具有复合密封结构的冲管总成制造技术

具有复合密封结构的冲管总成，包括上冲管、下冲管、内冲管、机械密封结构和盘根。下冲管通过机械密封结构活动担设于上冲管底部，内冲管嵌设固定于上冲管和下冲管中。盘根填充与下冲管与内冲管间的环空区域内。本实用新型专利技术通过上冲管、下冲管和内冲管构成的组合结构内部的转动代替现有冲管与中心管间的转动，使冲管与鹅颈管和中心管相对固定，避免了旋转过程对中心管的磨损，有利于延长中心管的使用寿命、降低钻探成本。同时，通过机械密封结构和盘根的组合，采用机械密封和填料密封两种密封方式，从旋转的径向端面和轴向端面两个方向进行密封，有利于提高冲管总成的密封效果。

【技术实现步骤摘要】
具有复合密封结构的冲管总成
本技术涉及油气田钻探设备
，尤其涉及一种具有复合密封结构的冲管总成。
技术介绍
钻井水龙头由上、下两部分组成，上部鹅颈管与水龙带相连，通过提环挂在游车大钩上保持固定；下部接方钻杆，随钻具自由转动。由此可见，钻井水龙头不仅具有提升、循环的作用，也是重要的旋转部件。而其固定和旋转间的功能切换则是由冲管总成实现的。现有冲管总成采用单管，顶部与鹅颈管固定，底部与中心管相对转动。由于转动过程中的跳动、偏心以及管内泥浆在端面堆积等因素，导致冲管和中心管的磨损均较为严重，从而使钻探成本提高。再者，现有冲管密封采用盘根进行填料密封，磨损迅速，密封寿命短，影响钻头进程。
技术实现思路
本技术提供一种具有复合密封结构的冲管总成，以解决上述现有技术不足。通过上冲管、下冲管和内冲管构成的组合结构内部的转动代替现有冲管与中心管间的转动，使冲管与鹅颈管和中心管相对固定，避免了旋转过程对中心管的磨损，有利于延长中心管的使用寿命、降低钻探成本。同时，通过机械密封结构和盘根的组合，采用机械密封和填料密封两种密封方式，从旋转的径向端面和轴向端面两个方向进行密封，有利于提高冲管总成的密封效果。为了实现本技术的目的，拟采用以下技术：具有复合密封结构的冲管总成，其特征在于，包括上冲管、下冲管、内冲管、机械密封结构和盘根，上冲管底部设有担台，下冲管顶部设有凸台，担台的上表面和凸台的下表面分别固定设有机械密封结构的静环和动环，当下冲管自上冲管上方插入后，动环与静环相接触、凸台活动担设于担台上，内冲管顶部通过压盖与上冲管顶部连接固定，使内冲管嵌设固定于上冲管和下冲管内，内冲管与上冲管间的环空区域内设有位于凸台上表面的轴承和套设于内冲管外的弹簧，弹簧顶部与压盖接触、底部固定于轴承处，内冲管与下冲管间的环空区域内压设固定有盘根。进一步，上冲管顶部和下冲管底部分别通过压帽与鹅颈管和中心管螺纹连接。进一步，压盖与鹅颈管间以及下冲管与中心管间设有密封垫圈。进一步，凸台上表面固定设有密封圈，密封圈压设于上冲管和内冲管件的环空区内、并与轴承连接。进一步，下冲管底部设有收口结构，收口结构内径与内冲管内径相等。进一步，内冲管底部外壁处设有限位块，盘根底部与限位块贴合。进一步，轴承采用止推轴承。本技术的有益效果是：1、本技术通过上冲管、下冲管和内冲管构成的组合结构内部的转动代替现有冲管与中心管间的转动，使冲管与鹅颈管和中心管相对固定，避免了旋转过程对中心管的磨损，有利于延长中心管的使用寿命、降低钻探成本。2、本技术通过机械密封结构和盘根的组合，采用机械密封和填料密封两种密封方式，从旋转的径向端面和轴向端面两个方向进行密封，有利于提高冲管总成的密封效果。3、本技术利用盘根对机械密封结构下方环空区域进行填料密封，使冲管总成中的泥浆首先与使用成本较低的盘根接触；当盘根5失效后，再通过机械密封结构保持密封，有利于延长冲管总成的使用时间、降低其维修费用。4、本技术在内冲管底部和下冲管处收口结构上方设有变径区域，有利于缓冲泥浆对盘根的冲击强度，从而延长盘根的使用寿命。附图说明图1示出了本技术结构示意图。具体实施方式如图1所示，具有复合密封结构的冲管总成，包括上冲管1、下冲管2、内冲管3、机械密封结构4和盘根5。本技术采用机械密封和填料（盘根）密封两种密封结构，从旋转的径向端面和轴向端面两个方向进行密封，有利于提高冲管总成的密封效果。上冲管1顶部和下冲管2底部分别通过压帽9与鹅颈管100和中心管200螺纹连接。上冲管1和下冲管2分别与鹅颈管100和中心管200保持固定，通过上冲管1和下冲管2间的旋转满足鹅颈管100固定而中心管200旋转的工作要求，避免现有钻井水龙头在冲管底部与中心管顶部相接处发生的磨损，有利于延长中心管的使用寿命。压盖6与鹅颈管100间以及下冲管2与中心管200间设有密封垫圈。用于上冲管1与鹅颈管100以及下冲管2与中心管200连接处的密封，并使之相互隔离，避免磨损。上冲管1底部设有担台11，下冲管2顶部设有凸台21，担台11的上表面和凸台21的下表面分别固定设有机械密封结构4的静环41和动环42。上冲管1的主管径大于下冲管2的主管径，担台11处内径略大于凸台21处内径。当下冲管2自上冲管1上方插入后，动环42与静环41相接触、凸台21活动担设于担台11上。静环41和动环42构成机械密封端面，该对端面保持紧密贴合并可相对滑动，从而防止流体泄漏。机械密封因具有轴向补偿的特性，因而较之填料密封具有泄漏少、使用寿命长的优点。凸台21上表面固定设有密封圈10，密封圈10压设于上冲管1和内冲管3件的环空区内、并与轴承7连接。密封圈10用于提高机械密封结构4的密封效果。内冲管3顶部通过压盖6与上冲管1顶部连接固定，使内冲管3嵌设固定于上冲管1和下冲管2内。内冲管3与上冲管1间的环空区域内设有位于凸台21上表面的轴承7和套设于内冲管3外的弹簧8，弹簧8顶部与压盖6接触、底部固定于轴承7处。压盖6采用旋转或卡设等现有技术方式在上冲管1和内冲管3中稳定固定，以压紧弹簧8，使其下压轴承7和凸台21，保持动环42与静环41紧密贴合状态，保证机械密封效果。内冲管3与下冲管2间的环空区域内压设固定有盘根5。利用盘根5对机械密封结构4下方环空区域进行填料密封，使冲管总成中的泥浆首先与使用成本较低的盘根5接触；当盘根5失效后，再通过机械密封结构4保持密封，有利于延长冲管总成的使用时间、降低其维修费用。内冲管3底部外壁处设有限位块31，限位块31的外径略小于下冲管2主管内径。盘根5底部与限位块31贴合。限位块31在装卸内冲管3时限定盘根5的位置，避免其发生脱落。同时也为盘根5的压紧起担设支撑作用。下冲管2底部设有收口结构22，收口结构22内径与内冲管3内径相等。以保持冲管总成内泥浆压力。内冲管3底部和收口结构22顶部间的环形区域为泥浆对盘根5的主要冲击区域，此处内径相较与内冲管3内径大，有利于缓冲泥浆的冲击强度，以便延长盘根5的使用寿命。轴承7采用止推轴承，以承受轴向跳动。弹簧8和密封圈10分别固定于轴承7的上下两座片处。结合实施例阐述本技术具体实施方式如下：装卸：擦拭静环41和动环42表面后，涂抹密封油。将下冲管2垂直插入上冲管1中。将若干盘根5套于内冲管3外侧。将套设有盘根5的内冲管3垂直插入上冲管1和下冲管2上部区域中。利用工具将盘根5推入下冲管2和内冲管3间的环空区域中，并在限位块31的支撑下压实。在上冲管1和内冲管3间的环空区域内塞入顶部依次固定有轴承7和弹簧8的密封圈10。使密封圈10底部凹槽卡设于凸台21处，以确定凸台21在上冲管1中的位置，从而保持动环42和静环41间具有稳定的接触面。在上冲管1和内冲管3顶部处固定压盖6。分别在上冲管1顶部和下冲管2底部加装密封垫圈后，通过压帽将两者分别与鹅颈管100和中心管200连接固定，完成组装。工作：中心管200带动下冲管2在上冲管1和内冲管3间旋转。压盖6压设弹簧8下压轴承7、密封圈10和凸台21，使动环42始终与静环41贴合保持密封。密封圈10和动环42随下冲管2转动，而弹簧8则可在轴承7的作用下保持静止。下冲管2转动过程中，盘根5与其内壁保持密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有复合密封结构的冲管总成，其特征在于，包括上冲管（1）、下冲管（2）、内冲管（3）、机械密封结构（4）和盘根（5），上冲管（1）底部设有担台（11），下冲管（2）顶部设有凸台（21），担台（11）的上表面和凸台（21）的下表面分别固定设有机械密封结构（4）的静环（41）和动环（42），当下冲管（2）自上冲管（1）上方插入后，动环（42）与静环（41）相接触、凸台（21）活动担设于担台（11）上，内冲管（3）顶部通过压盖（6）与上冲管（1）顶部连接固定，使内冲管（3）嵌设固定于上冲管（1）和下冲管（2）内，内冲管（3）与上冲管（1）间的环空区域内设有位于凸台（21）上表面的轴承（7）和套设于内冲管（3）外的弹簧（8），弹簧（8）顶部与压盖（6）接触、底部固定于轴承（7）处，内冲管（3）与下冲管（2）间的环空区域内压设固定有盘根（5）。

【技术特征摘要】
1.具有复合密封结构的冲管总成，其特征在于，包括上冲管（1）、下冲管（2）、内冲管（3）、机械密封结构（4）和盘根（5），上冲管（1）底部设有担台（11），下冲管（2）顶部设有凸台（21），担台（11）的上表面和凸台（21）的下表面分别固定设有机械密封结构（4）的静环（41）和动环（42），当下冲管（2）自上冲管（1）上方插入后，动环（42）与静环（41）相接触、凸台（21）活动担设于担台（11）上，内冲管（3）顶部通过压盖（6）与上冲管（1）顶部连接固定，使内冲管（3）嵌设固定于上冲管（1）和下冲管（2）内，内冲管（3）与上冲管（1）间的环空区域内设有位于凸台（21）上表面的轴承（7）和套设于内冲管（3）外的弹簧（8），弹簧（8）顶部与压盖（6）接触、底部固定于轴承（7）处，内冲管（3）与下冲管（2）间的环空区域内压设固定有盘根（5）。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈河斌，周恩贵，袁栋，叶磊，
申请(专利权)人：四川兆虹油气田技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51