一种大通径单双快换旋转防喷器总成制造技术

本发明专利技术公开了一种大通径单双快换旋转防喷器总成，包括驱动总成、上胶芯旋转总成以及与上胶芯旋转总成底部可拆卸式连接的下胶芯旋转总成；所述上胶芯旋转总成包括上中心轴保护套、上胶芯外壳、上胶芯、上胶芯骨架、上胶芯驱动悬挂器和上胶芯密封压盖。该大通径单双快换旋转防喷器总成兼顾大通径中心轴尺寸和高动密封压力，在确保中心轴通径不变的前提下，可实现高压双胶芯总成和低压单胶芯总成的快速转换，同时，改进了胶芯悬挂器与密封胶芯的连接方式，上部胶芯密封压盖与上胶芯外壳的连接方式，转动密封衬套的固定方式，能够有效防止震动造成螺纹松动、密封衬套磨损而导致的设备密封失效的情况，本发明专利技术结构紧凑、简单，便于现场拆装，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种大通径单双快换旋转防喷器总成
本专利技术涉及防喷器
，特别是一种大通径单双快换旋转防喷器总成。
技术介绍
旋转防喷器是实施欠平衡(液相、气相)钻井、控压钻井等钻井技术的核心设备之一。其主要作用是在一定井口压力条件下，实现钻具的旋转密封和钻进。一般被动式旋转防喷器主要由旋转总成、壳体、卡箍等组成，其中，旋转总成是旋转防喷器的主要组成部分，是实现钻具转动密封的重要组件。目前所使用的旋转防喷器旋转总成一般分为高压双胶芯总成和低压单胶芯总成，现有高压双胶芯总成由于结构限制其中心轴通径较小，通过钻具能力受限，但是具备大通径中心轴的旋转总成，又多为低压单胶芯，其承压能力低，现场使用需根据情况购置和储备不同规格型号的旋转防喷器总成，既增加成本，又不便于管理。现有高压级别的旋转防喷器总成，通常采用安装上部胶芯总成和下部胶芯总成的方式以提高其动密封压力，其上部胶芯总成整体为密封腔室，上胶芯密封压盖和上胶芯外壳之间通常采用螺纹或螺栓的方式进行连接。同时，不论是高压双胶芯还是低压单胶芯旋转防喷器总成，其密封胶芯均采用胶芯悬挂器通过螺栓与胶芯连接的方式安装，密封胶芯与悬挂器之间主要依靠螺栓的预紧力使胶芯端面与悬挂器紧密贴合以实现密封。现场作业过程中，由于钻具旋转、井口震动，容易出现高压双胶芯旋转总成的上胶芯外壳和上胶芯密封压盖出现倒扣或松脱，以及胶芯悬挂器与胶芯贴合面螺栓松脱等现象，进而导致旋转总成密封失效，芯轴磨损、报废等意外情况。此外，常规旋转防喷器总成通常采用螺纹的方式将耐磨动密封衬套与旋转总成的芯轴进行连接，再与动密封组件之间实现动态密封，为防止旋转过程中动密封衬套脱扣或松脱，通常采用焊点和使用密封胶的方式将其固定，随着使用时间的累计，耐磨动密封衬套密封表面会逐渐磨损而导致动密封失效，拆卸更换动密封衬套时，需使用专用工具或特殊处理才能实现，由于现场条件限制，强制处理可能损伤芯轴、密封组件，造成轴承损坏或报废，只能返厂维修，影响施工进度，维修周期长，运输成本高。公开号为CN209494545U的中国专利提供了一种易拆装旋转防喷器旋转总成，改变了上胶芯连接座与上胶芯安装筒两者之间、上胶芯安装筒、上动密封套和芯轴二者之间以及芯轴、下动密封套和下胶芯安装座三者之间的连接方式，一定程度上缓解上述技术问题发生，但其密封胶芯与胶芯悬挂器之间依旧采用螺纹预紧的方式进行连接和密封，动密封衬套与中芯轴之间仍然使用螺钉进行固定，一旦螺纹松动或螺纹头磨损，仍然可能出现上胶芯密封压盖、密封胶芯悬挂器密封失效、设备难以拆装等问题。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种大通径单双快换旋转防喷器总成，兼顾大通径中心轴尺寸和高动密封压力，在确保中心轴通径不变的前提下，可实现高压双胶芯总成和低压单胶芯总成的快速转换，同时，改进了胶芯悬挂器与密封胶芯的连接方式，上部胶芯密封压盖与上胶芯外壳的连接方式，转动密封衬套的固定方式，能够有效防止震动造成螺纹松动、密封衬套磨损而导致的设备密封失效的情况，本专利技术结构紧凑、简单，便于现场拆装，实用性强，易于推广。本专利技术采用的技术方案是：一种大通径单双快换旋转防喷器总成，包括驱动总成、上胶芯旋转总成以及与上胶芯旋转总成底部可拆卸式连接的下胶芯旋转总成；所述上胶芯旋转总成包括上中心轴保护套、上胶芯外壳、上胶芯、上胶芯骨架、上胶芯驱动悬挂器和上胶芯密封压盖；所述上胶芯外壳为中空的环柱形结构，该上胶芯外壳的底部内壁设有向内的凸台，所述下胶芯旋转总成与所述凸台可拆卸式连接，位于所述凸台上部的上胶芯外壳的内壁设有柱面内螺纹，所述上中心轴保护套的外壁柱面设有与上胶芯外壳的柱面内螺纹匹配的柱面外螺纹，所述上中心轴保护套与所述凸台上部的上胶芯外壳的内壁螺纹连接；所述上胶芯设于上胶芯外壳中，其上端面内腔镶嵌上胶芯骨架，所述上胶芯骨架为轴心一侧的轴向截面呈“L”字形的圆环结构，所述上胶芯骨架突出于上胶芯的顶部端面以上的部分为圆柱结构，所述上胶芯驱动悬挂器的内壁包括从下至上设置的两部分柱面，分别为柱面一和柱面二，所述柱面一的内径大于柱面二的内径，所述上胶芯骨架的圆柱结构的外壁与柱面一相适配，该上胶芯骨架的圆柱结构与上胶芯驱动悬挂器的下端可拆卸式连接；所述上胶芯驱动悬挂器的外壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面三和柱面四，所述柱面三的外径小于柱面四的外径，所述上胶芯密封压盖的内壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面五和柱面六，所述柱面五的内径小于柱面六的内径，所述柱面四上设有凸块一，所述柱面六上设有与凸块一相适配的的凹槽一，以限制所述上胶芯驱动悬挂器相对所述上胶芯密封压盖轴向转动及滑动；所述上胶芯密封压盖的中部外壁设有凸块二，所述上胶芯外壳的上端内腔设有与凸块二相适配的凹槽二；所述驱动总成的外壁设有凸块三，所述上胶芯驱动悬挂器的上端面设有与凸块三相适配的凹槽三。驱动总成可带动所述上胶芯驱动悬挂器绕轴转动。优选的，所述上胶芯骨架的圆柱结构的外壁设有螺纹盲孔一，所述上胶芯驱动悬挂器的柱面一设有贯通上胶芯驱动悬挂器侧壁的沉头孔一，所述沉头孔一的沉头侧位于上胶芯驱动悬挂器的外侧，所述螺纹盲孔一与沉头孔一通过胶芯连接螺钉连接，以限制所述上胶芯轴向转动和滑动，且所述上胶芯骨架的圆柱结构的外壁与上胶芯驱动悬挂器的柱面一之间设有密封圈一，且密封圈一位于胶芯连接螺钉的上方。优选的，所述上胶芯密封压盖位于凸块二以下的外壁与上胶芯外壳的内壁之间设有密封圈二，所述上胶芯驱动悬挂器的柱面二与所述上胶芯密封压盖的柱面五之间设有密封圈三。优选的，所述上胶芯驱动悬挂器的柱面四上设有多个相互独立的凸块一，所述上胶芯密封压盖的柱面六上设有多个相互独立且分别凸块一相适配的凹槽一；所述上胶芯密封压盖的中部外壁设有多个相互独立的凸块二，所述上胶芯外壳的上端内腔设有多个相互独立且分别与凸块二相适配的凹槽二。优选的，所述下胶芯旋转总成包括注油接头、总成上压盖、上动密封衬套、上密封套、扶正轴承、推力轴承、中心轴、总成外壳、轴承座、下密封套、总成下压盖、下动密封衬套、下胶芯悬挂器、下胶芯、下胶芯骨架、下动密封组件、上动密封组件、和平衡压力接头；所述总成外壳为中空的环柱型结构，其内腔自上而下依次设有第一、第二、第三、第四和第五台阶柱面，所述总成外壳的第一至第三台阶柱面的内径由小变大，所述总成外壳的第三至第五台阶柱面的内径由大变小，所述总成外壳的上端面均布有多个螺纹盲孔二，所述总成外壳的下端面均布有多个螺纹盲孔三，所述总成外壳的上端面还设有螺纹密封孔一，所述总成外壳内设有贯通孔一，所述贯通孔一的一端与螺纹密封孔一连通，另一端与总成外壳内腔连通，所述注油接头设于密封螺纹孔一中，所述总成外壳的第一台阶柱面中部总成外壳的径向设有贯穿总成外壳侧壁的贯通孔二，所述贯通孔二在靠近总成外壳外壁的一侧设有螺纹密封孔二，所述平衡压力接头设于螺纹密封孔二中；所述中心轴的内腔为等径通孔，所述中心轴的外壁自上而下依次设有第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七台阶柱面，所述中心轴的第一至第四台阶柱面的外径由小变大，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，包括驱动总成(1)、上胶芯旋转总成以及与上胶芯旋转总成底部可拆卸式连接的下胶芯旋转总成；所述上胶芯旋转总成包括上中心轴保护套(28)、上胶芯外壳(29)、上胶芯(30)、上胶芯骨架(31)、上胶芯驱动悬挂器(32)和上胶芯密封压盖(33)；所述上胶芯外壳(29)为中空的环柱形结构，该上胶芯外壳(29)的底部内壁设有向内的凸台，所述下胶芯旋转总成与所述凸台可拆卸式连接，位于所述凸台上部的上胶芯外壳(29)的内壁设有柱面内螺纹，所述上中心轴保护套(28)的外壁柱面设有与上胶芯外壳(29)的柱面内螺纹匹配的柱面外螺纹，所述上中心轴保护套(28)与所述凸台上部的上胶芯外壳(29)的内壁螺纹连接；所述上胶芯(30)设于上胶芯外壳(29)中，其上端面内腔镶嵌上胶芯骨架(31)，所述上胶芯骨架(31)为轴心一侧的轴向截面呈“L”字形的圆环结构，所述上胶芯骨架(31)突出于上胶芯(30)的顶部端面以上的部分为圆柱结构，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的内壁包括从下至上设置的两部分柱面，分别为柱面一和柱面二，所述柱面一的内径大于柱面二的内径，所述上胶芯骨架(31)的圆柱结构的外壁与柱面一相适配，该上胶芯骨架(31)的圆柱结构与上胶芯驱动悬挂器(32)的下端可拆卸式连接；所述上胶芯驱动悬挂器(32)的外壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面三和柱面四，所述柱面三的外径小于柱面四的外径，所述上胶芯密封压盖(33)的内壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面五和柱面六，所述柱面五的内径小于柱面六的内径，所述柱面四上设有凸块一，所述柱面六上设有与凸块一相适配的的凹槽一；所述上胶芯密封压盖(33)的中部外壁设有凸块二，所述上胶芯外壳(29)的上端内腔设有与凸块二相适配的凹槽二；所述驱动总成(1)的外壁设有凸块三，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的上端面设有与凸块三相适配的凹槽三。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，包括驱动总成(1)、上胶芯旋转总成以及与上胶芯旋转总成底部可拆卸式连接的下胶芯旋转总成；所述上胶芯旋转总成包括上中心轴保护套(28)、上胶芯外壳(29)、上胶芯(30)、上胶芯骨架(31)、上胶芯驱动悬挂器(32)和上胶芯密封压盖(33)；所述上胶芯外壳(29)为中空的环柱形结构，该上胶芯外壳(29)的底部内壁设有向内的凸台，所述下胶芯旋转总成与所述凸台可拆卸式连接，位于所述凸台上部的上胶芯外壳(29)的内壁设有柱面内螺纹，所述上中心轴保护套(28)的外壁柱面设有与上胶芯外壳(29)的柱面内螺纹匹配的柱面外螺纹，所述上中心轴保护套(28)与所述凸台上部的上胶芯外壳(29)的内壁螺纹连接；所述上胶芯(30)设于上胶芯外壳(29)中，其上端面内腔镶嵌上胶芯骨架(31)，所述上胶芯骨架(31)为轴心一侧的轴向截面呈“L”字形的圆环结构，所述上胶芯骨架(31)突出于上胶芯(30)的顶部端面以上的部分为圆柱结构，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的内壁包括从下至上设置的两部分柱面，分别为柱面一和柱面二，所述柱面一的内径大于柱面二的内径，所述上胶芯骨架(31)的圆柱结构的外壁与柱面一相适配，该上胶芯骨架(31)的圆柱结构与上胶芯驱动悬挂器(32)的下端可拆卸式连接；所述上胶芯驱动悬挂器(32)的外壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面三和柱面四，所述柱面三的外径小于柱面四的外径，所述上胶芯密封压盖(33)的内壁包括从上至下设置的两部分柱面，分别为柱面五和柱面六，所述柱面五的内径小于柱面六的内径，所述柱面四上设有凸块一，所述柱面六上设有与凸块一相适配的的凹槽一；所述上胶芯密封压盖(33)的中部外壁设有凸块二，所述上胶芯外壳(29)的上端内腔设有与凸块二相适配的凹槽二；所述驱动总成(1)的外壁设有凸块三，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的上端面设有与凸块三相适配的凹槽三。


2.根据权利要求所述的大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，所述上胶芯骨架(31)的圆柱结构的外壁设有螺纹盲孔一，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的柱面一设有贯通上胶芯驱动悬挂器(32)侧壁的沉头孔一，所述沉头孔一的沉头侧位于上胶芯驱动悬挂器(32)的外侧，所述螺纹盲孔一与沉头孔一通过胶芯连接螺钉(18)连接，且所述上胶芯骨架(31)的圆柱结构的外壁与上胶芯驱动悬挂器(32)的柱面一之间设有密封圈一，且密封圈一位于胶芯连接螺钉(18)的上方。


3.根据权利要求所述的大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，所述上胶芯密封压盖(33)位于凸块二以下的外壁与上胶芯外壳(29)的内壁之间设有密封圈二，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的柱面二与所述上胶芯密封压盖(33)的柱面五之间设有密封圈三。


4.根据权利要求所述的大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，所述上胶芯驱动悬挂器(32)的柱面四上设有多个相互独立的凸块一，所述上胶芯密封压盖(33)的柱面六上设有多个相互独立且分别凸块一相适配的凹槽一；所述上胶芯密封压盖(33)的中部外壁设有多个相互独立的凸块二，所述上胶芯外壳(29)的上端内腔设有多个相互独立且分别与凸块二相适配的凹槽二。


5.根据权利要求1所述的大通径单双快换旋转防喷器总成，其特征在于，所述下胶芯旋转总成包括注油接头(2)、总成上压盖(3)、上动密封衬套(4)、上密封套(5)、扶正轴承(6)、推力轴承(7)、中心轴(8)、总成外壳(9)、轴承座(10)、下密封套(11)、总成下压盖(13)、下动密封衬套(14)、下胶芯悬挂器(15)、下胶芯(16)、下胶芯骨架(17)、下动密封组件(21)、上动密封组件(22)、和平衡压力接头(23)；
所述总成外壳(9)为中空的环柱型结构，其内腔自上而下依次设有第一、第二、第三、第四和第五台阶柱面，所述总成外壳(9)的第一至第三台阶柱面的内径由小变大，所述总成外壳(9)的第三至第五台阶柱面的内径由大变小，所述总成外壳(9)的上端面均布有多个螺纹盲孔二，所述总成外壳(9)的下端面均布有多个螺纹盲孔三，所述总成外壳(9)的上端面还设有螺纹密封孔一，所述总成外壳(9)内设有贯通孔一，所述贯通孔一的一端与螺纹密封孔一连通，另一端与总成外壳(9)内腔连通，所述注油接头(2)设于密封螺纹孔一中，所述总成外壳(9)的第一台阶柱面中部总成外壳(9)的径向设有贯穿总成外壳(9)侧壁的贯通孔二，所述贯通孔二在靠近总成外壳(9)外壁的一侧设有螺纹密封孔二，所述平衡压力接头(23)设于螺纹密封孔二中；
所述中心轴(8)的内腔为等径通孔，所述中心轴(8)的外壁自上而下依次设有第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七台阶柱面，所述中心轴(8)的第一至第四台阶柱面的外径由小变大，所述中心轴(8)的第四至第七台阶柱面的外径由大变小，所述中心轴(8)的最上端面设有多个均布的螺纹盲孔四，所述凸台上设有多个与螺纹盲孔四对应的贯通孔三，所述贯通孔三与螺纹盲孔四通过中心轴(8)连接螺栓连接，所述上中心轴保护套(28)设于中心轴(8)连接螺栓的上部；
所述上动密封衬套(4)为圆环结构，设于中心轴(8)的第一台阶上，所述上动密封衬套(4)的上端面与上胶芯外壳(29)的下端面紧密接触，所述上动密封衬套(4)的上端内壁设有多个向内均布的凸块四，所述中心轴(8)上设有多个分别与凸块四相适配的凹槽四；
所述上密封套(5)与上动密封组件(22)共同设于上动密封衬套(4)的外壁与总成外壳(9)第一台阶柱面之间；
所述总成上压盖(3)为环形结构，通过上连接螺钉(25)与总成外壳(9)上端面的螺纹盲孔二连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤麒麟，曾涛，熊涛，
申请(专利权)人：四川国励石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51