[实用新型]一种压力自平衡超高压密封水辫

说明书

一种压力自平衡超高压密封水辫，包括芯轴、水辫外壳、压盖、压丝、过渡压盘、旋转轴承、推力球轴承组成。芯轴穿过压盖、轴承、过渡压盘及压丝置于水辫壳体内部，芯轴轴肩两侧设有旋转轴承将芯轴支撑在水辫壳体内部，过渡压盘在旋转轴承与推力球轴承之间起到两种轴承受力方向由径向转为轴向的过渡作用，压盖设在水辫外壳右端，在端盖与芯轴之间和端盖与水辫外壳之间均设有密封件，芯轴内部设有过水孔和水辫外壳左端排水孔相通；在水辫壳体内部左端与芯轴配合处设有高压密封件，将芯轴内部和水辫所通高压水隔绝起到密封作用，水辫外壳左端设有和钻杆相匹配的螺纹。本实用新型能够和钻杆连接并随钻杆转动而芯轴不动，能够承受较大的压力，具有连接方便、抗磨损和密封性能好的优点。

技术领域

本发明涉及煤矿井下瓦斯治理领域，尤其用于钻孔内高压水切割、冲孔等技术领域。

背景技术

在煤矿开采过程中，由于煤层中往往含有大量瓦斯气体，在开采前需要采取措施降低煤层瓦斯含量，消除其危险性。一般是采用钻机在煤层进行钻孔，通过负压进行瓦斯抽采，瓦斯压力和含量达标后才可开采。由于我国煤层透气性差，单个抽采孔影响半径小难以满足要求；仅靠瓦斯自动释放，其效率低下；难以满足生产需要。为了提高瓦斯抽采效率，现阶段最有效的方法为钻孔后使用高压水射流对煤层进行割缝或冲孔，将钻孔实际影响范围进行二次扩大，达到增大钻孔半径，提高抽采效率。因此，要求钻孔所用的钻杆可直接用于冲孔、割缝使用，冲孔、割缝时钻杆内部流通的是高压水，为保证高压胶管的高压水顺利进入不断旋转的钻杆内，对钻杆尾部的水辫提出更高的要求，不仅要承受30MPA以上的高压，同时还要在旋转的状态下进行动密封，在保证密封的前提下还要保证旋转顺畅，水不能进入水辫内部，防止内部部件生锈，同时需要密封件寿命长；由于内部压力大，内部结构受力必须合理，防止部件之间的摩擦。

发明内容

一种压力自平衡超高压密封水辫，其作用时是在钻杆旋转打孔或进行水利割缝的同时将高压水通过静止的高压胶管输送到旋转的钻杆内部，且本发明具有耐高压、密封性好、转动灵活可靠、寿命长的优点。

本发明解决方案为：一种压力自平衡超高压密封水辫外壳左侧有和钻杆相匹配的螺纹和钻杆相连接，右侧芯轴和高压胶管相连。其中水辫壳体、压丝、芯轴、过渡压盘和压盖从左至右同心连接，芯轴右侧与高压胶管相连，水辫壳体与高压密封钻杆相连，芯轴穿过压丝、过渡压盘、压盖深入到水辫壳体内部，芯轴和水辫壳体相对转动连接，压盖与水辫壳体通过螺栓连接，压盖设置有第一密封槽和第二密封槽，水辫壳体右侧孔口处设有和压盖第二密封槽向配合的密封倒角面，第一密封槽和第二密封槽内均设置有密封件，在芯轴和水辫壳体的内孔之间设有高压组合密封，压丝设有外螺纹，水辫壳体内孔处设有外螺纹，所述高压密封组合通过压丝螺纹固定在水辫壳体内，芯轴的轴肩左右两侧分别设置有旋转轴承，两轴承内圈均顶在轴肩两侧，左侧轴承外圈顶在所在水辫壳体内孔的左侧，右侧轴承的内圈右侧顶在过渡压盘的小径一侧，过渡压盘大径一侧顶在推力球轴承紧边侧，推力球轴承松边侧与固定在水辫壳体上的压盖连接，芯轴内设置有过水孔，水辫壳体上设置有过水孔，芯轴过水孔和水辫壳体过水孔相连通，水辫壳体外圆铣有加持平面以方便水辫拆装工具加持。

进一步的，芯轴右侧和高压胶管的连接方式为煤矿惯用的快插接头形式。

进一步的，压盖通过螺栓固定在水辫壳体上，且压盖设置有第一密封槽和第二密封槽，水辫壳体右侧孔口处设有和压盖第二密封槽向配合的密封倒角面，并分别对芯轴和压盖之间的间隙以及压盖和水辫壳体之间的间隙起到密封作用。

进一步的，水辫壳体内部充分填充润滑油，润滑油将起到润滑轴承和防锈作用，可以平衡前端密封圈受到的高压水压力，同时还具有润滑密封圈和阻止高压水进入水辫内部。

进一步的，水辫壳体内部轴承使用的是径向受力轴承和轴向受力轴承的组合，起支撑作用的径向受力轴承为两个深沟球轴承，起轴向受力作用的是一个推力球轴承。

进一步的，在两种不同轴承之间采用了过渡压盘。