[发明专利]煤矿井下快速插接高压动态密封旋转送水器及使用方法

说明书

本发明提供了一种煤矿井下快速插接高压动态密封旋转送水器及使用方法，包括旋转外管，旋转外管包括从前端至后端依次一体成型设置的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体，夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体均为轴向中空结构且同轴设置，内部形成一条过水流道；旋转动态密封体内设置有送水轴；二级旋转密封腔体内的送水轴上套装有两个滚动轴承、两个挡环和两个及以上动态密封装置，使得旋转外管能够绕着送水轴转动。本发明采用插接方式与矿用钻杆快速连接，通过两个动态密封装置的双重旋转动密封作用，避免了高压水从送水轴与旋转动态密封体之间的环状间隙泄漏。

技术领域

本发明属于煤矿井下坑道钻探技术领域，涉及送水器，具体涉及一种煤矿井下快速插接高压动态密封旋转送水器及使用方法。

背景技术

送水器是煤矿井下坑道钻进装备的重要组成部分，主要用于钻机驱动孔内钻具高速回转钻进碎岩过程中，向钻孔提供高压水作为钻孔排渣介质，并将钻具高速回转与送水管路分离，避免送水管路旋转缠绕。

现有送水器均采用螺纹连接、螺纹静密封、旋转动密封组件固定尺寸密封，在实际应用中，其存在以下技术不足：

(A)安装时间长。每次加接钻杆时，均需要先从矿用钻杆与送水器连接螺纹处拆开，卸掉送水器；加接上矿用钻杆后，再将送水器与矿用钻杆的连接螺纹拧紧。螺纹拧卸时间长且频繁，钻杆加接效率低，制约了钻机自动加杆技术的发展。

(B)连接螺纹易磨损。定向钻进过程中需要频繁进行钻杆加卸，送水器拆卸安装频繁，连接螺纹磨损速度快，高压水易从螺纹处泄漏，使用寿命短、成本高。

(C)旋转动密封易失效。现有送水器外管与送水轴之间一般采用盘根、胶塞、密封圈等密封组件进行旋转动密封，其尺寸均较为固定，不可根据磨损情况进行自动调整，而常规回转钻进的转速非常高，密封组件磨损速度快，易发生旋转动密封失效。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿井下快速插接高压动态密封旋转送水器及使用方法，解决现有技术中的旋转送水器的旋转动密封易失效的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿井下快速插接高压动态密封旋转送水器，包括旋转外管，所述的旋转外管包括从前端至后端依次一体成型设置的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体，所述的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体均为轴向中空结构且同轴设置，内部形成一条过水流道；

所述的夹持体上设置有夹紧装置，夹持体内部前端设置有导正环；

所述的组合静态密封体内为一体相连的四级阶梯腔体，从前端到后端分别为直径依次减小的一级组合密封腔体、二级组合密封腔体、三级组合密封腔体和四级组合密封腔体，一级组合密封腔体与夹持体内部相连通，四级组合密封腔体与旋转动态密封体内相连通；所述的一级组合密封腔体内安装有矿用钻杆侧壁密封塞，所述的二级组合密封腔体内安装有矿用钻杆接头密封塞；

所述的旋转动态密封体内为一体相连的两级阶梯腔体，从前端到后端分别为直径依次减小的一级旋转密封腔体和二级旋转密封腔体，一级旋转密封腔体与四级组合密封腔体相连通，一级旋转密封腔体的内径大于四级组合密封腔体的内径；

所述的旋转动态密封体内设置有送水轴，送水轴内为过水流道，送水轴的前端通过一级旋转密封腔体与四级组合密封腔体之间的阶梯面进行限位，送水轴的后部通过安装在二级旋转密封腔体后端的锁紧母进行限位，送水轴伸出旋转动态密封体外的后端连通有转换接手；

所述的二级旋转密封腔体内的送水轴上套装有两个滚动轴承、两个挡环和两个及以上动态密封装置，使得旋转外管能够绕着送水轴密封转动。

本发明还具有如下技术特征：