一種頂驅動力水龍頭的制作方法
【專利摘要】一種用于鉆機的頂驅動力水龍頭，包括軸（2）、套筒（7）和在軸（2）和套筒（7）之間的密封固定結構，所述軸（2）具有從軸的一端直通進水孔的軸冷卻水孔（201）和第二側通孔（203）；所述套筒的中間部位設有第一側通孔（701）和與軸（2）的軸冷卻水孔相對的環狀水道（703）；所述密封固定結構對稱分布在所述環狀水道（703）的兩側，所述密封固定結構為從環狀水道的兩側依次設有密封件（8）、隔套（6）、深溝球軸承（5）、前蓋（4）或后蓋（9）所述前蓋（4）和后蓋（9）分別通過螺栓與套筒的端面固定。該頂驅動力水龍頭在需更換易損件時拆卸簡便，簡化了水龍頭的結構。
【專利說明】一種頂驅動力水龍頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及地質鉆探用全液壓鉆機【技術領域】，尤其是一種頂部驅動鉆井裝置的集成于動力輸出軸內部的水龍頭。
【背景技術】
[0002]頂部驅動鉆井是20世紀80年代國際鉆井領域中興起的一項新的鉆井技術，是旋轉鉆井技術的一次重大突破，頂部驅動鉆井裝置是將原來固定在鉆臺面上的旋轉驅動裝置如轉盤等變為隨游車一起運動的集旋轉動力、水龍頭和上卸扣鉗為一體的新型鉆井設備，其中動力水龍頭是該頂部驅動鉆井裝置的重要部件，它要和上部的游車大鉤保持相對靜止狀態，又要能帶動與之下部相連的鉆桿實現旋轉運動。在正常工作狀態下，其下部懸掛鉆柱及鉆頭，當鉆機帶動鉆頭向地下鉆進時，由于鉆頭與巖石間的巨大摩擦力會造成鉆頭與巖石的接觸面溫度急劇升高，因此需要注入冷卻水或冷卻空氣對鉆頭實施降溫，通常的做法是在主機和輸出軸之間裝一水龍頭，該水龍頭軸的前端與鉆機動力頭主軸連接，套筒通過油管或冷卻泵或壓縮機相連，工作時主軸與動力頭主軸及鉆桿轉動，套筒不能轉動，水龍頭整體還須能更是主軸直線上下滑行，該水龍頭的主要功能是將冷卻液或冷卻空氣輸入鉆桿冷卻鉆頭，其性能的好壞直接關系到整套設備的使用效果。
[0003]目前用于鉆機的水龍頭的普遍存在的問題是密封高壓空氣及壓力水的能力較差，在長時間的使用過程中由于密封圈的磨損而導致密封圈的密封自緊力變小，高壓空氣或壓力水容易從旋轉主軸和密封單元間滲漏，從而對設備的正常工作造成影響。而水龍頭的套筒的兩端一般采用螺栓固定連接，動力水龍頭的主軸與鉆柱的連接也采用螺紋連接，長時間使用會使螺紋銹蝕，這使得在更換殼體配件時拆卸難度非常大，需要花費大量時間來拆卸，這使得鉆井工作難以持續進行。
[0004]在上述現有技術缺陷的基礎上， 申請人:經過改進，提出了結構簡單，容易拆卸的頂驅動力水龍頭，使得水龍頭的維護保養時復雜的拆卸工作變得簡單容易，提高了工作效率。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種結構簡單、容易拆卸的頂驅動力水龍頭，使得水龍頭的維護保養時復雜的拆卸工作變得簡單容易，提高了工作效率。
[0006]本發明是這樣實現的，一種用于鉆機的頂驅動力水龍頭，包括軸、套筒和在軸和套筒之間的密封固定結構，所述軸具有一端直通軸的端面，另一端為盲孔的軸冷卻水孔和在盲孔端與軸冷卻水孔一端相通的第二側通孔；
[0007]所述套筒具有軸向通孔，所述套筒的中間部位設有第一側通孔，與第一側通孔相對的內孔部分形成與軸的軸冷卻水孔相對的環狀水道；
[0008]所述密封固定結構對稱分布在所述環狀水道的兩側，所述密封固定結構包括密封單元、隔套、深溝球軸承、前蓋和后蓋，在所述環狀水道的外側安裝密封單元，在密封單元的外側安裝有隔套，在隔套的外側設有所述深溝球軸承，在深溝球軸承的外側分別設有前蓋和后蓋，所述前蓋和后蓋分別通過螺栓與套筒的端面固定；
[0009]所述密封單元為能承受至少20Mpa水壓的密封結構。
[0010]進一步地，在后蓋的外側設有推力球軸承，在推力球軸承的外側設有卡鍵、卡鍵帽和軸用彈性擋圈，所述卡鍵和軸用彈性擋圈分別卡在軸末端的凹槽中。
[0011]進一步地，所述前蓋與軸的配合部位設有防塵圈。
[0012]進一步地，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。
[0013]一種用于鉆機的頂驅動力水龍頭，包括軸、套筒和在軸和套筒之間的密封固定結構，其特征在于，
[0014]所述軸具有法蘭，所述法蘭的側面具有圓錐面，所述軸具有一端直通軸的端面，另一端為盲孔的軸冷卻水孔和在盲孔端與軸冷卻水孔一端相通的第二側通孔；
[0015]所述套筒具有軸向通孔，所述套筒的中間部位設有第一側通孔，與第一側通孔相對的內孔部分形成與軸的軸冷卻水孔相對的環狀水道；所述套筒的內孔兩端具有圓錐面；
[0016]所述密封固定結構對稱分布在所述環狀水道的兩側，所述密封固定結構包括密封單元、隔套、圓錐滾子軸承和后蓋，在所述環狀水道的外側安裝疊簧，在疊簧的外側設有密封單元，在密封單元的外側安裝有隔套，在隔套的外側設有所述圓錐滾子軸承，一側的圓錐滾子軸承壓在法蘭的前端面上，另一側的圓錐滾子軸承外側設有后蓋，所述后蓋的側面具圓錐面，所述后蓋通過內孔螺紋與軸的一端外螺紋旋轉固定；
[0017]所述套筒的圓錐面分別與所述法蘭的圓錐面和所述后蓋的圓錐面配合。
[0018]所述密封單元為能承受至少20Mpa水壓的密封結構。
[0019]進一步地，所述套筒兩端的圓錐面上分別設有O形密封圈。
[0020]進一步地，所述法蘭、套筒和后蓋的圓錐面與其軸線的夾角為5°?15°。
[0021 ] 進一步地，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。
[0022]本發明的有益效果是:簡化了水龍頭的結構，使得水龍頭容易拆卸，在維護保養時復雜的拆卸工作變得簡單容易，提高了工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例1的水龍頭的結構圖。
[0024]圖2為本發明實施例的I水龍頭的主軸。
[0025]圖3為本發明實施例1的水龍頭的殼體。
[0026]圖4為本發明實施例2的水龍頭的結構圖。
[0027]上述圖中的附圖標記:
[0028]I O型密封圈，2軸，3防塵圈，4前蓋，5深溝球軸承，5'圓錐滾子軸承，6隔套，7套筒，8密封單元，9后蓋，10推力球軸承，11內六角螺釘12卡鍵13卡鍵帽14軸用彈性擋圈，15注油孔，16疊簧
[0029]201冷卻水孔，202法蘭，203第二側通孔，
[0030]701第一側通孔，702環狀水道【具體實施方式】
[0031]以下實施例用來說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0032]實施例1
[0033]如圖1是水龍頭的主剖面圖，一種用于頂驅鉆機的動力水龍頭，包括軸2、套筒7，深溝球軸承5連接軸2與套筒7，使得所述軸2繞軸線旋轉，套筒不動。套筒7中間部位有第一側通孔701，接冷卻水嘴，套筒在側通孔部分的內徑比軸2的外徑大，形成環狀水道702，軸2設有直通前端的冷卻水孔201，在冷卻水孔201盲端與套筒7的環狀水道相對位置處設有第二側通孔203，所述軸的冷卻水孔201與所述環狀水道702形成通路；所述環狀水道702兩側各有一道密封單元8，以阻止冷卻水外溢。在密封單元8的外側設有隔套6，隔套6的外側設有一深溝球軸承5，在深溝球軸承5外側分別設有前壓蓋4和后壓蓋9，在后壓蓋9外側加裝推力球軸承11，在推力球軸承11外側同時在軸2的槽內設有卡鍵12、卡鍵帽13，在卡鍵帽13的外側同時在軸2的槽內設有軸用彈性擋圈14。所述密封單元8為能承受至少20Mpa水壓的密封結構，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。
[0034]實施例2
[0035]如圖4所示，是水龍頭實施例2的主剖面圖，一種用于頂驅鉆機的動力水龍頭，包括軸2、套筒7，圓錐滾子軸承5'連接軸2與套筒7，使得所述軸2繞軸線旋轉，套筒不動。套筒7的結構基本沒有改變，與實施例1相同，只是端部內壁有5°?15°的錐孔斜度。所述套筒7的環狀水道兩側各有一道疊簧16和密封單元8，以阻止冷卻水外溢。在密封單元8的外側設有隔套6，隔套6的外側分別設有一圓錐滾子軸承5'，在右端圓錐滾子軸承5'的外側設有后壓蓋9，所述后壓蓋9內螺紋與軸2固定連接；所述軸2的法蘭202具有5°?15°的錐臺斜度，代替實施例1的前蓋4，所述后端蓋9也具有5°?15°的錐臺斜度，所述套筒7的兩端部錐孔分別與所述軸2的法蘭202和后壓蓋9配合，并且設有O形密封圈。
[0036]所述密封單元8為能承受至少20Mpa水壓的密封結構，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。這種密封圈具有液壓自封作用，即在液壓作用下其唇部始終壓緊軸外壁，在密封圈不斷被磨損的情況下，其唇部仍能靠液壓漲開，保證密封。
【權利要求】
1.一種頂驅動力水龍頭，包括軸(2 )、套筒(7 )和在軸(2 )和套筒(7 )之間的密封固定結構，其特征在于， 所述軸(2)具有一端直通軸的端面，另一端為盲孔的軸冷卻水孔(201)和在盲孔端與軸冷卻水孔一端相通的第二側通孔(203)； 所述套筒(7)具有軸向通孔，所述套筒的中間部位設有第一側通孔(701 )，與第一側通孔相對的內孔部分形成與軸(2)的軸冷卻水孔相對的環狀水道(702)； 所述密封固定結構對稱分布在所述環狀水道(702)的兩側，所述密封固定結構包括密封單元(8)、隔套(6)、深溝球軸承(5)、前蓋(4)和后蓋(9)，在所述環狀水道(702)的外側安裝密封單元(8)，在密封單元(8)的外側安裝有隔套(6)，在隔套(6)的外側設有所述深溝球軸承(5),在深溝球軸承(5)的外側分別設有前蓋(4)和后蓋(9),所述前蓋(4)和后蓋(9)分別通過螺栓與套筒的端面固定； 所述密封單元(8)為能承受至少20Mpa水壓的密封結構。
2.一種如權利要求1所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，在后蓋(9)的外側設有推力球軸承(10)，在推力球軸承(10)的外側設有卡鍵(12)、卡鍵帽(13)和軸用彈性擋圈(14)，所述卡鍵(12)和軸用彈 性擋圈(14)分別卡在軸(2)末端的凹槽中。
3.—種如權利要求1或2所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，所述前蓋與軸(2)的配合部位設有防塵圈(3)。
4.一種如權利要求1-3任一項所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。
5.一種頂驅動力水龍頭，包括軸(2)、套筒(7)和在軸(2)和套筒(7)之間的密封固定結構，其特征在于， 所述軸(2 )具有法蘭(202 )，所述法蘭(202 )的側面具有圓錐面，所述軸(2 )具有一端直通軸的端面，另一端為盲孔的軸冷卻水孔(201)和在盲孔端與軸冷卻水孔一端相通的第二側通孔(203)； 所述套筒(7)具有軸向通孔，所述套筒的中間部位設有第一側通孔(701 )，與第一側通孔相對的內孔部分形成與軸(2)的軸冷卻水孔相對的環狀水道(702);所述套筒的內孔兩端具有圓錐面； 所述密封固定結構對稱分布在所述環狀水道(702)的兩側，所述密封固定結構包括密封單元(8)、隔套(6)、圓錐滾子軸承(5')和后蓋(9)，在所述環狀水道(702)的外側安裝疊簧(16)，在疊簧(16)的外側設有密封單元(8)，在密封單元(8)的外側安裝有隔套(6)，在隔套(6)的外側設有所述圓錐滾子軸承(5')，一側的圓錐滾子軸承(5')壓在法蘭(202)的前端面上，另一側的圓錐滾子軸承(5')外側設有后蓋(9)，所述后蓋(9)的側面具有圓錐面，所述后蓋(9)通過內孔螺紋與軸(2)的一端外螺紋旋轉固定； 所述套筒的圓錐面分別與所述法蘭(202)的圓錐面和所述后蓋(9)的圓錐面配合； 所述密封單元(8)為能承受至少20Mpa水壓的密封結構。
6.一種如權利要求5所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，所述套筒兩端的圓錐面上分別設有O形密封圈。
7.—種如權利要求5所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，所述法蘭(2)、套筒(7)和后蓋的圓錐面與其軸線的夾角為5°~15°。
8.—種如權利要求5-7任一項所述的頂驅動力水龍頭，其特征在于，所述密封結構包括耐油橡膠或聚胺 脂橡膠制成的3-4個Y型密封圈，且用隔環分開。
【文檔編號】E21B3/02GK103527076SQ201310538165
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】賀燕麒, 吳云峰 申請人:恒天九五重工有限公司