一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机的制作方法

本发明涉及石油开采设备配套密封，具体是一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机。

背景技术：

1、螺杆泵直驱电机是油田井下采油作业的核心驱动设备，广泛应用于各类含砂、高套压、含腐蚀伴生气油井的原油举升工况。出于安全生产规范，井口传动部位需配套具备隔爆性能的密封结构，隔绝井筒内原油、可燃伴生气向外溢出，规避井口燃爆安全隐患，同时降低油气介质外泄带来的资源损耗与环境污染。现阶段油田现场主流密封方案分为传统填料密封与机械密封两类，其中机械密封凭借动静环摩擦副形成的液膜密封机理，具备泄漏量小、摩擦损耗低、适配复杂井下工况等优势，已逐步成为油田隔爆螺杆泵设备密封结构的主流优化方向。

2、上述装置目前在实际使用过程中，盘根密封无法实现零泄漏，且泄漏的原油、伴生气既造成资源浪费、污染环境，又存在燃爆风险，不符合隔爆及环保要求；其硬摩擦会严重磨损光杆，形成恶性循环，增加维护成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，包括：机座，机座的顶面设置有上端盖；

4、支架，支架固定安装在机座的底面；

5、轴承内盖，轴承内盖固定安装在机座的内部顶面；

6、传动轴，传动轴转动安装在机座的内部；光杆卡子，光杆卡子固定套设在传动轴的外部，光杆卡子的外部活动套设有夹持衬套；

7、下定位圈，下定位圈设置在机座的内部，下定位圈与传动轴转动套设在一起；

8、销孔，销孔开设在光杆卡子的外圆壁面；

9、圆柱销，圆柱销固定卡接在销孔的内部；

10、密封空心管，密封空心管设置在传动轴的内部；

11、密封部件，密封部件设置在密封空心管的外部，用于隔绝井筒内部原油、含砂腐蚀伴生气向外渗漏。

12、优选地，密封部件包括：

13、密封管套，密封管套设置在密封空心管的外部，密封管套与密封空心管螺纹连接；

14、密封座，密封座转动安装在密封管套的外部；

15、密封腔，密封腔设置在密封座与密封管套之间；

16、密封油，密封油设置在密封腔的内部。

17、优选地，密封座与密封管套之间设置有弹簧腔，弹簧腔的内部底面固定安装有若干个弹簧。

18、优选地，密封座的内圆壁面设置有若干个环形凸台，环形凸台与密封管套端面合围形成环形微腔。

19、优选地，传动轴与光杆卡子之间设置有第一密封圈，第一密封圈的顶面设置有第二密封圈。

20、优选地，传动轴的外圆壁面开设有键槽，光杆卡子的内圆壁面固定安装有两个键，键槽与键过盈配合。

21、优选地，机座的底面固定安装有下轴承座，下轴承座的内部开设有限位槽，密封空心管的外部固定套设有限位环，限位环与限位槽转动套设在一起。

22、优选地，光杆卡子的顶面开设有检测孔，检测孔内部固定安装液位电导传感器。

23、优选地，密封座与密封管套接触端面固定粘连有密封垫片。

24、优选地，限位环的底面固定粘连有减震垫圈。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、通过设置密封座，螺杆泵启动运行时，密封座随传动轴同步进入旋转状态，密封管套与密封空心管保持静止，弹簧腔内排布的若干弹簧预先施加稳定轴向预紧力，推动密封座的配合端面与密封管套的配合端面紧密贴合，密封垫片填充两端面的微观凹凸间隙，在启动初始阶段即形成第一道刚性密封阻隔，阻断输送介质向装置内侧的渗漏路径，避免启动瞬间介质压力冲击造成的瞬时泄漏，随着设备进入稳定运行状态，密封座与密封管套持续保持相对转动，密封腔存储的密封油受端面相对运动的牵引作用，均匀铺展在配合端面之间，形成连续且具备一定承载力的润滑液膜；液膜一方面填充端面运转中产生的微小动态间隙，构成第二道流体密封屏障，进一步封堵介质渗漏通道，强化整体密封效果，另一方面在两端面之间形成稳定流体润滑层，避免硬质配合面直接接触，大幅降低摩擦阻力与摩擦损耗，同时密封油可持续吸收端面摩擦产生的热量，通过自身流动与热传导将热量向外扩散，控制配合端面的运行温度处于合理安全区间，防止高温引发输送介质劣化或密封部件性能衰减，实现零泄漏，避免泄漏的原油、伴生气既造成资源浪费、污染环境，提高光杆的使用寿命，降低维护成本。

27、2、通过设置环形凸台，第一密封圈与第二密封圈设置于传动轴与光杆卡子的配合间隙之间，形成两道独立的密封屏障，逐级阻挡输送介质及伴生油气沿配合间隙向外渗漏；当单道密封圈出现微量磨损时，另一道密封圈仍可维持完整密封性能，避免介质直接外泄至外部环境，密封座随传动轴同步转动过程中，其内壁的若干环形凸台与密封管套对应端面共同围合形成环形微腔，多组环形微腔沿轴向依次排布，构成多级迷宫式阻隔路径，大幅延长介质渗漏的流通路径、提升介质渗漏阻力，强化径向密封防护效果；同时环形微腔可留存部分密封油，在端面相对转动过程中持续向配合面补给润滑油膜，降低端面摩擦阻力，减少摩擦温升与部件磨损量，长期连续运行过程中，共同保障整套装置在全运行周期内维持稳定的传动精度与密封可靠性，适配复杂工况下的长期作业需求。

1.一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述密封部件包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述密封座（12）与密封管套（11）之间设置有弹簧腔（15），所述弹簧腔（15）的内部底面固定安装有若干个弹簧（16）。

4.根据权利要求2所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述密封座（12）的内圆壁面设置有若干个环形凸台（24），所述环形凸台（24）与密封管套（11）端面合围形成环形微腔（25）。

5.根据权利要求2所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述传动轴（6）与光杆卡子（5）之间设置有第一密封圈（17），所述第一密封圈（17）的顶面设置有第二密封圈（18）。

6.根据权利要求1所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述传动轴（6）的外圆壁面开设有键槽（22），所述光杆卡子（5）的内圆壁面固定安装有两个键（23），所述键槽（22）与键（23）过盈配合。

7.根据权利要求2所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述机座（1）的底面固定安装有下轴承座（19），所述下轴承座（19）的内部开设有限位槽（20），所述密封空心管（8）的外部固定套设有限位环（21），所述限位环（21）与限位槽（20）转动套设在一起。

8.根据权利要求1所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述光杆卡子（5）的顶面开设有检测孔（26），所述检测孔（26）内部固定安装液位电导传感器（27）。

9.根据权利要求3所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述密封座（12）与密封管套（11）接触端面固定粘连有密封垫片（28）。

10.根据权利要求7所述的一种基于机械密封的防爆螺杆泵直驱电动机，其特征在于，所述限位环（21）的底面固定粘连有减震垫圈（29）。