權利要求書： 1.頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，包括：密封殼；

主軸上端，穿過所述密封殼；

主密封套，設于所述密封殼上，套設于所述主軸上端外，內(nèi)壁與所述主軸上端的外壁之間具有儲氣間隙，所述主密封套的上端和下端分別與所述主軸上端密封，以使所述儲氣間隙的兩端密封形成密封室；以及

氣流收集裝置，與所述密封室連通，用于置于風道中收集氣流并將收集的氣流通入所述密封室；

所述主軸上端外周設有環(huán)形的遮蔽蓋；

所述主軸上端包括：

芯軸，下端設有臺階段，所述遮蔽蓋套設于所述芯軸外周；

耐磨套，套設于所述芯軸的中部，所述遮蔽蓋位于所述耐磨套上方；以及固定螺母，螺紋連接于所述芯軸的上端，并將所述遮蔽蓋和所述耐磨套依次抵壓在所述臺階段上；

所述主密封套與所述耐磨套的外壁之間形成所述儲氣間隙，所述主密封套的上端和下端分別與所述耐磨套密封。

2.如權利要求1所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述頂驅電機主軸上端密封結構還包括排風管，所述排風管用于與頂驅電機風冷系統(tǒng)的排風口連通，所述氣流收集裝置置于所述排風管內(nèi)。

3.如權利要求1或2所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述氣流收集裝置包括呈喇叭狀的收集罩，所述收集罩小端通過風管與所述密封室連通、大端迎向氣流。

4.如權利要求1所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述主密封套上端設有環(huán)繞所述主軸上端的上密封盒，所述主密封套上端與所述上密封盒密封連接，所述上密封盒與所述主軸上端之間采用上油封密封，以將所述儲氣間隙上端密封；所述上油封的變形槽的開口朝向所述密封室。

5.如權利要求4所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述上密封盒插入所述儲氣間隙內(nèi)，所述上密封盒外周通過上密封圈與所述主密封套內(nèi)壁密封；所述上密封盒與所述主軸上端之間還設有外油封，所述外油封位于所述上油封遠離所述密封室的一側，且所述外油封的變形槽開口背向所述密封室。

6.如權利要求1所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述主密封套下端與所述密封殼密封連接；所述密封殼上設有環(huán)繞所述主軸上端的下密封盒，所述下密封盒與所述密封殼密封連接，所述下密封盒與所述主軸上端之間采用下油封密封，以將所述儲氣間隙下端密封；所述下油封的變形槽的開口朝向所述密封室。

7.如權利要求6所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述密封殼設有環(huán)繞所述主軸上端的卡槽，所述下密封盒設于所述卡槽內(nèi)，所述下密封盒的外周通過下密封圈與所述主密封套內(nèi)壁密封，所述下密封盒內(nèi)周設有一個或兩個以上與所述主軸上端密封的下油封，各個所述下油封變形槽的開口均朝向所述密封室。

8.如權利要求1所述的頂驅電機主軸上端密封結構，其特征在于，所述遮蔽蓋位于所述主密封套上方，且外緣向下彎曲包覆所述主密封套上端與所述主軸上端的密封處。

9.頂驅鉆機，其特征在于，包括：如權利要求1至8任一項所述的頂驅電機主軸上端密封結構。

說明書： 頂驅電機主軸上端密封結構及頂驅鉆機技術領域[0001] 本發(fā)明屬于鉆井設備技術領域，更具體地說，是涉及一種頂驅電機主軸上端密封結構及頂驅鉆機。

背景技術[0002] 在頂驅鉆機中，頂驅電機主軸上端的密封結構是必不可少的一部分。在頂驅鉆機使用中，頂驅電機主軸上端的密封主要用來防止鉆井液進入頂驅電機內(nèi)部，避免頂驅電機

損壞，所以頂驅電機主軸上端的密封是非常重要的。

[0003] 在現(xiàn)有的頂驅鉆機中，頂驅電機主軸上端的密封一般是通過直接在頂驅電機的主軸和鵝頸管支架的殼體之間加裝油封來實現(xiàn)的，然而在實際使用中，用油封來密封達不到

理想的密封效果，尤其是當頂驅電機使用一段時間后，由于油封的磨損使得密封效果更差。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種頂驅電機主軸上端密封結構及頂驅鉆機，以解決現(xiàn)有技術中存在的采用油封進行頂驅電機主軸上端的密封，密封效果較差的技術問題。

[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是，提供一種頂驅電機主軸上端密封結構，包括：

[0006] 密封殼；[0007] 主軸上端，穿過所述密封殼；[0008] 主密封套，設于所述密封殼上，套設于所述主軸上端外，內(nèi)壁與所述主軸上端的外壁之間具有儲氣間隙，所述主密封套的上端和下端分別與所述主軸上端密封，以使所述儲

氣間隙的兩端密封形成密封室；以及

[0009] 氣流收集裝置，與所述密封室連通，用于置于風道中收集氣流并將收集的氣流通入所述密封室。

[0010] 作為本申請另一實施例，所述頂驅電機主軸上端密封結構還包括排風管，所述排風管用于與頂驅電機風冷系統(tǒng)的排風口連通，所述氣流收集裝置置于所述排風管內(nèi)。

[0011] 作為本申請另一實施例，所述氣流收集裝置包括呈喇叭狀的收集罩，所述收集罩小端通過風管與所述密封室連通、大端迎向氣流。

[0012] 作為本申請另一實施例，所述主密封套上端設有環(huán)繞所述主軸上端的上密封盒，所述主密封套上端與所述上密封盒密封連接，所述上密封盒與所述主軸上端之間采用上油

封密封，以將所述儲氣間隙上端密封；所述上油封變形槽的開口朝向所述密封室。

[0013] 作為本申請另一實施例，所述上密封盒插入所述儲氣間隙內(nèi)，所述上密封盒外周通過上密封圈與所述主密封套內(nèi)壁密封；所述上密封盒與所述主軸上端之間還設有外油

封，所述外油封位于所述上油封遠離所述密封室的一側，且所述外油封的變形槽開口背向

所述密封室。

[0014] 作為本申請另一實施例，所述主密封套下端與所述密封殼密封連接；所述密封殼上設有環(huán)繞所述主軸上端的下密封盒，所述下密封盒與所述密封殼密封連接，所述下密封

盒與所述主軸上端之間采用下油封密封，以將所述儲氣間隙下端密封；所述下油封變形槽

的開口朝向所述密封室。

[0015] 作為本申請另一實施例，所述密封殼設有環(huán)繞所述主軸上端的卡槽，所述下密封盒設于所述卡槽內(nèi)，所述下密封盒的外周通過下密封圈與所述主密封套內(nèi)壁密封，所述下

密封盒內(nèi)周設有一個或兩個以上與所述主軸上端密封的下油封，各個所述下油封變形槽的

開口均朝向所述密封室。

[0016] 作為本申請另一實施例，所述主軸上端外周設有環(huán)形的遮蔽蓋，所述遮蔽蓋位于所述主密封套上方，且外緣向下彎曲包覆所述主密封套上端與所述主軸上端的密封處。

[0017] 作為本申請另一實施例，所述主軸上端包括：[0018] 芯軸，下端設有臺階段，所述遮蔽蓋套設于所述芯軸外周；[0019] 耐磨套，套設于所述芯軸的中部，所述遮蔽蓋位于所述耐磨套上方；以及[0020] 固定螺母，螺紋連接于所述芯軸的上端，并將所述遮蔽蓋和所述耐磨套依次抵壓在所述臺階段上；

[0021] 所述主密封套與所述耐磨套的外壁之間形成所述儲氣間隙，所述主密封套的上端和下端分別與所述耐磨套密封。

[0022] 本發(fā)明實施例提供的頂驅電機主軸上端密封結構的有益效果在于：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的頂驅電機主軸上端密封結構，氣流收集裝置收集正壓風通入密封室，使

得密封室中保持正壓，從而防止外界的鉆井液等進入主密封套上端和主軸上端之間，保證

了主軸上端與密封殼的密封性。采用氣流收集裝置置于風道中收集氣流，一方面不需要增

加專門的供氣管路，能夠方便的使密封室內(nèi)的壓力大于外界壓力，另一方面高壓氣源的壓

力不會直接傳遞到密封室中，避免密封室內(nèi)壓力過高，防止主密封套和主軸上端之間的密

封處損壞。

[0023] 本發(fā)明采用的另一技術方案是，提供一種頂驅鉆機，包括：以上任一項所述的頂驅電機主軸上端密封結構。

[0024] 本發(fā)明實施例提供的頂驅鉆機的有益效果在于：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的頂驅鉆機，通過采用以上任一項所述的頂驅電機主軸上端密封結構，氣流收集裝置收集

正壓風通入密封室，使得密封室中保持正壓，從而防止外界的鉆井液等進入主密封套上端

和主軸上端之間，保證了主軸上端與密封殼的密封性。采用氣流收集裝置置于風道中收集

氣流，一方面不需要增加專門的供氣管路，能夠方便的使密封室內(nèi)的壓力大于外界壓力，另

一方面高壓氣源的壓力不會直接傳遞到密封室中，避免密封室內(nèi)壓力過高，防止主密封套

和主軸上端之間的密封處損壞。

附圖說明[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些

實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些

附圖獲得其他的附圖。

[0026] 圖1為本發(fā)明實施例提供的頂驅電機主軸上端密封結構的剖視圖；[0027] 圖2為圖1中A處的放大圖。[0028] 其中，圖中各附圖標記：[0029] 1?密封殼；11?卡槽；12?下密封盒；13?下油封；14?下密封圈；2?主軸上端；21?遮蔽蓋；22?芯軸；23?耐磨套；24?固定螺母；3?主密封套；31?上密封盒；32?上油封；33?外油封；

34?上密封圈；4?密封室；5?氣流收集裝置；51?收集罩；6?排風管；7?變形槽。

具體實施方式[0030] 為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅

用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

[0031] 請一并參閱圖1和圖2，現(xiàn)對本發(fā)明實施例提供的頂驅電機主軸上端密封結構進行說明。一種頂驅電機主軸上端密封結構，包括：密封殼1、主軸上端2、主密封套3和氣流收集

裝置5。

[0032] 主軸上端2穿過密封殼1。主密封套3設于密封殼1上，套設于主軸上端2外，內(nèi)壁與主軸上端2的外壁之間具有儲氣間隙，主密封套3的上端和下端分別與主軸上端2密封，以使

儲氣間隙的兩端密封形成密封室4。氣流收集裝置5與密封室4連通，用于置于風道中收集氣

流并將收集的氣流通入密封室4。

[0033] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的頂驅電機主軸上端密封結構，氣流收集裝置5收集正壓風通入密封室4，使得密封室4中保持正壓，從而防止外界的鉆井液等進入主密封套3

上端和主軸上端2之間，保證了主軸上端2與密封殼1的密封性。采用氣流收集裝置5置于風

道中收集氣流，一方面不需要增加專門的供氣管路，能夠方便的使密封室4內(nèi)的壓力大于外

界壓力，另一方面高壓氣源的壓力不會直接傳遞到密封室4中，避免密封室4內(nèi)壓力過高，防

止主密封套3和主軸上端2之間的密封處損壞。

[0034] 本實施例中，密封殼1可以是頂驅電機上部的殼體，也可以是鵝頸管支架的殼體，或者其他的需要與主軸上端2進行密封的殼體。密封殼1上設有貫通孔使得主軸上端2穿過。

主密封套3可以是焊接或者螺栓連接的固定在密封殼1上，主密封套3同軸的套在主軸上端2

穿過密封殼1的部分上。主密封套3為圓形套并且內(nèi)徑大于主軸上端2的外徑，使得主密封套

3的內(nèi)壁與主軸上端2的外壁之間形成儲氣間隙。主密封套3的上端和下端可以是分別設有

密封結構，主密封套3的上端和下端分別通過密封結構與主軸上端2滑動密封，將儲氣間隙

上端和下端密封形成密封室4，密封結構可以是油封密封，也可以是其他形式的密封。主密

封套3的上端和下端也可以是通過其他結構間接的與主軸上端2進行密封，以使儲氣間隙的

兩端密封形成密封室4。

[0035] 本實施例中，氣流收集裝置5用于安裝在風道中，風道具體地可以是壓縮空氣系統(tǒng)中的排氣管道，也可以是風冷系統(tǒng)的排風管6，還可以是其他的長期有穩(wěn)定的氣流流過的地

方。氣流收集裝置5具體地可以采用喇叭狀的收集罩51，也可以采用其他能夠將氣流集中并

輸送到密封室4中的結構。

[0036] 請參閱圖1，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，頂驅電機主軸上端密封結構還包括排風管6，排風管6用于與頂驅電機風冷系統(tǒng)的排風口連

通，氣流收集裝置5置于排風管6內(nèi)。

[0037] 本實施例中，頂驅電機采用風冷系統(tǒng)進行冷卻，排風管6一端與風冷系統(tǒng)的排風口連通，另一端放空。在頂驅電機運行時，風冷系統(tǒng)中的冷風對頂驅電機進行冷卻后從排風口

排出，進入排風管6中，使得排風管6中形成穩(wěn)定的氣流。氣流收集裝置5置于排風管6內(nèi)，使

得氣流收集裝置5能夠方便的收集穩(wěn)定的氣流，而且在頂驅電機運行時，氣流收集裝置5收

集到氣流送入密封室4中，而在頂驅電機停止時，氣流收集裝置5則停止向密封室4送入氣

流，能夠實現(xiàn)頂驅電機的啟?？刂浦髅芊馓?與主軸上端2的密封程度，延長使用壽命。

[0038] 請參閱圖1，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，氣流收集裝置5包括呈喇叭狀的收集罩51，收集罩51小端通過風管與密封室4連通、大端迎

向氣流。結構簡單，安裝方便，成本低。

[0039] 本實施例中，收集罩51可以是固定在排風管6內(nèi)，收集罩51的大端面向風冷系統(tǒng)的排風口，收集罩51小端的風管穿透排風管6的管壁、連接到主密封套3的側壁上。排風管6的

內(nèi)徑大于收集罩51大端的直徑，例如收集罩51大端的直徑不大于排風管6內(nèi)徑的二分之一，

以保證排風管6的排風阻力較小。

[0040] 請參閱圖1和圖2，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，主密封套3上端設有環(huán)繞主軸上端2的上密封盒31，主密封套3上端與上密封盒31密封

連接，上密封盒31與主軸上端2之間采用上油封32密封，以將儲氣間隙上端密封；上油封32

變形槽7的開口朝向密封室4。采用此種結構，密封室4內(nèi)的氣壓能夠進入上油封32的變形槽

7中，推動上油封32的唇部與主軸上端2貼合的更加緊密，提高密封性能。

[0041] 本實施例中，上密封盒31呈環(huán)狀或者筒狀，上密封盒31固定在主密封套3的上端，并同軸套設在主軸上端2上。上密封盒31與主密封套3上端通過密封結構密封或者直接與主

密封套3上端為一體，保證上密封盒31與主密封套3上端密封，上密封盒31通過上油封32與

主軸上端2密封，從而將儲氣間隙上端密封。具體地，上密封盒31的內(nèi)周設有凹槽，上油封32

安裝在凹槽中，并且上油封32變形槽7的開口向下朝向密封室4。上油封32的數(shù)量可以根據(jù)

密封需要設置一個或者多個。

[0042] 請參閱圖1和圖2，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，上密封盒31插入儲氣間隙內(nèi)，上密封盒31外周通過上密封圈34與主密封套3內(nèi)壁密

封；上密封盒31與主軸上端2之間還設有外油封33，外油封33位于上油封32遠離密封室4的

一側，且外油封33的變形槽7開口背向密封室4。采用此種設置，能夠防止外部的塵土等雜質

進入上密封盒31與主軸上端2之間，延長使用壽命。

[0043] 本實施例中，上密封盒31呈管狀同軸的插入儲氣間隙內(nèi)，并通過螺栓固定在主密封套3上。上密封盒31上端和下端的內(nèi)周分別設有凹槽。外油封33安裝在上密封盒31上端的

凹槽中，并且開口向上背向密封室4。上油封32安裝在上密封盒31下端的凹槽中，并且開口

向下朝向密封室4。外油封33的數(shù)量和上油封32的數(shù)量可以根據(jù)密封需要設置一個或者多

個。上密封盒31的外周設有凹槽，上密封圈34安裝在上密封盒31外周的凹槽中并與主密封

套3的內(nèi)壁貼合密封。

[0044] 請參閱圖1和圖2，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，主密封套3下端與密封殼1密封連接；密封殼1上設有環(huán)繞主軸上端2的下密封盒12，下

密封盒12與密封殼1密封連接，下密封盒12與主軸上端2之間采用下油封13密封，以將儲氣

間隙下端密封；下油封13變形槽7的開口朝向密封室4。采用此種結構，密封室4內(nèi)的氣壓能

夠進入下油封13的變形槽7中，推動下油封13的唇部與主軸上端2貼合的更加緊密，提高密

封性能。

[0045] 本實施例中，下密封盒12呈環(huán)狀或者筒狀，下密封盒12固定在主密封套3的上端，并同軸套設在主軸上端2上。下密封盒12與主密封套3下端通過密封結構密封或者直接與主

密封套3下端為一體，保證下密封盒12與主密封套3下端密封，下密封盒12通過下油封13與

主軸下端密封，從而將儲氣間隙下端密封。具體地，下密封盒12的內(nèi)周設有凹槽，下油封13

安裝在凹槽中，并且下油封13變形槽7的開口向上朝向密封室4。下油封13的數(shù)量可以根據(jù)

密封需要設置一個或者多個。

[0046] 請參閱圖1和圖2，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，密封殼1設有環(huán)繞主軸上端2的卡槽11，下密封盒12設于卡槽11內(nèi)，下密封盒12的外周

通過下密封圈14與主密封套3內(nèi)壁密封，下密封盒12內(nèi)周設有一個或兩個以上與主軸上端2

密封的下油封13，各個下油封13變形槽7的開口均朝向密封室4。采用此種結構，密封殼1上

卡槽11的空間較大，便于下密封盒12的設計和安裝。

[0047] 本實施例中，卡槽11呈環(huán)形并設于密封殼1的下壁面上，下密封盒12呈環(huán)形，并且卡入卡槽11中后通過螺釘固定在密封殼1上。下密封盒12的內(nèi)周設有凹槽，下油封13安裝在

下密封盒12的凹槽中，并且開口向上朝向密封室4。下油封13的數(shù)量可以根據(jù)密封需要設置

一個或者多個。下密封盒12的外周設有凹槽，下密封圈14安裝在下密封盒12外周的凹槽中

并與密封殼1的卡槽11的內(nèi)壁貼合密封。

[0048] 請參閱圖1，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，主軸上端2外周設有環(huán)形的遮蔽蓋21，遮蔽蓋21位于主密封套3上方，且外緣向下彎曲包覆

主密封套3上端與主軸上端2的密封處。采用此種結構，能夠防止下落的鉆井液直接沖擊主

密封套3上端與主軸上端2的密封處。

[0049] 本實施例中，遮蔽蓋21固定在主軸上端2上，隨主軸上端2轉動，遮蔽蓋21和主密封套3上端與主軸上端2的密封處間隔一定距離，避免干涉。具體地，遮蔽蓋21呈扁平的環(huán)形，

中心為安裝孔。主軸上端2從遮蔽蓋21的安裝孔中穿過，遮蔽蓋21通過套在主軸上端2上的

螺母固定。

[0050] 請參閱圖1，作為本發(fā)明提供的頂驅電機主軸上端密封結構的一種具體實施方式，主軸上端2包括：芯軸22、耐磨套23和固定螺母24。

[0051] 芯軸22下端設有臺階段，遮蔽蓋21套設于芯軸22外周。耐磨套23套設于芯軸22的中部，遮蔽蓋21位于耐磨套23上方。固定螺母24螺紋連接于芯軸22的上端，并將遮蔽蓋21和

耐磨套23依次抵壓在臺階段上。主密封套3與耐磨套23的外壁之間形成儲氣間隙，主密封套

3的上端和下端分別與耐磨套23密封。采用此種設置，可以松開固定螺母24，更換耐磨套23

和遮蔽蓋21，便于后期的維護。

[0052] 本實施例中，芯軸22為長直軸并且沿軸線設有通孔。芯軸22下端的直徑變大形成臺階段，芯軸22的上端車出螺紋用于與固定螺母24連接。耐磨套23可以采用相對于芯軸22

耐磨性更好的材料制作，保持成本較低，延長使用壽命。遮蔽蓋21和耐磨套23由上至下依次

套在芯軸22上，利用固定螺母24將遮蔽蓋21和耐磨套23抵壓在臺階段上，使遮蔽蓋21和耐

磨套23與芯軸22固定。

[0053] 請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例還提供一種頂驅鉆機，頂驅鉆機包括：以上任一項的頂驅電機主軸上端密封結構。

[0054] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的頂驅鉆機，通過采用以上任一項的頂驅電機主軸上端密封結構，氣流收集裝置5收集正壓風通入密封室4，使得密封室4中保持正壓，從而

防止外界的鉆井液等進入主密封套3上端和主軸上端2之間，保證了主軸上端2與密封殼1的

密封性。采用氣流收集裝置5置于風道中收集氣流，一方面不需要增加專門的供氣管路，能

夠方便的使密封室4內(nèi)的壓力大于外界壓力，另一方面高壓氣源的壓力不會直接傳遞到密

封室4中，避免密封室4內(nèi)壓力過高，防止主密封套3和主軸上端2之間的密封處損壞。

[0055] 以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。