CN105221868A - 非标密封面o型圈的外密封槽结构 - Google Patents

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sealing
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李志刚
王立权
运飞宏
曹为
王宇臣
曹永�
刘军
王仁华
徐祥娟
何鑫
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Harbin Engineering University
Offshore Oil Engineering Co Ltd
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Harbin Engineering University
Offshore Oil Engineering Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means
    • F16L23/18—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

一种非标密封面O型圈的外密封槽结构，包括：一安装在管道法兰复合式密封圈、设置在复合式密封圈上的球形密封面，且该球形密封圈上设有一密封斜面，密封斜面内设有一非标密封槽，非标密封槽内装有一O型密封圈；其中，非标密封槽的内腔形状为：与O型密封圈配合安装的内燕尾槽结构。本发明不仅能够保证O型密封圈与密封锥面实现密封，解决了由于密封圈在安装和更换过程中O型圈的窜动问题，提高了密封的可靠性；而且，大大减少了O型圈的偏移和滑落，防止了在工作过程中，因O型圈的间隙咬伤和挤出所导致的失效问题，大大延长了O型圈的使用寿命，提高了复合式密封的可靠性。

Description

非标密封面O型圈的外密封槽结构
技术领域
本发明涉及水下连接器，尤其涉及一种用于深水连接器中复合式内外压双重密封中的非标密封面O型圈的外密封槽结构。属于海洋石油工程领域。
背景技术
由于深水连接器在承受内部高温、高压油气的同时，又要克服外部低温深水压力，因此，对于深水连接器的密封，多采用复合式内外压双重密封，其内部的O型圈为金属材料，其主要用于密封内部油气压力，而非金属材料的非标密封面的O型圈，由于其具有良好的耐腐蚀性，所以，大多用于密封海水的外压。
为了安装固定O型圈，需在特殊密封面上开设密封槽，由于现有的密封槽为标准O型圈密封槽，沟槽结构为矩形沟槽。因此，现行的沟槽在密封圈安装和更换过程中容易出现O型圈的窜动现象，不仅容易造成O型圈的偏移、滑落，而且，在工作过程中，还容易出现O型圈的间隙咬伤和挤出失效问题，缩短了密封圈的使用寿命。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种深水连接器的外密封槽结构，其用于密封海水外压，不仅能够保证O型密封圈与密封锥面实现密封，解决了由于密封圈在安装和更换过程中O型圈的窜动问题，提高了密封的可靠性；而且，大大减少了O型圈的偏移和滑落，防止了在工作过程中，因O型圈的间隙咬伤和挤出所导致的失效问题，大大延长了O型圈的使用寿命，提高了复合式密封的可靠性。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种非标密封面O型圈的外密封槽结构，包括：一安装在管道法兰复合式密封圈、设置在复合式密封圈上的球形密封面，其特征在于：该球形密封圈上设有一密封斜面，密封斜面内设有一非标密封槽，非标密封槽内装有一O型密封圈；其中，非标密封槽的内腔形状为：与O型密封圈配合安装的内燕尾槽结构。
所述密封斜面为非标密封面。
所述非标密封槽的内腔是由两个相对设置的非标密封槽侧壁、分别设置在非标密封槽侧壁顶端的两个非标密封槽槽口圆角、设置非标密封槽槽底的两个圆角及一非标密封槽槽底组成。
所述非标密封槽侧壁与密封斜面的夹角为锐角；非标密封槽槽底为圆弧槽底；非标密封槽槽底的半径大于O型密封圈的半径；非标密封槽槽口圆角的圆角半径<R0.2；非标密封槽槽底圆角的圆角半径<R1。
所述O型密封圈相对于密封斜面凸出部分为：1～2mm，且O型密封圈与非标密封槽槽底、非标密封槽两侧壁相切。
本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其用于密封海水外压，不仅能够保证O型密封圈与密封锥面实现密封，解决了由于密封圈在安装和更换过程中O型圈的窜动问题，提高了密封的可靠性；而且，大大减少了O型圈的偏移和滑落，防止了在工作过程中，因O型圈的间隙咬伤和挤出所导致的失效问题，大大延长了O型圈的使用寿命，提高了复合式密封的可靠性。
附图说明
图1为本发明结构金属密封圈断面示意图。
图2为本发明特殊密封面O型圈非标密封槽结构示意图。
图3为本发明的非标密封槽安装O型圈后的结构示意图。
图4为本发明的特殊密封面O型圈非标密封槽使用状态图。
图中主要标号说明：
1.复合式密封圈、2.球形密封面、3.密封斜面、4.非标密封槽、41.非标密封槽侧壁、42.非标密封槽槽口圆角、43.非标密封槽槽底圆角、44、非标密封槽槽底、5.O型密封圈、6.密封锥面、7.上管道法兰、8.下管道法兰。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：一安装在管道法兰复合式密封圈1、设置在复合式密封圈1上的球形密封面2，其中，球形密封面2上设有一密封斜面3，密封斜面3内设有一非标密封槽4，非标密封槽4内装有第二O型密封圈5(如图3所示)。
上述密封斜面3为非标密封面。
如图2所示，非标密封槽4的内腔是由相对设置的非标密封槽侧壁41和41’、分别设置在非标密封槽侧壁41和41’顶端的非标密封槽槽口圆角42和42’、设置在非标密封槽槽底圆角43和43’及非标密封槽槽底44组成的一个与O型密封圈5配合安装的内燕尾槽结构；其中，非标密封槽侧壁41与密封斜面3的夹角为锐角，非标密封槽槽底44为圆弧槽底，其半径大于O型圈半径，非标密封槽槽口圆角42和42’，其圆角半径<R0.2，非标密封槽槽底圆角43和43’，其圆角半径<R1。
如图3所示，O型密封圈5安装在非标密封槽4内，O型密封圈5相对于密封斜面3凸出部分为：1～2mm，且O型密封圈5与非标密封槽槽底44、非标密封槽两侧壁41和41’相切。
如图4所示，使用时，将O型密封圈5安装在复合式密封圈1上，由上管道法兰7和下管道法兰8上的密封锥面6与O型密封圈5组成一个新的O型圈密封。
本发明非标密封槽4在使用时需注意的是：除了必须保证O型密封圈5的安装尺寸以外，还需要考虑非标密封槽4的位置不能影响金属透镜式密封的性能，既要保证开槽后金属密封圈的强度，又要给O型密封圈5留出足够的安装空间。
本发明安装如下步骤：
1.先将O型密封圈5通过球形密封面2和密封斜面3装入复合式密封圈1中的O型圈非标密封槽4中；
2.安装完成后O型密封圈5相对于密封斜面3凸出部分为1～2mm。
3.将复合式密封圈1安装在管道法兰上，球形密封面2与管道法兰上的密封锥面形成内压密封，O型圈5与管道法兰上的密封锥面形成外压密封，从而实现复合式密封。
本发明的工作原理及优点：
1、本发明采用O型圈密封与金属透镜式密封相结合的方式，既可以密封海水外压又可以密封管道内压。
2、本发明的非标密封槽4采用槽口比槽底小的原理，能够有效避免O型圈的窜动，防止O型圈的偏移和滑落，减少工作过程中O型圈的间隙咬伤和挤出失效，从而大大增加整个零件特殊密封面的密封性能。
3、本发明非标密封槽4的槽口和槽底处采用倒圆角结构，能够有效防止O型圈装配和工作时出现割伤和刮伤，防止出现应力集中，大大增加了特殊密封面密封的可靠性。
4、本发明非标密封槽4的槽深的设计是第二O型圈5安装完成后相对于特殊密封斜面3凸出部分为1～2mm，这将提高了O型圈压缩量的合理性，同时，减小了压缩后O型圈与槽壁间形成空腔，提高了密封的最大压力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种非标密封面O型圈的外密封槽结构，包括：一安装在管道法兰复合式密封圈、设置在复合式密封圈上的球形密封面，其特征在于：该球形密封圈上设有一密封斜面，密封斜面内设有一非标密封槽，非标密封槽内装有一O型密封圈；其中，非标密封槽的内腔形状为：与O型密封圈配合安装的内燕尾槽结构。
2.根据权利要求1所述的非标密封面O型圈的外密封槽结构，其特征在于：所述密封斜面为非标密封面。
3.根据权利要求1所述的非标密封面O型圈的外密封槽结构，其特征在于：所述非标密封槽的内腔是由两个相对设置的非标密封槽侧壁、分别设置在非标密封槽侧壁顶端的两个非标密封槽槽口圆角、设置非标密封槽槽底的两个圆角及一非标密封槽槽底组成。
4.根据权利要求3所述的非标密封面O型圈的外密封槽结构，其特征在于：所述非标密封槽侧壁与密封斜面的夹角为锐角；非标密封槽槽底为圆弧槽底；非标密封槽槽底的半径大于O型密封圈的半径；非标密封槽槽口圆角的圆角半径<R0.2；非标密封槽槽底圆角的圆角半径<R1。
5.根据权利要求1或3所述的非标密封面O型圈的外密封槽结构，其特征在于：所述O型密封圈相对于密封斜面凸出部分为：1～2mm，且O型密封圈与非标密封槽槽底、非标密封槽两侧壁相切。
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