适应坑下钻孔的水接头的制作方法

1.本发明涉及钻探送水装置，尤其涉及适应坑下钻孔的水接头。


背景技术：

2.钻探施工过程中，水接头装置发挥着重要作用，它一是将回转的钻具和不回转的高压水管连接起来输送冲洗液的重要装置，二是在减压钻进承受部分钻杆重量，提供上部支撑。若水接头出现故障，一是漏浆，容易造成烧钻、埋钻等孔内事故，二是容易使高压水管随钻杆高速旋转，发生缠、绞，引发较大的安全事故。所以水接头的稳固、平稳至关重要。根据以往生产经验得知导致水接头缠、绞最主要的原因就是轴承损坏，现使用的各种类型水接头结构基本一致，内部主要有三盘轴承，分别是第一轴承7、第三轴承15和第四轴承16，如图1所示，第一轴承是水接头连接旋转钻杆与不旋转高压水管最关键的轴承，原水接头结构中，衬垫与第一轴承之间间隙小，一旦缺少黄油或黄油润滑失效，衬垫磨损，就会侵入第一轴承，直接损坏第一轴承，导致水接头缠、绞现象发生。图2即为衬垫磨损后的图片，衬垫被水接头芯管磨损，形成毛边，毛边直接侵入第一轴承，会导致第一轴承损坏，引发后续安全问题。
3.中国实用新型专利公开号cn203867484u公开了机械密封水接头，主要由上盖、密封件、下盖、水接头芯子组成，上盖内腔中设置有密封件，水接头芯子上带有一凸台，凸台下方与下盖之间装入平面轴承6，凸台上方与上盖之间依次装入导向轴承和调整垫片。该实用新型结构简单，内部设计合理，安全可靠，使用寿命长。但是在缺少黄油或黄油润滑失效时调整垫片还是会发生磨损。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是现有的水接头容易因为黄油问题导致衬垫或垫片磨损，一旦衬垫或垫片磨损会损坏轴承，为此提供一种能够尽量避免轴承磨损甚至持续给衬垫提供黄油补给的适应坑下钻孔的水接头。
5.本发明的技术方案是：适应坑下钻孔的水接头，包括水接头本体、位于水接头顶部的压盖、位于压盖下方套接在水接头上的密封件、位于密封件下方套接在水接头上的衬垫、位于衬垫下方向外扩张的第一台阶、位于第一台阶底部边缘向外扩张的第二台阶、位于第二台阶上套接在第一台阶周面的第一轴承，所述衬垫和第一凸台之间的水接头上套接有第二轴承，所述第二轴承外套接有轴承护套，所述轴承护套与衬垫底部之间留有间隙。
6.上述方案的改进是所述衬垫正对密封件的上表面呈下凹的环形槽，所述环形槽的最低端设有若干第一滚珠，所述环形槽的周边固接有环形遮挡面，所述环形遮挡面靠近第一滚珠处设有开口供第一滚珠的上表面露出，所述开口设有向上翻起的折边，所述第一滚珠的两侧沿环形槽的周面均匀分布有若干第二滚珠，所述第二滚珠的顶部与环形遮挡面接触，所述环形遮挡面内充填有润滑油，所述第一滚珠的最高点与折边的最高点与密封件之间留有间隙。
7.上述方案中所述环形遮挡面是弹性材质。
8.上述方案中所述折边是远离第一滚珠的弧形。
9.本发明的有益效果是对水接头内部结构进行优化，增加衬垫与轴承间的距离，杜绝磨损现象发生，改良后在衬垫下方增加了两盘51106轴承和一个轴承护套，使得衬垫与轴承1间的距离加大，两盘51106轴承高度略高于轴承护套高度，防止轴承护套磨损衬垫；改变衬垫与水接头芯管间的摩擦性质，从滑动摩擦到轴承的滚动摩擦，减少了摩擦生成的热量，有效降低水接头内部黄油由于温度过高“水化”失效问题，能充分发挥润滑黄油的润滑作用；即使在生产过程中轴承1损坏，51106轴承也能很好提供缓冲，水接头不会立即缠、绞，给操作人员提供反映时间，同时降低水接头缠、绞事故危害程度，为安全生产保驾护航；无需对水接头内部配件尺寸进行修改、调整，同时减少密封皮碗使用数量，延长轴承、衬垫、皮碗等材料使用寿命，降低生产成本；环形槽、第一滚珠、第二滚珠、环形遮挡面和润滑油的配合，利用离心力将润滑油持续甩出到衬垫外表面，防止衬垫外表面的润滑油失效导致衬垫磨损。
附图说明
10.图1是现有的水接头示意图；图2是图1的水接头磨损后的照片；图3是本发明的水接头示意图；图4是图3的补油机构示意图；图5是图4的剖面示意图；图中，1、水接头本体，2、压盖，3、密封件，4、衬垫，5、第一台阶，6、第二台阶，7、第一轴承，8、第二轴承，9、轴承护套，10、环形槽，11、第一滚珠，12、环形遮挡面，13、折边，14、第二滚珠,15、第三轴承，16、第四轴承。
具体实施方式
11.下面结合附图 ，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
12.实施例1：如图3所示，适应坑下钻孔的水接头，包括水接头本体1、位于水接头顶部的压盖2、位于压盖下方套接在水接头上的密封件3、位于密封件下方套接在水接头上的衬垫4、位于衬垫下方向外扩张的第一台阶5、位于第一台阶底部边缘向外扩张的第二台阶6和位于第二台阶上套接在第一台阶周面的第一轴承7，所述衬垫和第一凸台之间的水接头上套接有第二轴承8，所述第二轴承外套接有轴承护套9，所述轴承护套与衬垫底部之间留有间隙。密封件可以是密封皮碗，第二轴承可以是单轴承，也可以是叠加在一起的双轴承，型号是51106。第一轴承的型号是6210。
13.实施例2：衬垫虽然与第一轴承拉开了距离，但是是用第二轴承可能的损坏作为牺牲的，而在第二轴承损坏后，或者在第二轴承损坏的同时，依然可能有脱落的毛边进入第一轴承内损坏轴承，导致水接头缠、绞现象发生。作为实施例1的优化，如图4-5所示，还包括补
油机构，所述补油机构包括：位于衬垫正对密封件的上表面呈下凹的环形槽10，所述环形槽的最低端设有若干第一滚珠11，所述环形槽的周边固接有环形遮挡面12，所述环形遮挡面靠近第一滚珠处设有开口供第一滚珠的上表面露出，所述开口设有向上翻起的折边13，所述第一滚珠的两侧沿环形槽的周面均匀分布有若干第二滚珠14，所述第二滚珠的顶部与环形遮挡面接触，所述环形遮挡面内充填有润滑油，所述第一滚珠的最高点与折边的最高点与密封件之间留有间隙。若干个第一滚珠围成一个椭圆轨道称之为第一轨道，若干个位于第一轨道外侧的第二滚珠围成了一个椭圆轨道称之为第二轨道，若干个位于第一轨道内侧的第二滚珠围成了一个椭圆轨道称之为第三轨道。在水接头旋转的过程中，第一滚珠由于和环形遮挡面间隙配合，第一滚珠会发生摆动，同时第二滚珠也会发生摆动，将环形槽内的润滑油挤出，顺着折边甩出环形槽外，并流入第二轴承外表面和第一轴承外表面，润滑第二轴承和第一轴承。避免水接头外表面的润滑油失效时产生的有害摩擦，延长第一轴承和第二轴承的寿命。
14.上述环形遮挡面优选是弹性材质，所述折边是远离第一滚珠的弧形。


技术特征：
1.适应坑下钻孔的水接头，包括水接头本体（1）、位于水接头顶部的压盖（2）、位于压盖下方套接在水接头上的密封件（3）、位于密封件下方套接在水接头上的衬垫（4）、位于衬垫下方向外扩张的第一台阶（5）、位于第一台阶底部边缘向外扩张的第二台阶（6）和位于第二台阶上套接在第一台阶周面的第一轴承（7），其特征是：所述衬垫和第一凸台之间的水接头上套接有第二轴承（8），所述第二轴承外套接有轴承护套（9），所述轴承护套与衬垫底部之间留有间隙。2.如权利要求1所述的适应坑下钻孔的水接头，其特征是：还包括补油机构，所述补油机构包括：位于衬垫正对密封件的上表面呈下凹的环形槽（10），所述环形槽的最低端设有若干第一滚珠（11），所述环形槽的周边固接有环形遮挡面（12），所述环形遮挡面靠近第一滚珠处设有开口供第一滚珠的上表面露出，所述开口设有向上翻起的折边（13），所述第一滚珠的两侧沿环形槽的周面均匀分布有若干第二滚珠（14），所述第二滚珠的顶部与环形遮挡面接触，所述环形遮挡面内充填有润滑油，所述第一滚珠的最高点与折边的最高点与密封件之间留有间隙。3.如权利要求2所述的适应坑下钻孔的水接头，其特征是：所述环形遮挡面是弹性材质。4.如权利要求2所述的适应坑下钻孔的水接头，其特征是：所述折边是远离第一滚珠的弧形。5.如权利要求1所述的适应坑下钻孔的水接头，其特征是：所述第二轴承是51106轴承。

技术总结
本发明公开了适应坑下钻孔的水接头，包括水接头本体、位于水接头顶部的压盖、位于压盖下方套接在水接头上的密封件、位于密封件下方套接在水接头上的衬垫、位于衬垫下方向外扩张的第一台阶、位于第一台阶底部边缘向外扩张的第二台阶和位于第二台阶上套接在第一台阶周面的第一轴承，所述衬垫和第一凸台之间的水接头上套接有第二轴承，所述第二轴承外套接有轴承护套，所述轴承护套与衬垫底部之间留有间隙。本发明的有益效果是水接头内部结构进行优化，增加衬垫与轴承间的距离，杜绝磨损现象发生，环形槽、第一滚珠、第二滚珠、环形遮挡面和润滑油的配合，利用离心力将润滑油持续甩出到衬垫外表面，防止衬垫外表面的润滑油失效导致衬垫磨损。衬垫磨损。衬垫磨损。


技术研发人员：汪宏 包勤跃 赵守恒 陈腾 包海林 陈海能 王青松
受保护的技术使用者：铜陵有色金属集团股份有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/11/11