抽油机减速箱外置油封装置的制作方法

    专利2022-07-07  126


    本实用新型涉及一种抽油机减速箱外置油封装置。



    背景技术:

    抽油机减速箱是抽采设备的主要装置,包括箱体和从箱体内伸出的输出轴,箱体上设置有供曲轴伸出的轴孔,轴孔内布置有与曲轴动密封的油封,油封用于防止箱体内的润滑油从轴孔处泄漏,曲轴露出箱体的轴体上还套设有油封盖板,油封盖板通过螺栓紧固连接在箱体上,并将油封直接封堵在轴孔内。

    减速箱经过长时间运行后,会出现漏油现象,技术人员主要会采用两种方式来解决:

    1)直接更换减速箱,但是拆装减速箱会造成长时间停井,影响正常作业及采油时率;

    2)取下减速箱中的旧油封,并换上分体式油封。但是减速器在使用时其中的轴承磨损会使曲轴发生径向位移,导致曲轴的轴线与轴孔的轴线发生偏移,新的油封安装在轴孔内,与曲轴的外表面接触不紧密而影响密封效果;另外,在更换油封时需要先将箱体内润滑油放出一部分来使润滑油液面低于轴孔位置,避免在拆油封时直接流出箱体,而另外需要进行的放润滑油作业会增加工作量,延长停井时间,不利于生产。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种抽油机减速箱外置油封装置,能够解决现有技术中更换新油封而导致的密封效果差、工作量大及停井时间长的问题。

    为实现上述目的,本实用新型中的抽油机减速箱外置油封装置采用如下技术方案:

    抽油机减速箱外置油封装置,包括:

    外置油封,包括用于抱紧在输出轴外的密封环体;

    压紧结构,包括与减速箱的箱体或油封盖板固定连接的固定支架,以及安装在固定支架上的压紧件,压紧件用于在轴向上对密封环体直接或间接施压使其压紧油封盖板,封堵油封盖板与输出轴之间的漏油间隙。

    其有益效果在于:在减速箱外布置外置油封及压紧结构,从减速箱的外部来解决润滑油泄漏问题,无需拆卸整个减速箱或是更换减速箱中失效的油封。外置油封中的密封环体与压紧结构中的压紧件在轴向配合,使密封环体始终受到活动体的顶推作用而对漏油处进行封堵,密封环体的密封效果仅跟自身的形变能力有关,不受其他因素制约,技术人员能够通过控制密封环体的变形量来保证密封效果,有利于改善漏油问题,同时因无需对原来的减速箱进行操作,也能够提高维修效率,缩短停井时间。

    进一步的,外置油封包括密封套体,用于抱紧输出轴,密封套体的端部设有径向向外延伸的外缘,所述外缘构成所述密封环体。

    其有益效果在于:外置油封采用密封环体与密封套体组合的形式,密封环体能够对油封盖板处的漏油间隙进行封堵,与密封环体相接的密封套体,不仅增加了外置油封与输出轴的密封配合面积,提高了密封能力。同时利用位于密封套体端部的外缘来作为密封环体,结构也比较简单。

    进一步的,抽油机减速箱外置油封装置还包括抱紧件,用于箍紧在密封套体的外周面上,使密封套体与输出轴的对应部位压紧。

    其有益效果在于:在密封套体的外周面上布置抱紧件,可以提高密封套体对输出轴的压紧力,另外,相较于更换不同材料、不同形变能力的密封套体来调整与输出轴之间密封程度,技术人员通过调整抱紧件的力度来调整密封程度会比较灵活。

    进一步的,抱紧件包括一个或两个以上的弹簧圈。

    其有益效果在于:采用弹簧圈来作为抱紧密封套体的抱紧件,结构比较简单,拆装更换方便,便于实现。

    进一步的,压紧结构还包括压板,所述压板在使用时布置在压紧件与密封环体之间,向密封环体均匀传力。

    其有益效果在于:在压紧件与密封环体之间布置压板,压板能够将压紧件的力传递给密封环体,由于压板与密封环体的接触面为压板的板面,因此压板能够实现力的均匀传递,避免在密封环体上形成应力集中,从而使密封环体与油封盖板之间的压紧力处处相同,有利于保证密封环体的密封效果。

    进一步的,外置油封为具有开口的c形环套结构或周向分瓣的环套结构,在c形环套结构或周向分瓣的环套结构对合成完整的套体时,对合面之间涂胶密封。

    其有益效果在于:外置油封为具有开口的c形环套结构或周向分瓣的环套结构,在安装时不会受输出轴上连接的其他结构影响,通过c形环套结构或对合周向分瓣环套结构中的各分瓣,能够十分方便地将外置油封从输出轴的径向方向安装在输出轴上,操作简单,便于实现。并且在对合面之间涂胶密封,也能够保证外置油封整体的密封性。

    进一步的,外置油封相对的两对合面在对合后,对合缝隙为曲线或多段线,而形成凹凸咬合对合结构,或者,两对合面为可适配对合的斜面。

    其有益效果在于:两对合面无论是形成凹凸咬合对合结构,或是为适配对合的斜面,都能够增加两对合面的接触面积,保证对合面处的密封效果,也有利于保证对合面的稳定接触,在外置油封被箍紧时,外置油封的结构比较稳定。

    进一步的,密封环体的用于压紧油封盖板的侧面设有密封凸环。

    其有益效果在于:在密封环体上设置密封凸环,密封环体形变时密封凸环也会随之形变,密封凸环由于其凸起的结构特点,与油封盖板的接触面积小但作用在油封盖板上的压强较大,更易变形,有利于实现密封环体与油封盖板高强度密封,保证密封效果。

    进一步的,密封套体的用于抱紧输出轴的内周面设有密封凸环。

    其有益效果在于:在密封套体内设置密封凸环,密封套体形变时密封凸环也会随之形变,密封凸环由于其凸起的结构特点,与输出轴外表面的接触面积小但作用在输出轴外表面上的压强较大,更易变形,有利于实现密封环体与输出轴外表面高强度密封,保证密封效果。

    进一步的,所述固定支架为周向分瓣的c形环体,c形环体的截面为z字形,截面为z字形的c形环体的两平行面中,一个通过油封盖板连接螺栓紧固连接在油封盖板上,压紧件安装在另一个上。

    其有益效果在于:固定支架为周向分瓣的c形环体,便于操作人员与对合的方式将两固定支架抱合住输出轴,操作起来比较方便。同时c形环体的截面为z字形使起到连接作用、供压紧件安装的两平行面错开,结构也比较简单,不容易产生干涉。

    附图说明

    图1为本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置实施例1的结构示意图;

    图2为图1中外置油封的内部结构示意图;

    图3为图2中外置油封上开口位置的示意图;

    图中:

    10-箱体;11-输出轴;12-油封;13-油封盖板;

    20-抽油机减速箱外置油封装置;21-外置油封;211-密封套体;212-外缘;

    213-内密封凸环;214-外密封凸环;215-开口;216-受力面;217-外周面;

    22-固定支架;23-压板;24-螺杆;25-弹簧圈。

    具体实施方式

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

    因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

    以下结合实施例对本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的特征和性能作进一步的详细描述。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例1:如图1所示,本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置20,在减速箱内油封12失效而发生润滑油泄漏时直接安装在减速箱中发生泄漏的位置处,即减速箱的箱体10上供输出轴11伸出的轴孔处,利用抽油机减速箱外置油封装置20对漏油间隙进行封堵。

    抽油机减速箱外置油封装置20包括与输出轴11伸出箱体10外的部分密封配合的外置油封21、将外置油封21抱紧在输出轴11上的抱紧件、以及将外置油封21压向漏油间隙的压紧结构,现分别对这三部分进行详细说明。

    如图2所示,外置油封21包括作为主体的密封套体211,密封套体211用于抱紧输出轴11。密封套体211的尾端设置有作为密封环体、径向向外延伸的外缘212,外缘212在压紧件的作用下能够压紧油封盖板。密封环体能够对油封盖板处的漏油间隙进行封堵,与密封环体相接的密封套体,不仅增加了外置油封与输出轴的密封配合面积,提高了密封能力。同时利用位于密封套体端部的外缘来作为密封环体,结构也比较简单。

    外置油封21为具有开口的c形环套结构,具体来讲,密封套体211及外缘212上设置有沿着密封套体211轴向延伸的开口215,能够使外置油封211通过该开口215沿着输出轴11的径向卡到输出轴11的外周面上。外置油封为具有开口的c形环套结构或周向分瓣的环套结构,在安装时不会受输出轴上连接的其他结构影响,通过c形环套结构或对合周向分瓣环套结构中的各分瓣,能够十分方便地将外置油封从输出轴的径向方向安装在输出轴上,操作简单,便于实现。并且在对合面之间涂胶密封,也能够保证外置油封整体的密封性。

    如图3所示,外置油封21相对的两对合面之间的间隙为开口215,当两对合面对合后,对合缝隙为由多段直线首尾相接而成的多段线,对合面形成了凹凸咬合对合结构,采用这种结构,能够增加对合面的接触面积,保证更好的密封和对合的稳定。

    在密封套体211的内表面中,设置有沿着密封套体211轴向间隔布置的多个内部密封凸环213,密封套体211被箍紧时,内部密封凸环213也随之变形,能够提高密封套体211与输出轴11的密封性。在外缘212背向密封套体211的端面上也设置有两个同轴布置的、外密封凸环214,这样在外缘212被压紧在油封盖板上时,也能够提高外缘212与油封盖板的密封性。密封环体形变时密封凸环也会随之形变,密封凸环由于其凸起的结构特点,接触面积小但作用在油封盖板或输出轴外表面上的压强较大,更易变形,有利于实现密封环体与油封盖板、输出轴高强度密封,保证密封效果。

    压紧结构包括成对使用的固定支架22,每个固定支架22均包括周向分瓣的c形环体,c形环体包括沿输出轴11轴向间隔布置且平行的两个支撑板,还包括连接在两支撑板之间的支撑臂。其中,两支撑板均为半圆环板,靠近油封盖板的半圆环板尺寸要大于远离封板的半圆环板。另外,两半圆环板以相背的方式连接在支撑臂端部的两侧面上,从而使c形环体的截面呈z字形。固定支架为周向分瓣的c形环体,便于操作人员与对合的方式将两固定支架抱合住输出轴,操作起来比较方便。同时c形环体的截面为z字形使起到连接作用、供压紧件安装的两平行面错开,结构也比较简单,不容易产生干涉。

    大的半圆环板与油封盖板之间通过螺栓固定连接,小的半圆环板上设置有压紧件,具体来讲在小的半圆环板上设置有与输出轴11同轴布置的螺纹孔,螺纹孔中螺接有作为压紧件的螺杆24,螺杆24能够通过螺纹运动而沿着输出轴11的轴向移动。在使用时,在输出轴11的径向两侧分别布置一个固定支架22,两个固定支架22中均采用了半圆环板结构,当两固定支架22相对布置时,能够在输出轴11的轴向上抱合输出轴11。

    压紧结构还包括压板23,压板23有两个,分别与两固定支架22相对应地使用。压板23为半圆环结构,两压板23相对布置时形成了周向分瓣的对合结构,即两个压板23均沿着输出轴11的轴向移动,能够抱合输出轴11。在使用时,压板23位于螺杆24的端部与外缘212靠近密封套体21的端面即受力面216之间,螺杆24将压板23顶压在外缘212的受力面216上,提高外缘212的受力均匀性,避免应力集中。

    抱紧件包括多个弹簧圈25,弹簧圈25在使用时箍紧在密封套体211的外周面217上,能够在密封套体211的径向方向上挤压密封套体211,使密封套体211抱紧输出轴11。

    在使用时,技术人员先将外置油封21套在漏油处的输出轴11上,然后在外置油封21的开口215处涂抹胶水,使开口215处的两对合面粘接起来,形成完整的套筒结构,使套筒结构抱紧输出轴11。并将压紧结构中两固定支架22抱合住输出轴11及包裹在输出轴11上的外置油封21,再与油封盖板13固定连接。最后放入压板23,使压板23抱合住裹在输出轴11上的外置油封21,此时的压板23位于螺杆24的端部与外缘212的受力面216之间。

    随后旋转螺杆24,使螺杆24朝向压板23移动,压板23受到螺杆24的顶推而将外缘212压紧在油封盖板13上。再将弹簧圈25套在外置油封21的密封套体211上,密封套体211在弹簧圈25所产生的弹性力作用下抱紧输出轴11,保证外置油封21中密封套体211部分与输出轴11密封配合。

    采用这样的结构,操作人员可以直接从减速箱的外部来解决润滑油泄漏问题,无需拆卸整个减速箱或是更换减速箱中失效的油封。外置油封中的密封环体与压紧结构中的压紧件在轴向配合,使密封环体始终受到活动体的顶推作用而对漏油处进行封堵,密封环体的密封效果仅跟自身的形变能力有关,不受其他因素制约,技术人员能够通过控制密封环体的变形量来保证密封效果,有利于改善漏油问题,同时因无需对原来的减速箱进行操作,也能够提高维修效率,缩短停井时间。

    本实用新型中的抽油机减速箱外置油封装置并不局限于实施例1中采用的技术方案,还可以采用以下实施例中提供的技术方案。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例2:与上述实施例不同,本实施例中的外置油封仅包括一个抱紧在输出轴外的密封环体,密封环体通过抱紧在输出轴的外周面,避免其与输出轴之间存在间隙而漏油,这样密封环体朝向油封盖板的侧面与环体内孔的内周面形成了分别与油封盖板、驱动轴密封配合的密封面,密封环体在受到压紧件的顶推后,自身发生弹性形变,压紧油封盖板的同时也能够封堵油封盖板与输出轴之间的漏油间隙,并不局限于采用密封套体与密封环体组合形成外置油封的方案。当外置油封中未具有密封套体时,自然也无需布置用于箍紧密封套体的抱紧件。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例3:与上述实施例不同,本实施例中的抱紧件为现有技术中常用的抱箍,抱箍呈c形,具有一个供外置油封中密封套体卡入的开口,让密封套体卡入抱箍内后,使用螺栓将抱箍的开口锁紧,使抱箍箍紧在密封套体的外周面上。或者抱箍也可以采用两半圆环对合的周向分瓣结构,两分瓣将密封套体围住之后通过螺栓锁紧,从而使两抱合住密封套体并箍紧密封套体。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例4:与上述实施例不同,本实施例中的抱紧件为现有技术中常用的铁丝,铁丝因其细长的外形而具有容易变形特点,操作人员在抱紧密封套体时,先将铁丝缠绕在密封套体的外周面上,并旋紧铁丝,使铁丝来提供使密封套体径向收缩的作用力,保证密封套体抱紧在输出轴上。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例5:与上述实施例不同,本实施例中压紧结构内未布置有压板,而使作为压紧件的螺栓直接顶在密封环体上,使螺栓在轴向上对密封环体直接施压来使密封环体压紧油封盖板。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例6:与上述实施例不同,本实施例中压板直接连接在螺栓的端部,螺栓的端部与压板转动装配,即螺栓在螺旋前进时能够带动压板平动,并不局限于采用在螺杆之间布置压板,依靠压板对外缘均匀施力的方案。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例7:与上述实施例不同,本实施例中的外周油封相对的两对合面在对合后,对合缝隙为波浪线,两对合面上均设置有朝向彼此之中另一个的波峰结构、波谷结构,波峰能够与波谷相对,从而使两对合面形成凹凸咬合对合结构。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例8:与上述实施例不同,本实施例中,两对合面均采用斜面结构,两斜面能够适配对合,且两对合面所在平面均不会经过外置油封的轴线。或者两对合面均为平面结构,外置油封的轴线能够处于两对合面所在的平面空间上。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例9:与上述实施例不同,本实施例中,固定支架仍包括两平行布置的支撑板,支撑板不局限于采用半环形,而是在两支撑板上设置有避让口,固定支架沿输出轴的径向移动,避让口能够避让输出轴来使固定支架卡在输出轴上,可以说固定支架中的两支撑板采用c形板结构,并不局限于固定支架采用周向分瓣的c形环体结构。在其他实施例中,固定支架还可以采用独立的悬臂结构,每个悬臂结构上独立装配有可以活动的螺杆,多个悬臂结构围在输出轴的径向外侧,同样也能够形成周向分瓣结构。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例10:与上述实施例不同,本实施例中,外置油封采用沿着周向分开成多瓣的周向分瓣环套结构,例如采用两瓣式结构,外置油封沿着输出轴的径向对扣能够抱住输出轴,并不局限于采用具有开口的c形环套结构来作为外置油封。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例11:与上述实施例不同,本实施例中,可以仅在密封环体或密封套体的其中一个上设置密封凸环,或是在其他实施例中,密封环体或密封套体上均不设置密封凸环,并不局限于采用在密封环体及密封套体上都设置密封凸环的方案。

    本实用新型中抽油机减速箱外置油封装置的实施例12:与上述实施例不同,本实施例中,仅在密封套体的外周面上箍紧一个弹簧圈,在其他实施例中,弹簧圈的数量可以根据密封套体的长度或密封要求而进行调整,例如布置三个以上的弹簧圈。

    以上所述的具体实施方式,对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡是在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,包括:

    外置油封,包括用于抱紧在输出轴外的密封环体;

    压紧结构,包括与减速箱的箱体或油封盖板固定连接的固定支架,以及安装在固定支架上的压紧件,压紧件用于在轴向上对密封环体直接或间接施压使其压紧油封盖板,封堵油封盖板与输出轴之间的漏油间隙。

    2.根据权利要求1所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,外置油封包括密封套体,用于抱紧输出轴,密封套体的端部设有径向向外延伸的外缘,所述外缘构成所述密封环体。

    3.根据权利要求1所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,抽油机减速箱外置油封装置还包括抱紧件,用于箍紧在密封套体的外周面上,使密封套体与输出轴的对应部位压紧。

    4.根据权利要求3所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,抱紧件包括一个或两个以上的弹簧圈。

    5.根据权利要求1-4中任一项所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,压紧结构还包括压板,所述压板在使用时布置在压紧件与密封环体之间,向密封环体均匀传力。

    6.根据权利要求1-4中任一项所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,外置油封为具有开口的c形环套结构或周向分瓣的环套结构,在c形环套结构或周向分瓣的环套结构对合成完整的套体时,对合面之间涂胶密封。

    7.根据权利要求6所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,外置油封相对的两对合面在对合后,对合缝隙为曲线或多段线,而形成凹凸咬合对合结构,或者,两对合面为可适配对合的斜面。

    8.根据权利要求1-4中任一项所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,密封环体的用于压紧油封盖板的侧面设有密封凸环。

    9.根据权利要求2-4中任一项所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,密封套体的用于抱紧输出轴的内周面设有密封凸环。

    10.根据权利要求1-4中任一项所述的抽油机减速箱外置油封装置,其特征在于,所述固定支架为周向分瓣的c形环体,c形环体的截面为z字形,截面为z字形的c形环体的两平行面中,一个通过油封盖板连接螺栓紧固连接在油封盖板上,压紧件安装在另一个上。

    技术总结
    本实用新型涉及一种抽油机减速箱外置油封装置,该装置包括外置油封,包括用于抱紧在输出轴外的密封环体;压紧结构,包括与减速箱的箱体或油封盖板固定连接的固定支架,以及安装在固定支架上的压紧件,压紧件用于在轴向上对密封环体直接或间接施压使其压紧油封盖板,封堵油封盖板与输出轴之间的漏油间隙。在减速箱外布置外置油封及压紧结构,从减速箱的外部来接解决润滑油泄漏问题,无需拆卸整个减速箱或是更换减速箱中失效的油封。密封环体始终受到活动体的顶推作用而对漏油处进行封堵,技术人员能够通过控制密封环体的变形量来保证密封效果,有利于改善漏油问题,同时因无需对原来的减速箱进行操作,也能够提高维修效率,缩短停井时间。

    技术研发人员:夏文喜;杨庆安;史永生;魏天起;王艳峰;徐勇;马露;潘超
    受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司河南油田分公司采油一厂
    技术研发日:2020.06.04
    技术公布日:2021.03.16

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