一種鉆桿密封裝置、礦用捕塵裝置和礦用鉆孔裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鉆桿密封裝置、礦用捕塵裝置和礦用鉆孔裝置，其中鉆桿密封裝置包括隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈具有用于與鉆桿的外周面密封配合的內(nèi)環(huán)面，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有進(jìn)氣口。在使用時(shí)，各個(gè)刷式密封圈在捕塵罩和鉆桿之間形成了刷式密封結(jié)構(gòu)，再通過(guò)進(jìn)氣口向密封腔內(nèi)充入比捕塵罩內(nèi)氣壓大的密封氣體后，密封氣體會(huì)在捕塵罩和大氣之間形成氣密封，起到補(bǔ)償刷式密封密封效果的作用，從而加強(qiáng)了整個(gè)鉆桿密封裝置對(duì)鉆桿的密封效果。
【專利說(shuō)明】一種鉆桿密封裝置、礦用捕塵裝置和礦用鉆孔裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆桿密封裝置及使用該鉆桿密封裝置的礦用捕塵裝置和礦用鉆孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著科技進(jìn)步，我國(guó)地質(zhì)勘探和開采逐步向深層地質(zhì)探索。在煤礦開采或地質(zhì)勘探過(guò)程中，需要大量鉆孔探測(cè)或抽放，由于地質(zhì)特征一般為巖或煤層，鉆孔作業(yè)時(shí)時(shí)刻刻給煤礦帶來(lái)粉塵危害和深層地質(zhì)釋放的瓦斯氣體威脅。
[0003]近年來(lái)，鉆孔作業(yè)向大功率鉆機(jī)，千米鉆孔發(fā)展。延伸一系列鉆桿，以應(yīng)對(duì)不同地質(zhì)構(gòu)造，按形狀分類有:三棱、六棱、圓形、螺旋形、導(dǎo)液槽型等；按照旋轉(zhuǎn)直徑分類有:042、050、063、073.5、089、098、0105、0115等。由于各生產(chǎn)企業(yè)壟斷市場(chǎng)，各自生產(chǎn)自己規(guī)格型號(hào)的鉆桿，充斥在市場(chǎng)中鉆桿型號(hào)無(wú)計(jì)其數(shù)。由此導(dǎo)致在鉆桿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉆孔孔口密封性差，通用性不強(qiáng)，易漏氣、漏塵。鉆桿鉆進(jìn)過(guò)程旋轉(zhuǎn)，對(duì)于不同形狀鉆桿，產(chǎn)生不規(guī)則得圓周表面，如何密封成為難點(diǎn)。目前鉆桿密封的方式有:
[0004]方式一:機(jī)械密封、旋轉(zhuǎn)密封、研磨密封、刀口密封、石墨密封、彈性密封圈密封等方式。無(wú)一例外為接觸式密封方式。當(dāng)鉆桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，該密封方式與鉆桿表面摩擦較大，產(chǎn)生局部高溫，或引起火花。
[0005]方式二:氣體密封、手動(dòng)液控防噴孔等為非接觸式密封，但在實(shí)際鉆孔過(guò)程中，由于鉆桿空心內(nèi)部通高壓壓縮空氣或高壓水，氣體密封不能克服高壓空氣壓力和大量的氣體，實(shí)際應(yīng)用效果不理想。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種通用性和密封效果好的鉆桿密封裝置，同時(shí)還提供了一種鉆使用該鉆桿密封裝置的礦用捕塵裝置和礦用鉆孔裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的鉆桿密封裝置的技術(shù)方案如下:
[0008]一種鉆桿密封裝置，包括用于空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈具有用于與鉆桿的外周面密封配合的內(nèi)環(huán)面，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有用于向密封腔內(nèi)充入氣壓不小于捕塵罩內(nèi)氣壓的密封氣體的進(jìn)氣口。
[0009]所述刷式密封圈包括固定隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
[0010]所述刷式密封圈有兩個(gè)，兩個(gè)刷式密封圈分別固定在隔套的兩端上。
[0011]本實(shí)用新型的礦用鉆孔裝置的技術(shù)方案如下:
[0012]一種礦用鉆孔裝置，包括鉆桿及其外圍空套的捕塵罩，捕塵罩上裝配有鉆桿密封裝置，所述鉆桿密封裝置包括空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈的內(nèi)環(huán)面與鉆桿的外周面密封配合，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有與密封腔連通的進(jìn)氣口。
[0013]所述刷式密封圈包括固定在隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
[0014]所述鉆桿密封裝置處于捕塵罩的供鉆桿穿入的鉆進(jìn)口位置處。
[0015]所述刷式密封圈有兩個(gè)，兩個(gè)刷式密封圈分別固定在隔套的兩端上。
[0016]所述鉆桿為中空鉆桿，鉆桿上開設(shè)有沿徑向延伸的中心通孔。
[0017]本實(shí)用新型的礦用捕塵裝置的技術(shù)方案如下:
[0018]一種礦用捕塵裝置，包括用于罩設(shè)在鉆桿外圍的捕塵罩，捕塵罩上裝配有鉆桿密封裝置，所述鉆桿密封裝置包括空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈的內(nèi)環(huán)面與鉆桿的外周面密封配合，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有與密封腔連通的進(jìn)氣口。
[0019]所述刷式密封圈包括固定隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
[0020]本實(shí)用新型的鉆桿密封裝置在隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿鉆桿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈的內(nèi)環(huán)面與鉆桿的外周面密封配合，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有環(huán)形的密封腔，在隔套上開設(shè)有與密封腔連通的進(jìn)氣口，在使用時(shí)，各個(gè)刷式密封圈在捕塵罩和鉆桿之間形成了刷式密封結(jié)構(gòu)，再通過(guò)進(jìn)氣口向密封腔內(nèi)充入氣壓不小于捕塵罩內(nèi)氣壓的密封氣體后，密封氣體會(huì)在捕塵罩和大氣之間形成氣密封，起到補(bǔ)償刷式密封密封效果的作用，尤其在密封氣體的氣壓等于捕塵罩內(nèi)氣壓時(shí)，密封氣體會(huì)和捕塵罩內(nèi)氣壓形成平衡，以保證刷式密封圈中刷絲不會(huì)擺動(dòng)，從而加強(qiáng)了整個(gè)鉆桿密封裝置對(duì)鉆桿的密封效果，同時(shí)，無(wú)論是刷式密封圈，還是密封腔內(nèi)的密封氣體，都能根據(jù)鉆桿的不同形狀而相應(yīng)漲縮而保證良好的密封效果，以提高鉆桿密封的通用性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的礦用鉆孔裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型的礦用鉆孔裝置的實(shí)施例:如圖1和圖2所示，該礦用鉆孔裝置包括鉆桿I和捕塵裝置，捕塵裝置又包括捕塵罩7和鉆桿密封裝置，其中，鉆桿I為空心的三棱型鉆桿，鉆桿密封裝置處于捕塵罩7的供鉆桿I穿入的鉆進(jìn)口位置處。該鉆桿密封裝置包括空套在鉆桿I外圍的隔套3，隔套3上固設(shè)有兩個(gè)沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈10，刷式密封圈10的內(nèi)環(huán)面與鉆桿I的外周面密封配合，在兩個(gè)刷式密封圈10之間具有密封腔8，隔套3上開設(shè)有與密封腔8連通的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口上固設(shè)有充氣接頭4。每個(gè)刷式密封圈10均包括固定在隔套3上的固定環(huán)5和固定環(huán)5內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇2。
[0024]在刷式密封圈10與隔套3連接的部位固設(shè)有密封圈，密封圈對(duì)尼龍絲簇的根處密封。對(duì)于不同的鉆桿1，如螺旋、三棱和帶導(dǎo)向槽鉆桿I旋轉(zhuǎn)時(shí)鉆桿I上的各點(diǎn)形成不同的軌跡，尼龍絲根據(jù)接觸點(diǎn)不同運(yùn)動(dòng)軌跡也跟隨改變，形成有效密封。
[0025]刷絲簇2中各刷絲為尼龍絲，尼龍絲較為柔軟具有彈性的特性，結(jié)合鉆桿I的旋轉(zhuǎn)特點(diǎn)和鉆桿I的規(guī)格設(shè)計(jì)，隔套3固定在捕塵罩7的鉆桿I進(jìn)口處，鉆桿I插入鉆進(jìn)口，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)由尼龍絲彈性，各個(gè)尼龍絲與不規(guī)則鉆桿I各個(gè)點(diǎn)接觸相切，鉆桿I圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)尼龍絲跟隨相切的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到極限后恢復(fù)到原位置，新的尼龍絲交替形成新接觸相切，這樣不停的運(yùn)動(dòng)，形成自補(bǔ)償性質(zhì)的動(dòng)態(tài)密封。因此刷式密封圈10采用一種柔性、耐磨材質(zhì)、回彈性強(qiáng)且不懼變形、具有高密度的刷絲簇2形成一道阻力，結(jié)合鉆桿I旋轉(zhuǎn)的規(guī)律，能夠及時(shí)自補(bǔ)償回填空缺，形成自動(dòng)補(bǔ)償密封。
[0026]在本實(shí)施例中單純依靠自動(dòng)補(bǔ)償密封，仍不能完全有效起到密封效果，設(shè)計(jì)一種輔助密封裝置，依靠?jī)蓭怏w壓力之差，彌補(bǔ)自補(bǔ)償密封器缺陷。兩帶壓差是兩道刷式密封圈10的密封過(guò)程中，由于捕塵罩7內(nèi)的氣壓為負(fù)壓，所以密封腔8內(nèi)在充入0.4MPa?
0.7MPa密封氣體后，密封腔內(nèi)氣壓與捕塵罩內(nèi)氣壓相等，密封氣體能夠在捕塵罩7的內(nèi)腔和外界大氣之間產(chǎn)生屏蔽作用，以減少兩帶壓差對(duì)密封結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí)因通過(guò)鉆桿I向鉆頭充入補(bǔ)充氣體后，補(bǔ)充氣體能夠提高捕塵罩7內(nèi)的氣壓，降低兩帶壓差。
[0027]在上述實(shí)施例中，鉆桿是三棱型的中空鉆桿，在其他實(shí)施例中，鉆桿也可以是六棱型、圓形、螺旋形、導(dǎo)液槽型等其他形狀的鉆桿，對(duì)應(yīng)的，在不需要通過(guò)鉆桿向鉆頭充入補(bǔ)充氣體的話，鉆桿也可以是實(shí)心的。
[0028]在上述實(shí)施例中，鉆桿密封裝置上設(shè)有兩個(gè)刷式密封圈，在其他實(shí)施例中，鉆桿密封圈的數(shù)量也可以多于兩個(gè)。
[0029]本實(shí)施例的礦用捕塵裝置的實(shí)施例:本實(shí)施例中礦用捕塵裝置的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中礦用捕塵裝置的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
[0030]本實(shí)施例的鉆桿密封裝置的實(shí)施例:本實(shí)施例中鉆桿密封裝置的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中鉆桿密封裝置的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆桿密封裝置，其特征在于，包括用于空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈具有用于與鉆桿的外周面密封配合的內(nèi)環(huán)面，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有用于向密封腔內(nèi)充入氣壓不小于捕塵罩內(nèi)氣壓的密封氣體的進(jìn)氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿密封裝置，其特征在于，所述刷式密封圈包括固定隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆桿密封裝置，其特征在于，所述刷式密封圈有兩個(gè)，兩個(gè)刷式密封圈分別固定在隔套的兩端上。
4.一種礦用鉆孔裝置，包括鉆桿及其外圍空套的捕塵罩，捕塵罩上裝配有鉆桿密封裝置，其特征在于，所述鉆桿密封裝置包括空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈的內(nèi)環(huán)面與鉆桿的外周面密封配合，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有與密封腔連通的進(jìn)氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用鉆孔裝置，其特征在于，所述刷式密封圈包括固定在隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用鉆孔裝置，其特征在于，所述鉆桿密封裝置處于捕塵罩的供鉆桿穿入的鉆進(jìn)口位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的礦用鉆孔裝置，其特征在于，所述刷式密封圈有兩個(gè)，兩個(gè)刷式密封圈分別固定在隔套的兩端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的礦用鉆孔裝置，其特征在于，所述鉆桿為中空鉆桿，鉆桿上開設(shè)有沿徑向延伸的中心通孔。
9.一種礦用捕塵裝置，包括用于罩設(shè)在鉆桿外圍的捕塵罩，捕塵罩上裝配有鉆桿密封裝置，其特征在于，所述鉆桿密封裝置包括空套在鉆桿外圍的隔套，隔套上固設(shè)有兩個(gè)以上沿軸向間隔分布的環(huán)形的刷式密封圈，刷式密封圈的內(nèi)環(huán)面與鉆桿的外周面密封配合，在相鄰兩個(gè)刷式密封圈之間具有密封腔，隔套上開設(shè)有與密封腔連通的進(jìn)氣口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦用捕塵裝置，其特征在于，所述刷式密封圈包括固定隔套上的固定環(huán)和固定環(huán)內(nèi)壁面上固設(shè)的環(huán)形的刷絲簇。
【文檔編號(hào)】E21B33/03GK203547636SQ201320695489
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】張光輝, 劉春峰, 張一新, 劉電龍, 司亞輝 申請(qǐng)人:鄭州光力科技股份有限公司