封组件以及用于防止泥浆向所述下腔体中泄露的第二密封组件，所述下压环沿所述冲管的径向位于所述冲管和所述下密封盒之间，所述第一密封组件套设于所述冲管的外周并沿所述冲管的轴向位于所述下压环和所述下密封盒之间；

所述下密封盒的外周设有用于与所述下花螺母抵接的第一法兰壁，所述下压环的外周设有用于与所述下密封盒抵接的第二法兰壁，所述下花螺母通过所述下密封盒与所述下压环的抵接作用使所述下压环与主轴之间具有沿所述冲管轴向的锁合固定力，所述下花螺母通过与所述下密封盒的抵接实现所述下密封盒对所述第一密封组件施加沿所述冲管轴向的压紧力。

进一步地，所述下密封单元还包括密封盖，所述密封盖设有供泥浆通过的过孔，所述密封盖包括用于抵接在所述下压环下端和主轴上端之间的抵接部以及插入至主轴中心孔内的伸入部，所述伸入部为圆柱外形结构，所述抵接部和所述伸入部相连，所述第二密封组件包括设置于所述下压环和所述抵接部之间的第一密封圈以及用于防止泥浆从所述伸入部和主轴之间向所述下腔体中泄露的第二密封圈，所述下压环或所述抵接部上设有用于安装所述第一密封圈的第一沟槽，所述第二密封圈套设于所述伸入部的外周，所述伸入部上设有用于安装所述第二密封圈的第二沟槽。

进一步地，所述第一沟槽设置于下压环的底面上，所述第一沟槽环绕所述冲管的中心轴设置，所述第一沟槽的槽底宽度大于所述第一沟槽的槽口宽度，以使所述第一密封圈能够卡合固定于所述第一沟槽内。

进一步地，所述第一沟槽由槽底面、大径侧立面以及小径斜侧面构合而成，所述大径侧立面与所述槽底面垂直设置，所述小径斜侧面与所述大径侧立面呈夹角设置。

进一步地，所述槽底面和所述大径侧立面之间、所述槽底面和所述小径斜侧面之间以及所述小径斜侧面和所述下压环的底面之间均分别设有圆角过渡结构。

进一步地，所述第一密封组件包括多个沿所述冲管轴向设置的v型圈。

进一步地，所述下密封单元还包括至少一个用于调整所述v型圈沿所述冲管轴向压紧力的调整螺栓，所述下密封盒的顶部设有与所述调整螺栓螺纹连接的螺纹孔，通过旋动所述调整螺栓改变所述调整螺栓对所述v型圈的压紧力。

进一步地，所述下密封单元还包括套设于所述冲管外周的支撑环，所述支撑环沿所述冲管的轴向设置于所述调整螺栓和所述v型圈之间。

进一步地，所述下密封单元还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述调整螺栓螺纹连接并与所述下密封盒的顶端抵接。

进一步地，所述上密封单元包括套设于所述冲管外周设置的上密封盒、用于与鹅颈管接头螺纹连接的上花螺母、套设于所述冲管外周设置的上压环、用于防止泥浆沿所述冲管的轴向泄露的第三密封组件以及用于防止泥浆沿所述冲管的径向泄露的第三密封圈，所述上花螺母套设于所述上密封盒和鹅颈管接头的外周，所述上密封盒和所述上花螺母构设了包围所述冲管上端和鹅颈管接头下端的上腔体；

所述上压环沿所述冲管的径向位于所述冲管和所述上密封盒之间，所述上压环沿所述冲管的轴向位于所述上密封盒和鹅颈管接头之间，所述第三密封组件套设于所述冲管的外周并沿所述冲管的轴向位于所述上压环和所述上密封盒之间；

所述上密封盒的外周设有用于与所述上花螺母抵接的第三法兰壁，所述上花螺母通过其与所述上密封盒的抵接作用实现所述上密封盒对所述第三密封组件施加沿所述冲管轴向的压紧力；所述上密封盒上还设有用于将所述上压环和冲管抵接固定的紧定螺钉；

所述第三密封圈位于所述上压环和鹅颈管接头之间；所述上压环的顶面设有用于安装所述第三密封圈的第二沟槽，所述第二沟槽环绕所述冲管的中心轴设置，所述第二沟槽的槽底宽度大于所述第二沟槽的槽口宽度，以使所述第三密封圈能够卡合固定于所述第二沟槽内。

本实用新型提供的冲管总成，与现有技术相比，通过在下压环的外周设置与下密封盒抵接的第二法兰壁，使下压环能够借助下花螺母与主轴产生具有沿冲管轴向的锁合固定力，使工作中的下压环与主轴能够保持几乎相对静止，为第一密封组件和第二密封组件提供稳定的外界环境，从而保证下密封单元的密封效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的冲管总成应用时的示意图；

图2为图1中a处的剖视图。

图中：1、密封盖；2、下花螺母；3、第一密封圈；4、下压环；5、下密封盒；6、第一密封组件；7、锁紧螺母；8、调整螺栓；9、上密封盒；10、上压环；11、上花螺母；12、冲管；13、主轴；14、鹅颈管接头；15、支撑环；16、第二密封圈；17、第三密封组件；18、第三密封圈；19、槽底面；20、大径侧立面；21、小径斜侧面。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参见图1，现对本实用新型提供的冲管总成的实施例进行说明。所述的冲管总成，包括用于与鹅颈管接头14相连的上密封单元、用于与主轴13相连的下密封单元以及冲管12。上密封单元位于冲管12的上端，下密封单元位于冲管12的下端，本实用新型实施例的改进点主要集中在下密封单元，上密封单元的结构可采用现有技术中的结构即可。

下密封单元包括套设于冲管12外周设置的下密封盒5以及用于与主轴13螺纹连接的下花螺母2。下密封盒5也就是下盘根盒，下花螺母2套设于下密封盒3和主轴13的外周，下花螺母2也可认为与现有技术中的由壬结构类似或作用类似。下密封盒5为筒体结构，下密封盒5的上部设有顶壁，顶壁设有供冲管12通过的通孔。下密封盒5和下花螺母2构设了包围冲管12下端和主轴13上端的下腔体。下密封盒5的外周设有用于与下花螺母2抵接的第一法兰壁，这样借助下花螺母2与第一法兰壁的抵接作用，可以使下花螺母2对下密封盒5施加沿冲管12轴向的作用力。

下密封单元还包括套设于冲管12外周设置的下压环4、用于防止泥浆沿冲管12的轴向从下腔体中泄露的第一密封组件6以及用于防止泥浆向下腔体中泄露的第二密封组件。下压环4也呈类似的套筒结构，下压环4沿冲管12的径向方向位于冲管12和下密封盒5之间，第一密封组件6套设于冲管12的外周并沿冲管12的轴向方向位于下压环4顶端和下密封盒5(的顶壁)之间。第一密封组件6主要是防止泥浆从下密封盒5的顶壁和冲管12之间泄露，第二密封组件主要是防止泥浆沿着冲管12的径向方向向下密封腔中泄露。第一密封组件6和第二密封组件就是整个下密封单元中起主要密封作用的结构。

以上为现有技术，再次不再赘述。

下花螺母2通过与下密封盒5的抵接实现下密封盒5对第一密封组件6施加沿冲管12轴向方向的压紧力。下压环4的外周设有用于与下密封盒5(的底部)抵接的第二法兰壁，下花螺母2通过下密封盒5与下压环4的抵接作用使下压环4与主轴13之间(直接或者间接地)具有沿冲管12轴向方向的锁合固定力，这样产生的锁合固定力足够大，可以在动密封中使下压环4能够相对于主轴13几乎保持没有相对滑动。这样在下压环4能够保持相对主轴13稳定不动的状态下，可以进一步确保第一密封组件6和第二密封组件具有一个稳定的外界安装环境，继而保证第一密封组件6和第二密封组件的有效密封作用。

本实用新型实施例提供的冲管总成，与现有技术相比，通过在下压环的外周设置与下密封盒抵接的第二法兰壁，使下压环能够借助下花螺母与主轴产生具有沿冲管轴向的锁合固定力，使工作中的下压环与主轴能够保持几乎相对静止，为第一密封组件和第二密封组件提供稳定的外界环境，从而保证下密封单元的密封效果。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，所述下密封单元还包括密封盖1，密封盖1包括用于抵接在下压环4下端和主轴13上端之间的抵接部以及插入至主轴13中心孔内的伸入部，抵接部和伸入部相连。伸入部为与主轴13中心孔相适配的圆柱外形结构。所谓适配是指伸入部与主轴13中心孔呈过盈、过渡或者间隙配合等。

下压环4通过密封盖1间接与主轴13抵接固定。密封盖1设有供泥浆通过的过孔，该过孔必然贯穿抵接部和伸入部。

第二密封组件包括设置于下压环4和抵接部之间的第一密封圈3以及用于防止泥浆从伸入部和主轴13之间向下腔体中泄露的第二密封圈16。

下压环4的下端和抵接部的上端都设有光滑的贴合面，下压环4的贴合面或抵接部的贴合面上设有用于安装第一密封圈3的第一沟槽，第二密封圈16套设于伸入部的外周，伸入部上设有用于安装第二密封圈16的第二沟槽。

如果下压环4直接与主轴13长时间接触，可能会导致下压环4或主轴13磨损，所以在下压环4和主轴13之间增设了一个可方便拆卸的密封盖1，密封盖1材质可采用成耐磨损性能弱于下压环4和/或主轴13的材质，这样长时间使用一般就是密封盖1损坏，这样在密封盖1损坏后，操作者可以方便地快速将其更换，不耽误本实用新型实施例提供的冲管总成的使用。

请参见图1及图2，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，第一沟槽设置于下压环4的底面上(即下端面上)，第一沟槽环绕冲管12的中心轴设置，第一沟槽的槽底宽度(即沟槽的上端宽度)大于第一沟槽的槽口宽度(即沟槽的下端宽度)，以使第一密封圈3能够卡合固定于第一沟槽内。在更换冲管12或者密封盖1时，第一密封圈3容易从普通的矩形沟槽中脱落，但是这种能够与第一密封圈3卡合的第一沟槽可以很好的保证第一密封圈3不会脱落，从而为快速更换冲管12或者密封盖1提供保证。

请参见图1及图2，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，第一沟槽由槽底面19、大径侧立面20以及小径斜侧面21构合而成，大径侧立面20与槽底面19垂直设置，小径斜侧面21与大径侧立面20呈夹角设置，这样就构成了第一沟槽的槽底宽度大于第一沟槽的槽口宽度的结构。

请参见图1及图2，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，槽底面19和大径侧立面20之间、槽底面19和小径斜侧面21之间以及小径斜侧面21和下压环4的底面之间均分别设有圆角过渡结构。最终第一沟槽成为一个类似“r”型的沟槽结构，圆角过渡结构可以避免尖锐的棱边刺破第一密封圈3。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，第一密封组件6包括多个沿冲管12轴向方向设置的v型圈。当然，各个v型圈也是分别环绕冲管12设置的。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，下密封单元还包括至少一个用于调整v型圈沿冲管12轴向方向压紧力的调整螺栓8，下密封盒5的顶部(顶壁上)设有与调整螺栓8螺纹连接的螺纹孔，调整螺栓8直接或者间接与顶层的v型圈抵接，通过旋动调整螺栓8改变调整螺栓8对v型圈的压紧力。当v形圈处发生泄露时，调节调整螺栓8比调节下花螺母2更方便、省力且可靠性更高。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，下密封单元还包括套设于冲管12外周的支撑环15，支撑环15沿冲管12的轴向方向设置于调整螺栓8和v型圈之间。支撑环15的设置可以避免调整螺栓8和v型圈直接接触，从而避免调整螺栓8顶坏v型圈。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，所述下密封单元还包括锁紧螺母7，锁紧螺母7与调整螺栓8螺纹连接并与下密封盒5的顶端(顶壁上顶面)抵接。锁紧螺母7的设置可以防止调整螺栓8在螺纹孔中的松弛，从而将调整螺栓8锁紧固定在螺纹孔中。

请参见图1，作为本实用新型提供的冲管总成的一种具体实施方式，上密封单元包括套设于冲管12外周设置的上密封盒9、用于与鹅颈管接头14螺纹连接的上花螺母11、套设于冲管12外周设置的上压环10、用于防止泥浆沿冲管12的轴向从上腔体中泄露的第三密封组件17以及用于防止泥浆沿冲管12径向向所述上腔体中泄露的第三密封圈18。上密封盒9也就是上盘根盒，上花螺母11套设于上密封盒9和鹅颈管接头14的外周，上花螺母11也可认为与现有技术中的由壬结构类似或作用类似。上密封盒9为筒体结构，其与下密封盒5呈对称结构，上密封盒9的底部设有底壁，底壁设有供冲管12通过的底壁通孔。

上花螺母11套设于上密封盒9和鹅颈管接头14的外周，上密封盒9和上花螺母11构设了包围冲管12上端和鹅颈管接头14下端的上腔体。

上压环10也呈类似的套筒结构，上压环10沿冲管12的径向位于冲管12和上密封盒9之间，上压环10沿冲管12的轴向位于上密封盒9和鹅颈管接头14之间，第三密封组件17套设于冲管12的外周并沿冲管12的轴向位于上压环10和上密封盒9之间，第三密封圈17在冲管12轴向上位于上压环10和鹅颈管接头14之间；第三密封组件17主要防止泥浆从上密封盒9的底壁和鹅颈管接头14之间泄露。第三密封组件17可包括盘根或者v型圈。

上密封盒9的外周设有用于与上花螺母11抵接的第三法兰壁，上花螺母11通过其与上密封盒9的抵接作用实现上密封盒9对第三密封组件17施加沿冲管12轴向方向的压紧力；第三密封组件17被顶紧到上压环10上。上压环10则与鹅颈管接头14抵接顶死。上密封盒9上还设有用于将上压环10和冲管12抵接固定的紧定螺钉，紧定螺钉的设置使得上密封盒9、上压环10和冲管12保持相对固定。这样最终上密封单元与冲管12和颈管接头14之间形成静密封连接。当然，冲管12的外周还设有用于与上压环10抵接的冲管法兰。

上压环10的顶面设有用于安装第三密封圈18的第二沟槽，第二沟槽环绕冲管12的中心轴设置。上述的上密封单元的结构与现有技术中的上密封单元结构相同或类似，在此不再赘述。

本实用新型实施例的发明点在于：第二沟槽的槽底宽度(即沟槽的下端宽度)大于第二沟槽的槽口宽度(即沟槽的上端宽度)，以使第三密封圈18能够卡合固定于第二沟槽内。在更换冲管12时，第三密封圈18容易从普通的矩形沟槽中脱落，但是这种能够与第三密封圈18卡合的第二沟槽可以很好的保证第三密封圈18不会脱落，从而为快速更换冲管12提供保证。

当然这里需要指出的是，第二沟槽可采用与第一沟槽相同或类似的结构，例如具有第一沟槽由槽底面19、大径侧立面20以及小径斜侧面21等结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。