[发明专利]一种具有三端面机械密封的螺杆泵地面驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油领域的一种机械采油设备，特别是涉及一种具有三端面机械密 封的螺杆泵地面驱动装置。

背景技术

螺杆泵地面驱动装置驱动抽油杆的方式是通过皮带轮和齿轮减速箱减速后，将电机 的高转速、低扭矩转化为适应螺杆泵运转需要的低转速、高扭矩，从而带动抽油杆转动， 以达到驱动井下螺杆泵的目的。基于这种传动结构，需要在与驱动装置连接的抽油杆(通 常称作光杆)与螺杆泵地面驱动装置之间安装一套动密封装置，以防止井液外漏。目前， 普遍采用的密封方式有填料密封和机械密封两种。填料密封结构简单，但需要经常更换， 且易出现井液的渗漏，污染环境；机械密封目前采用的是单端面机械密封和双端面机械 密封两种，单端面机械密封的密封压力大多在2MPa以下，且寿命短，一旦密封失效， 便会出现井液外漏，严重污染井场和周围的环境，而双端面机械密封为下置式(机械密 封在减速箱的下部称为下置式)，密封失效后，需要将整个驱动装置拆下之后方可更换， 很不方便。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种具有三端面机械密封的螺杆泵 地面驱动装置，该装置的密封效果好，工作寿命长，能够快速更换。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种具有三端面机 械密封的螺杆泵地面驱动装置，包括电机和与电机相连的减速器，所述减速器的输出主 轴通过盘根盒和方卡连接，所述方卡与螺杆泵的抽油杆连接，其特征在于，所述减速器 的输出主轴是空心轴，在所述减速器的输出主轴内设有与其同轴的中心管，所述中心管 的下端部与所述减速器的底部固接，所述中心管的下端与封井器密封连接，在所述减速 器的输出主轴与所述中心管形成的环空内设有三端面机械密封；

所述三端面机械密封包括通过所述盘根盒与所述减速器的输出主轴内腔周向固定的 密封外壳和固接在所述中心管外圆上的密封轴套；

在所述密封外壳和所述密封轴套形成的环空内，从上至下依次设有三级机械密封， 第一级机械密封与第二级机械密封之间形成机械密封上腔，所述第二级机械密封与第三 级机械密封之间形成机械密封下腔；

该驱动装置还包括密封辅助系统，所述密封辅助系统包括固接在所述减速器上的增 压罐，所述增压罐内设置有带有活塞杆的活塞，所述活塞将所述增压罐分隔为第一腔室 和第二腔室，所述活塞杆设置在所述第二腔室内，所述第一腔室设有井液压力输入口， 所述第二腔室设有润滑油压力输出口；

所述中心管上设有分别与机械密封上腔上位、机械密封上腔下位、机械密封下腔上 位和机械密封下腔下位连通的过液通道；

所述润滑油压力输出口和与所述机械密封上腔上位连通的过液通道通过第一液控管 线连接，且与所述机械密封上腔下位连通的过液通道通过第二液控管线连接，与所述机 械密封下腔上位连通的过液通道通过第三液控管线连接；与所述机械密封下腔下位连通 的过液通道与第四液控管线连接；

所述第一液控管线、第二液控管线、第三液控管线和第四液控管线上均设有阀门。

所述活塞杆设有伸出所述增压罐的延长段，所述活塞杆上设有刻度，所述润滑油压 力输出口上设有第一压力表，所述第四液控管线上设有第二压力表。

所述第一级机械密封包括从下至上依次套装在所述密封轴套外的弹簧座、静环和动 环，所述弹簧座固接在所述密封轴套上，在所述弹簧座内安装有压紧弹簧，所述压紧弹 簧将所述静环压紧在所述动环上，所述静环与所述密封轴套之间形成密封，所述动环周 向固定在所述密封外壳上，所述动环与所述密封外壳之间形成密封；

所述第二级机械密封与所述第一级机械密封的结构上下对称；

所述第三级机械密封与所述第二级机械密封的结构相同。