一种机械密封保护装置的制作方法

本发明属于油田采油领域中潜油电泵所用的辅助装置技术领域，具体涉及一种机械密封保护装置。

背景技术：

在利用潜油电泵系统举升石油的过程中，电机、保护器等设备的密封一直是人们需要重视的重点和难点。因其外部直接接触油井产出液，所以工作环境复杂苛刻。因井液中可能含有大量的水、硫化氢等腐蚀性介质，还可能有泥沙、石子、矿物质、沥青、死油块等固体或半固体杂质。这些物质会严重影响机械密封的工作，造成机械密封的密封性能下降、寿命降低甚至损坏泄漏。

现有的潜油电泵系统中，对机械密封的保护措施很少，因机械密封损坏、失效而导致整个潜油电泵系统故障躺井的事例屡见不鲜。因此一种能更好的保护机械密封的装置，成为提高机械密封性能，提高机械密封使用寿命的迫切需要。

技术实现要素：

为了要解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种机械密封保护装置，可以更好的保护机械密封，有效地改善机械密封的工作环境，大大提高了机械密封的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机械密封保护装置，包括保护器头、支撑座和机械密封，所述保护器头的通孔内安装有轴，所述机械密封通过其上的静环组件安装在保护器头上，机械密封通过其上动环组件安装在轴外圆上，保护器头通过其环台与支撑座一端固定安装，支撑座另一端通过轴承与轴相连，轴承外圈一端抵在支撑座的轴承定位端面上，轴承外圈另一端安装有防脱套，防脱套与支撑座内壁过盈配合，支撑座、保护器头、轴承三者构成工作空间，且机械密封位于工作空间内，支撑座上开设有长孔，长孔入口端与外部空间连通，出口端与工作空间连通，长孔和工作空间内填充有重油，所述轴外圆上通过顶丝安装有甩沙轮，甩沙轮一端延伸至支撑座另一端的孔内，所述保护器头上安装有连接体，连接体外圆面与保护器头外圆面平齐，连接体内圆面与支撑座最大直径处外圆面贴合，所述连接体上设置有排沙孔，且排沙孔与支撑座的圆弧面正对设置。

所述支撑座为内外阶梯状结构，所述外阶梯包括第一外阶梯段、第二外阶梯段、第三外阶梯段和第四外阶梯段组成，且第一外阶梯段、第二外阶梯段、第三外阶梯段和第四外阶梯段依次相连，所述第二外阶梯段与第三外阶梯段之间设置有外圆倒角，第三外阶梯段与第四外阶梯段连接处设置有密封圈凹槽；所述内阶梯包括第一内阶梯段、第二内阶梯段、第三内阶梯段、第四内阶梯段和第五内阶梯段组成，第一内阶梯段、第二内阶梯段、第三内阶梯段、第四内阶梯段和第五内阶梯段依次相连，所述第四内阶梯段与第三内阶梯段连接处设置有内圆倒角。

所述支撑座与保护器头环台之间、保护器头环台与连接体之间均设置有密封圈。

本发明的有益效果为：

首先能通过重油隔离油井产出液，使机械密封不会再受到油井产出液中水、硫化氢等腐蚀性介质的腐蚀。重油本身不具备腐蚀性，而且其还有一定的润滑性能。可以很好的保证机械密封的工作环境。其次，甩沙轮能与轴同步高速旋转产生离心力，将质量较大的固体颗粒杂质排出，防止固体颗粒杂质在机械密封工作区的空间里产生沉积，保证机械密封正常工作，提高机械密封的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明支撑座结构示意图；

1-连接体，2-甩沙轮，3-防脱套，4-轴承，5-轴，6-支撑座，7-机械密封，8-保护器头，9-重油，10-排沙口，11-产出液，12-密封工作空间，13-长孔，14-第一外阶梯段，15-第二外阶梯段，16-第三外阶梯段，17-第四外阶梯段，18-第一内阶梯段，19-第二内阶梯段，20-第三内阶梯段，21-第四内阶梯段，22-第五内阶梯段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种机械密封保护装置，包括保护器头8、支撑座6和机械密封7，所述保护器头8的通孔内安装有轴5，所述机械密封7通过其上的静环组件安装在保护器头8上，且通过保护器头8的定位端面进行定位，机械密封7通过其上动环组件安装在轴5外圆上，所述支撑座6为内外阶梯状结构，所述外阶梯包括第一外阶梯段14、第二外阶梯段15、第三外阶梯段16和第四外阶梯段17组成，且第一外阶梯段14、第二外阶梯段15、第三外阶梯段16和第四外阶梯段17依次相连，所述第二外阶梯段15与第三外阶梯段16之间设置有外圆倒角，利于沙子向下方滑动，并通过排沙口10排出，第三外阶梯段16与第四外阶梯段17连接处设置有密封圈凹槽；所述内阶梯包括第一内阶梯段18、第二内阶梯段19、第三内阶梯段20、第四内阶梯段21和第五内阶梯段22组成，第一内阶梯段18、第二内阶梯段19、第三内阶梯段20、第四内阶梯段21和第五内阶梯段22依次相连，所述第四内阶梯段21与第三内阶梯段20连接处设置有内圆倒角，保护器头8通过其环台上的内螺纹与支撑座6第四外阶梯段固定安装，且保护器头8的环台端面与支撑座6定位端面紧密贴合，支撑座6第二内阶梯段通过轴承4与轴5相连，轴承4外圈一端抵在支撑座6的轴承定位端面上，轴承4外圈另一端安装有防脱套3，防脱套3与支撑座6内壁过盈配合，且防脱套3端面与支撑座6端面平齐，支撑座6、保护器头8、轴承4三者构成工作空间12，且机械密封7位于工作空间12内，支撑座6上开设有六个长孔13，六个长孔13入口端与外部空间连通，出口端与密封工作空间12连通，六个长孔13和工作空间12内填充有重油9，所述轴5外圆上通过顶丝安装有甩沙轮2，甩沙轮2一端延伸至支撑座6的孔内，所述保护器头8通过其环台上的外螺纹与连接体1固定安装，连接体1外圆面与保护器头8外圆面平齐，连接体1内圆面与支撑座6最大直径处外圆面贴合，所述连接体1上设置有排沙口10，且排沙口10与支撑座6的圆弧面正对设置，排沙口10的尺寸与视保护器型号而定。

所述支撑座6与保护器头8环台之间、保护器头8环台与连接体1之间均设置有密封圈。

首先将机械密封7的静环组件安装在保护器头8上，将机械密封7的动环组件安装在轴5上，并调整压紧；其次将支撑座6安装在保护器头8上，将轴承4装入后在镶上防脱套3，此时支撑座6、轴承4和保护器头8三者形成机械密封7的工作空间12，工作空间12通过支撑座6上的六个长孔13与外部空间相联，通过支撑座6顶部的六个长孔13向机械密封7的工作空间12中加入重油9，由于重油密度高、质量大的特性将机械密封7的工作空间占据，从而将机械密封7与外部的油井产出液11隔离开，因重油本身没有腐蚀性，能保护机械密封7不受腐蚀；最后利用顶丝将甩沙轮2安装在轴5上，在设备工作时，甩沙轮2与轴5同步高速旋转，产生很大的离心力，在离心力的作用下，质量较大的固体颗粒杂质会被甩到连接体1内的产出液11中，并顺着连接体1内壁下沉到底部，再随着井液的自然流动从连接体1上的排沙口10排出。

技术特征：

技术总结
一种机械密封保护装置，属于油田采油领域中潜油电泵所用的辅助装置技术领域，该保护器包括连接体、甩沙轮、防脱套、轴承、轴、支撑座、机械密封、保护器头、重油、排沙口、产出液、密封空间、长孔，首先能通过重油隔离油井产出液，使机械密封不会再受到油井产出液中水、硫化氢等腐蚀性介质的腐蚀。重油本身不具备腐蚀性，而且其还有一定的润滑性能。可以很好的保证机械密封的工作环境。其次，甩沙轮能与轴同步高速旋转产生离心力，将质量较大的固体颗粒杂质排出，防止固体颗粒杂质在机械密封工作区的空间里产生沉积，保证机械密封正常工作，提高机械密封的使用寿命。

技术研发人员：杨建平;王诗中;王宏远;魏耀;杨忠德;孙兴革;白山;曾林锁;杨德霖;李延斌
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司;沈阳工业大学通益科技有限公司
技术研发日：2019.06.12
技术公布日：2019.08.02