一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦井下水力沖孔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及與鉆桿連接的密封接頭，具體的說是一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦開采過程中，由于煤層中瓦斯含量較高，為保證生產(chǎn)安全，在開采煤層之前需要將其中的瓦斯抽出，一般是采用鉆機(jī)將煤層鉆孔，抽放其中的瓦斯后才可開采煤層，但煤層透氣性差，僅靠瓦斯自動釋放，其效率低下，釋放效果難以滿足生產(chǎn)需要。為了提高瓦斯抽采效率，現(xiàn)階段最有效的方法為高壓水力沖孔，將鉆孔后的煤層沖出大的穴洞。為了提高作業(yè)效率，要求鉆孔所用的鉆桿可直接用于沖孔使用，沖孔時(shí)鉆桿內(nèi)部流通的是高壓水，為了使沖孔效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，要求鉆桿在通入30MPa的高壓水時(shí)能夠保持旋轉(zhuǎn)。目前采用的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)密封接頭，在旋轉(zhuǎn)時(shí)所能承受的壓力很小，在3MPa以內(nèi)，只有在靜止時(shí)才可密封高壓水，這種旋轉(zhuǎn)接頭密封上存在的不足使得水力沖孔難達(dá)到預(yù)期的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)接頭存在耐壓低，無法滿足水力沖孔要求的缺陷，提供一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，包括旋轉(zhuǎn)軸和殼體，旋轉(zhuǎn)軸的中心沿其軸向設(shè)有用于輸送高壓水的通孔，殼體內(nèi)部設(shè)有與通孔同軸設(shè)置并相互連通的階梯孔，階梯孔的小直徑孔處固定連接有外管，旋轉(zhuǎn)軸的一端通過軸承設(shè)置在階梯孔的大直徑孔中，且軸承的外圈固定在殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的同時(shí)，殼體保持靜止的狀態(tài)；其中，旋轉(zhuǎn)軸的該端部與階梯孔的大直徑孔孔底之間依次設(shè)有石墨密封環(huán)和向石墨密封環(huán)提供壓力的預(yù)緊彈簧，石墨密封環(huán)的內(nèi)部設(shè)有與通孔同軸設(shè)置并相互連通的軸向孔，石墨密封環(huán)的外周面上設(shè)有沿其軸向設(shè)置的止動槽，殼體上設(shè)有設(shè)置在止動槽中，并用于限制石墨密封環(huán)旋轉(zhuǎn)的限位螺釘；旋轉(zhuǎn)軸伸出階梯孔的一端設(shè)有用于與鉆桿螺紋連接的外錐螺紋。
[0005]本實(shí)用新型中，殼體上設(shè)有與階梯孔的大直徑孔連通的卸壓孔，若有液體從旋轉(zhuǎn)軸與石墨密封環(huán)間的密封面泄漏，則會從卸壓孔排出，防止泄漏的液體進(jìn)入軸承。
[0006]進(jìn)一步的，石墨密封環(huán)的外周面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有O形密封圈，以密封石墨密封環(huán)與外殼。
[0007]所述的軸承為兩個(gè)，兩個(gè)軸承相對設(shè)置的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔環(huán)，兩個(gè)軸承相背離的外側(cè)分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈和用于限定其中一個(gè)軸承位置的彈簧卡，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有用于限定另一軸承位置的凸臺，石墨密封環(huán)保證殼體與旋轉(zhuǎn)軸之間相對轉(zhuǎn)動的同時(shí)，又能夠密封二者之間的空間，使高壓水從殼體進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸而不會泄漏進(jìn)入軸承內(nèi)；彈簧卡能夠限制軸承的軸向移動。
[0008]本實(shí)用新型中，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有外錐螺紋的端部設(shè)有凸肩，凸肩與外錐螺紋的大直徑端連接。
[0009]有益效果:該密封接頭與鉆桿連接使用時(shí)，在殼體上接入40MPa高壓水，高壓水通過殼體上的階梯孔進(jìn)入殼體，由于殼體與旋轉(zhuǎn)軸之間有密封，進(jìn)入殼體的高壓水從旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的通孔進(jìn)入鉆桿。在水力沖孔時(shí)，可以在鉆桿內(nèi)通入高壓水的同時(shí)，又可使鉆桿旋轉(zhuǎn)，高壓水從鉆桿前端的射流噴嘴射出后，形成一個(gè)圓面，所沖出的孔洞較大和規(guī)則，增透效果比較理想。其中，兩個(gè)軸承相背離的外側(cè)均設(shè)有密封圈，殼體、旋轉(zhuǎn)軸與軸承三者之間密封性能良好，避免在使用過程中出現(xiàn)漏風(fēng)漏水的問題，且能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸輸送40MPa的高壓水而不泄露。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記:1、旋轉(zhuǎn)軸，2、殼體，3、通孔，4、外錐螺紋，5、軸承，6、石墨密封環(huán)，7、O形密封圈，8、限位螺釘，9、預(yù)緊彈簧，10、彈簧卡，11、階梯孔，12、外管，13、凸臺，14、凸肩，15、凹槽，16、卸壓孔，17、止動槽，18、旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，19、隔環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0014]—種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，如圖1所示，包括旋轉(zhuǎn)軸I和殼體2，旋轉(zhuǎn)軸I的中心沿其軸向設(shè)有用于輸送高壓水的通孔3，殼體2內(nèi)部設(shè)有與通孔3同軸設(shè)置并相互連通的階梯孔11，階梯孔11的小直徑孔處固定連接有外管12，旋轉(zhuǎn)軸I的一端通過軸承5設(shè)置在階梯孔11的大直徑孔中，且軸承5的外圈固定在殼體2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動的同時(shí)，殼體2保持靜止的狀態(tài)。
[0015]其中，旋轉(zhuǎn)軸I的該端部與階梯孔11的大直徑孔孔底之間依次設(shè)有石墨密封環(huán)6和向石墨密封環(huán)6提供壓力的預(yù)緊彈簧9。石墨密封環(huán)6的內(nèi)部設(shè)有與通孔3同軸設(shè)置并相互連通的軸向孔，石墨密封環(huán)6的外圓上設(shè)置有密封槽，在密封槽內(nèi)設(shè)置有O形密封圈7，O形密封圈7起到密封石墨密封環(huán)6與殼體2間隙的作用，石墨密封環(huán)6的外周面上設(shè)有沿其軸向設(shè)置的止動槽17，殼體2上設(shè)有設(shè)置在止動槽17中，并用于限制石墨密封環(huán)6旋轉(zhuǎn)的限位螺釘8。預(yù)緊彈簧9 一端與石墨密封環(huán)6端面接觸，另一端與殼體2接觸，預(yù)緊彈簧9向石墨密封環(huán)6提供壓力，保證在無壓力水時(shí)，石墨密封環(huán)6能夠與旋轉(zhuǎn)軸I的端面接觸；石墨密封環(huán)6的內(nèi)部設(shè)有與通孔3同軸設(shè)置并相互連通的軸向孔，旋轉(zhuǎn)軸I伸出階梯孔11的一端設(shè)有用于與鉆桿螺紋連接的外錐螺紋4。其中，采用石墨密封環(huán)6與旋轉(zhuǎn)軸I相貼合進(jìn)行端面密封，密封強(qiáng)度高，在旋轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)速300r/min時(shí)，可耐壓40PMa。
[0016]殼體2上設(shè)有與階梯孔11的大直徑孔連通的卸壓孔16，若有液體從旋轉(zhuǎn)軸I與石墨密封環(huán)6間的密封面泄漏，則會從卸壓孔16排出，防止泄漏的液體進(jìn)入軸承。
[0017]本實(shí)用新型采用的旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，為橡膠包覆金屬骨架組成，用來對旋轉(zhuǎn)軸I和殼體2進(jìn)行密封。旋轉(zhuǎn)軸I的一端面上鑲有陶瓷耐磨層，陶瓷耐磨層通過磨削保證其表面粗糙度。
[0018]如圖2所示，旋轉(zhuǎn)軸I上設(shè)有外錐螺紋4的端部設(shè)有凸肩14，凸肩14與外錐螺紋4的大直徑端連接；如圖1和圖2所示，軸承5為兩個(gè)，兩個(gè)軸承相對設(shè)置的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔環(huán)19，防止灰塵進(jìn)入軸承；兩個(gè)軸承相背離的外側(cè)分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈18和用于限定其中一個(gè)軸承位置的彈簧卡10，旋轉(zhuǎn)軸I上設(shè)有用于限定另一軸承位置的凸臺13，旋轉(zhuǎn)軸I上還設(shè)有用于安裝彈簧卡10的環(huán)狀的凹槽15。
[0019]如圖1所示，殼體2上設(shè)置的階梯孔11與通孔3相互連通，階梯孔11的小直徑孔處固定連接有外管12。使用時(shí)，在殼體2上接入高壓水，高壓水通過階梯孔11進(jìn)入殼體2，由于殼體2與旋轉(zhuǎn)軸I之間有密封，進(jìn)入殼體2的高壓水從旋轉(zhuǎn)軸I內(nèi)設(shè)置的通孔3進(jìn)入鉆桿。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，其特征在于:包括旋轉(zhuǎn)軸(I)和殼體(2)，旋轉(zhuǎn)軸(I)的中心沿其軸向設(shè)有用于輸送高壓水的通孔(3)，殼體(2)內(nèi)部設(shè)有與通孔(3)同軸設(shè)置并相互連通的階梯孔(11)，階梯孔(11)的小直徑孔處固定連接有外管(12)，旋轉(zhuǎn)軸Cl)的一端通過軸承(5)設(shè)置在階梯孔(11)的大直徑孔中，且軸承(5)的外圈固定在殼體(2)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)軸(I)轉(zhuǎn)動的同時(shí)，殼體(2)保持靜止的狀態(tài)；其中，旋轉(zhuǎn)軸(I)的該端部與階梯孔(11)的大直徑孔孔底之間依次設(shè)有石墨密封環(huán)(6)和向石墨密封環(huán)(6)提供壓力的預(yù)緊彈簧(9)，石墨密封環(huán)(6)的內(nèi)部設(shè)有與通孔(3)同軸設(shè)置并相互連通的軸向孔，石墨密封環(huán)(6)的外周面上設(shè)有沿其軸向設(shè)置的止動槽(17)，殼體(2)上設(shè)有設(shè)置在止動槽(17)中，并用于限制石墨密封環(huán)(6)旋轉(zhuǎn)的限位螺釘(8);旋轉(zhuǎn)軸(I)伸出階梯孔(11)的一端設(shè)有用于與鉆桿螺紋連接的外錐螺紋(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，其特征在于:所述的殼體(2 )上設(shè)有與階梯孔(11)的大直徑孔連通的卸壓孔(16 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，其特征在于:石墨密封環(huán)(6 )的外周面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有O形密封圈(7 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，其特征在于:所述的軸承(5)為兩個(gè)，兩個(gè)軸承相對設(shè)置的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔環(huán)(19)，兩個(gè)軸承相背離的外側(cè)分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈(18)和用于限定其中一個(gè)軸承位置的彈簧卡(10)，旋轉(zhuǎn)軸(I)上設(shè)有用于限定另一軸承位置的凸臺(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，其特征在于:旋轉(zhuǎn)軸(I)上設(shè)有外錐螺紋(4)的端部設(shè)有凸肩(14)，凸肩(14)與外錐螺紋(4)的大直徑端連接。
【專利摘要】一種用于水力沖孔的旋轉(zhuǎn)密封接頭，包括旋轉(zhuǎn)軸和殼體，旋轉(zhuǎn)軸的中心沿其軸向設(shè)有通孔，殼體內(nèi)部設(shè)有與通孔同軸設(shè)置的階梯孔，階梯孔的小直徑孔處固定連接有外管，旋轉(zhuǎn)軸的一端通過軸承設(shè)置在階梯孔中，且軸承的外圈固定在殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的同時(shí)，殼體保持靜止的狀態(tài)；其中，旋轉(zhuǎn)軸的該端部與階梯孔的大直徑孔孔底之間依次設(shè)有石墨密封環(huán)和向石墨密封環(huán)提供壓力的預(yù)緊彈簧，殼體上設(shè)有用于限制石墨密封環(huán)旋轉(zhuǎn)的限位螺釘；旋轉(zhuǎn)軸伸出階梯孔的一端設(shè)有用于與鉆桿螺紋連接的外錐螺紋，在水力沖孔時(shí)，在鉆桿內(nèi)通入高壓水的同時(shí)，又可使鉆桿旋轉(zhuǎn)，殼體、旋轉(zhuǎn)軸與軸承三者之間密封性能良好，能夠?qū)崿F(xiàn)輸送40MPa的高壓水而不泄露。
【IPC分類】E21B17/02, E21B7/18
【公開號】CN204851083
【申請?zhí)枴緾N201520387567
【發(fā)明人】王曉平, 趙玉鳳, 武國勝, 張國勇, 陳喜恩, 劉亞曉
【申請人】平頂山市鐵福來機(jī)電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月8日