[实用新型]一种钻机卡盘的密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封结构，具体涉及一种钻机卡盘的迷宫式密封结构。

背景技术

如图1所示，钻机卡盘与钻机回转部件(动力头)相联接，具体功能是夹紧钻杆，传递扭矩和轴向力，实现钻具的回转、给进、升降和扭卸，是钻机的核心部件之一。钻机工作时，经常有大量的水、泥浆从钻机上方流撒到卡盘上，因而，卡盘轴承的密封防护是很必要的。

对于相对旋转的轴类零部件的密封，通常采用旋转轴唇形密封圈，但这种密封使结构尺寸，特别是径向尺寸增加很多，影响到钻机的总体尺寸设计，而且这种密封圈在高速旋转无润滑条件下寿命很短。因此，一些钻机卡盘轴承就仅采取间隙密封。如图1所示，通过间隙L1实现了间隙密封。采用这种间隙密封，水、泥浆会经常进入卡盘轴承内，导致轴承过早损坏。

发明内容

本发明目的在于提供一种钻机卡盘的密封结构，可以防止水、泥浆进入卡盘轴承内，有效地解决卡盘轴承的密封问题。

根据本发明提供了一种钻机卡盘的密封结构，其中，卡盘座大体上为一圆环式结构，卡盘座的上部外圆面与上压盖的内圆面相配合，在所述卡盘座的上部外圆面上设置有环形迷宫式密封沟槽。

根据本发明的一个实施例，所述的钻机卡盘的密封结构，其中，在所述卡盘座的外圆面上设置有至少一个导流槽。

根据本发明的另一个实施例，所述的钻机卡盘的密封结构，其中，在所述卡盘座的上端面设置有一环槽，在所述环槽的槽底钻有至少一个导流孔，其下方通向所述卡盘座体外。

本发明的有益效果主要体现在：

本发明的钻机卡盘的密封结构，其在卡盘座的外圆面上设置了环形迷宫式密封沟槽，使得卡盘座与上压盖在卡盘工作过程中一直处在密封沟槽的密封保护之中，当水、泥浆流撒到钻机卡盘上时，需经过多道节流间隙与膨胀空间组成的通道，多次节流使水、泥浆难于渗漏到卡盘轴承内。除此之外，还在卡盘座的外圆面上加工了导流槽，若水、泥浆进入迷宫式密封沟槽，则可通过导流槽向下流出卡盘体外。进一步，在卡盘座的上端面加工一环槽，在环槽的槽底钻出导流孔，其下方通向卡盘座体外，一旦水、泥浆流量大突破迷宫式密封沟槽进入环槽，就可由导流孔排出卡盘体外。综上所述，本发明的钻机卡盘的密封结构有效地实现了对钻机卡盘轴承的密封。

附图说明

图1是现有技术中采取间隙密封的钻机卡盘结构的示意图；

图2是采用本发明的密封结构的钻机卡盘结构示意图；

图3显示了本发明的一个实施例的钻机卡盘的密封结构的示意图，其中图3A为密封结构的正视图，图3B为密封结构的俯视图，图3C为图3A中卡盘座的部位41的局部放大图；

图4是打斜孔时钻机和卡盘座同步旋转某一角度时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

图2是采用本发明的密封结构的钻机卡盘结构示意图。卡盘工作时，主轴7带动夹紧钻杆的卡瓦1、压套2上的上压盖3及轴承5的内圈旋转，卡盘座4和下压盖6均不转动。上压盖3制成盘形零件扣合在卡盘座4上，使上压盖3内圆与卡盘座4上端外圆形成诸如0.5mm的环状间隙L2，使上压盖3内圆与卡盘座4上端外圆二者在相对运动时无接触。当一个回次工作结束需松开钻杆时，下压盖6上移。通过轴承5推动上压盖3和压套2上移，压套2内锥面径向尺寸增大，使卡瓦1后退，完成松开钻杆的工作。

另请参阅图3A、图3B和图3C所示的本发明的密封结构的一个实施例，其中显示了卡盘座4的结构。卡盘座4大体上为一圆环式结构，其上部外圆面与上压盖3的内圆面配合，在卡盘座4的上部外圆面加工若干道(例如三道)环形迷宫式密封沟槽8。即使当上压盖3上移到最大距离时，其下端面也不超过卡盘座4的下面一道密封沟槽8，也就是说，卡盘座4与上压盖3在卡盘工作过程中一直处在0.5mm间隙L2处的环形密封沟槽8所形成迷宫式密封结构中。得益于所述的迷宫密封结构，当水、泥浆流撒到钻机卡盘上时，需经过多道节流间隙与膨胀空间组成的通道，使水、泥浆难于渗漏到卡盘轴承内，达到有效密封的目的。

除了在卡盘座4上部外圆面加工迷宫式密封沟槽8外，还可以如以下的实施例那样，进一步采用辅助密封结构。

如图3所示，可以在卡盘座4外圆面上铣至少一条与迷宫式密封沟槽8同深度的轴向导流槽9，由此，若水、泥浆进入沟槽8，则可通过导流槽9向下流出卡盘体外。在一个实施例中，可以如图3B所示地设置三个导流槽91、92、93，其位置互成45°角，以加速使进入沟槽8的水、泥浆通过导流槽91、92、93流出卡盘体外。