CN109630054A - 一种密封结构及具有该结构的震击器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种密封结构及具有该结构的震击器，属于密封和石油测井技术领域。密封结构的第二密封圈设在第一密封圈的周向内侧，第一密封圈的机械强度大于第二密封圈，第二密封圈的弹性和回弹性大于第一密封圈，通过组合使用来达到密封的效果。具有该密封结构的震击器，将第一密封圈和第二密封圈设置在震击外壳和震击锤的接触面上，通过压环限制第一密封圈的轴向位移，当当上拉到解锁位置时，存在压力突变，第一密封圈一侧被压环压住，另一侧被震击锤压住，使第一密封圈不会被挤出；当震击结束时，第二密封圈能够利用良好的弹性使第一密封圈恢复形状，为下一次震击做好准备。
Description
技术领域
本发明属于密封和石油测井技术领域，具体涉及一种密封结构及具有该结构的震击器。
背景技术
震击器应用在测井作业中，如常规仪器测井，炮弹射孔等作业中，当仪器遇卡时，需要使用震击器在仪器遇卡时进行解卡。震击器在震击时，震击锤释放以后，震击锤与震击外壳之间存在压力突变，常规的密封方式会使密封件被液压油挤出密封槽，失去密封作用，造成设备的损坏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种密封结构及具有该结构的震击器，密封结构采用组合使用的第一密封圈和第二密封圈，使密封结构具有稳定的强度和良好的弹性；使用该密封结构的震击器，是震击器在压力突变时也能具有良好的密封性能，保证设备的正常使用。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种密封结构，包括第一密封圈和第二密封圈，第二密封圈设在第一密封圈的周向内侧，第一密封圈的机械强度大于第二密封圈，第二密封圈的弹性和回弹性大于第一密封圈。
优选地，第一密封圈为聚四氟乙烯密封圈。
优选地，第二密封圈为氟橡胶密封圈。
本发明还公开了一种具有上述密封结构的震击器，包括震击组件；其特征在于，所述密封结构设置在震击组件的震击外壳和震击锤的接触面上，第一密封圈的周向外侧与震击外壳接触，第一密封圈的周向内侧与第二密封圈和震击锤接触，震击锤上设有限制第一密封圈轴向位移的压环。
优选地，第一密封圈的周向内侧面上设有槽，第二密封圈嵌套在槽内。
进一步优选地，第二密封圈的直径大于槽的宽度。
进一步优选地，震击锤上设有凹槽，第二密封圈设在凹槽内。
进一步优选地，第二密封圈的直径大于凹槽的宽度。
优选地，压环与第一密封圈的接触面为阶梯结构。
优选地，震击锤与第一密封圈的接触面为阶梯结构。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种密封结构，第二密封圈设在第一密封圈的周向内侧，通过组合使用来达到密封的效果，第一密封圈的机械强度大于第二密封圈，使密封结构具有足够的扩张强度、伸长率和抗撕裂强度，第二密封圈的弹性和回弹性大于第一密封圈，使密封结构在运动中具有良好的抗形变性能，第一密封圈和第二密封圈组合使用，给需要运动密封或者有压力突变工况的设备提供可靠的密封。该密封结构设计合理，性能优异，便于更换。
进一步地，第一密封圈采用聚四氟乙烯材质，具有良好的性能，耐热性好、抗酸抗碱、抗各种有机溶剂，可以应对各种复杂工况，同时表面摩擦系数低，在密封的同时不会损伤工件表面。
进一步地，第二密封圈采用氟橡胶密封圈，性能良好、成本低廉、应用范围广，与第一密封圈配合使用，能够给第一密封圈提供适当的弹性，使整个密封结构具有良好的形变恢复能力。
本发明公开的一种具有上述密封结构的震击器，将第一密封圈和第二密封圈设置在震击外壳和震击锤的接触面上，通过压环限制第一密封圈的轴向位移，震击器的震击轴在上拉的过程中，上拉力不断增加，震击外壳与震击锤之间的液压力不断增大，当上拉到解锁位置时，液压力瞬时被释放到油箱，震击轴处于自由状态，此时存在压力突变的情况，第一密封圈一侧被压环压住，另一侧被震击锤压住，使第一密封圈不会被挤出；当震击结束时，第二密封圈能够利用良好的弹性使第一密封圈恢复形状，为下一次震击做好准备。该震击器结构设计合理，能够在压力突变时具有稳定的性能。
进一步地，第二密封圈嵌套在第一密封圈的周向内侧面的槽内，能够使第二密封圈不会窜动，位置稳定。
更进一步地，第二密封圈的直径大于槽的宽度，使第二密封圈的弹性能够从多个接触面传递到第一密封圈上，提升组合密封结构的形变恢复能力。
进一步地，第二密封圈嵌套在震击锤的凹槽内，不用在第一密封圈上加工槽，可以保证第一密封圈的机械强度，提高密封结构的使用寿命和可靠性。
更进一步地，第二密封圈的直径大于凹槽的宽度，使第二密封圈的弹性能够良好地传递到第一密封圈上。
进一步地，压环与第一密封圈的接触面和震击锤与第一密封圈的接触面采用阶梯结构，能够更好地起到固定和定位的作用。
附图说明
图1为本发明的震击器的主要结构示意图；
图2为本发明的密封结构实施例1的局部示意图；
图3为本发明的密封结构实施例2的局部示意图；
图4为本发明的密封结构实施例3的局部示意图；
图5为本发明的密封结构实施例4的局部示意图；
图6为本发明的震击器震击前的工作状态示意图；
图7为本发明的震击器解锁后压力突变的工作状态示意图；
图中：1-震击轴，2-弹性件，3-推套，4-密封活塞，5-1-第一密封圈，5-2-第二密封圈，6-震击外壳，7-震击锤，8-压环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明的密封结构，包括第一密封圈5-1和第二密封圈5-2，第二密封圈5-2设在第一密封圈5-1的周向内侧，第一密封圈5-1的机械强度大于第二密封圈5-2，第二密封圈5-2的弹性和回弹性大于第一密封圈5-1，第一密封圈5-1优选采用聚四氟乙烯密封圈，第二密封圈5-2优选采用氟橡胶密封圈。
如图1，本发明的具有上述密封结构的震击器，包括震击组件；所述密封结构设置在震击组件的震击外壳6和震击锤7的接触面上，第一密封圈5-1的周向外侧与震击外壳6接触，第一密封圈5-1的周向内侧与第二密封圈5-2和震击锤7接触，震击锤7上设有限制第一密封圈5-1轴向位移的压环8。可以将压环8与第一密封圈5-1的接触面和震击锤7与第一密封圈5-1的接触面做成阶梯结构。
对于第二密封圈5-2的设置位置，可以采用如下两个方案：可以在第一密封圈5-1的周向内侧面上设槽5-3，第二密封圈5-2嵌套在槽5-3内，第二密封圈5-2的直径大于槽5-3的宽度。也可以在震击锤7上设凹槽，第二密封圈5-2设在凹槽内，第二密封圈5-2的直径大于凹槽的宽度。
震击器包括依次连接的上接头组件、平衡加速组件、震击组件和下接头组件；震击组件的两端分别连接有平衡加速组件和下接头组件，平衡加速组件连接有上接头组件；下接头组件与下部仪器机械、电气连接，上接头组件与上部仪器机械、电气连接；平衡加速组件包括加速筒外壳和加速筒芯轴，加速筒芯轴穿设于加速筒外壳内；震击外壳6内部穿设有震击轴1，震击轴1穿套于加速筒芯轴内部，震击轴1与加速筒外壳固定连接，震击轴1上穿套有弹性件2、推套3和密封活塞4，弹性件2一端顶在震击外壳6上，另一端顶在推套3上，推套3顶在密封活塞4上，震击锤7设在震击轴1末端，震击外壳6内填充有液压油，且填充液压油的腔体直径大于与密封活塞4配合部位的腔体直径，液压油与密封活塞4通过震击外壳6上的细长孔连通。
下面根据具体实施例对本发明作进一步的解释，所述实施例是根据本发明的方案列举的4个具体的可实现的方案，不是对本发明的限制：
实施例1：
如图2，当震击轴1上拉时，高压腔中的压力升高，液压油推动密封活塞4运动，密封活塞4推动推套3运动，此时推套3受到震击外壳6中的弹性件2作用力，因此弹性件2力越大，高压腔中的压力就越高。当震击轴1运动到一定位置，高压腔压力释放，存在两侧压力平衡过程，此过程产生压力突变。震击轴1与震击锤7连接，中间通过第二O形圈密封。震击轴1与震击外壳7通过第一O形圈密封。震击锤7与震击外壳6通过组合密封圈密封，组合密封圈设置在震击锤7和压环8之间。第一密封圈5-1为T形密封圈，第一密封圈5-1的周向内侧面设有槽，将第二密封圈5-2设置在槽内。
在震击轴1上拉的过程中，上拉力不断增加，震击外壳6与震击锤7之间的液压力不断增大，此时单向阀密封。当上拉到解锁位置即震击锤7运动至环形体积大的位置时，液压力瞬时被释放到油箱，震击轴1处于自由状态。此时存在压力突变的情况，震击锤7上的密封圈不能受损，第一密封圈5-1一侧被压环8压住，另一侧被震击锤7压住，压力突变时第一密封圈5-1不会被挤出。第一密封圈5-1本体内圈开槽，第二密封圈5-2设置在第一密封圈5-1内部，为第一密封圈5-1提供一定的弹性。
实施例2：
如图3，当震击轴1上拉时，高压腔中的压力升高，液压油推动密封活塞4运动，密封活塞4推动推套3运动，此时推套3受到震击外壳6中的弹性件2作用力，因此弹性件2力越大，高压腔中的压力就越高。当震击轴1运动到一定位置，高压腔压力释放，存在两侧压力平衡过程，此过程产生压力突变。震击轴1与震击锤7连接，中间通过第二O形圈密封。震击轴1与震击外壳7通过第一O形圈密封。震击锤7与震击外壳6通过组合密封圈密封，组合密封圈设置在震击锤7和压环8之间。第一密封圈5-1为T形密封圈，震击锤7上设有凹槽，将第二密封圈5-2设置在凹槽内。
在震击轴1上拉的过程中，上拉力不断增加，震击外壳6与震击锤7之间的液压力不断增大，此时单向阀密封。当上拉到解锁位置即震击锤7运动至环形体积大的位置时，液压力瞬时被释放到油箱，震击轴1处于自由状态。此时存在压力突变的情况，震击锤7上的密封圈不能受损，第一密封圈5-1一侧被压环8压住，另一侧被震击锤7压住，压力突变时第一密封圈5-1不会被挤出。震击锤3-7上面设有凹槽，第二密封圈5-2设置在凹槽内部，为第一密封圈5-1提供一定的弹性。
实施例3：
如图4，当震击轴1上拉时，高压腔中的压力升高，液压油推动密封活塞4运动，密封活塞4推动推套3运动，此时推套3受到震击外壳6中的弹性件2作用力，因此弹性件2力越大，高压腔中的压力就越高。当震击轴1运动到一定位置，高压腔压力释放，存在两侧压力平衡过程，此过程产生压力突变。震击轴1与震击锤7连接，中间通过第二O形圈密封。震击轴1与震击外壳7通过第一O形圈密封。震击锤7与震击外壳6通过组合密封圈密封，组合密封圈设置在震击锤7和压环8之间。第一密封圈5-1为Z形密封圈，第二密封圈5-2设置在第一密封圈5-1与震击锤7形成的空档内。
在震击轴1上拉的过程中，上拉力不断增加，震击外壳6与震击锤7之间的液压力不断增大，此时单向阀密封。当上拉到解锁位置即震击锤7运动至环形体积大的位置时，液压力瞬时被释放到油箱，震击轴1处于自由状态。此时存在压力突变的情况，震击锤7上的密封圈不能受损，第一密封圈5-1一侧被压环8压住，另一侧被震击锤7压住，压力突变时第一密封圈5-1不会被挤出。第一密封圈5-1与震击锤7形成一个矩形的空档，第二密封圈5-2设置在空档内，且第二密封圈5-2的直径大于空档的宽度，为第一密封圈5-1提供一定的弹性。
实施例4：
如图5，当震击轴1上拉时，高压腔中的压力升高，液压油推动密封活塞4运动，密封活塞4推动推套3运动，此时推套3受到震击外壳6中的弹性件2作用力，因此弹性件2力越大，高压腔中的压力就越高。当震击轴1运动到一定位置，高压腔压力释放，存在两侧压力平衡过程，此过程产生压力突变。震击轴1与震击锤7连接，中间通过第二O形圈密封。震击轴1与震击外壳7通过第一O形圈密封。震击锤7与震击外壳6通过组合密封圈密封，组合密封圈设置在震击锤7和压环8之间。第一密封圈5-1为L形密封圈，震击锤7上设有凹槽，将第二密封圈5-2设置在凹槽内。
在震击轴1上拉的过程中，上拉力不断增加，震击外壳6与震击锤7之间的液压力不断增大，此时单向阀密封。当上拉到解锁位置即震击锤7运动至环形体积大的位置时，液压力瞬时被释放到油箱，震击轴1处于自由状态。此时存在压力突变的情况，震击锤7上的密封圈不能受损，第一密封圈5-1一侧被压环8压住，另一侧被震击锤7压住，压力突变时第一密封圈5-1不会被挤出。震击锤3-7上面设有凹槽，第二密封圈5-2设置在凹槽内部，为第一密封圈5-1提供一定的弹性。
本发明的震击器的工作过程如下：
在使用时，将震击器连接在仪器串的上端，尽量靠近仪器上端，建议设置在电缆连接器下端。
压力突变产生条件即震击条件：震击器下部所有仪器遇卡，即在上拉时，受到阻力。
当震击轴1上拉时，高压腔中的压力升高，液压油推动密封活塞4运动，密封活塞4推动推套3运动，此时推套3受到震击外壳6中弹性件2作用力，因此弹性件2力越大，高压腔中的压力就越高。当震击轴1运动到一定位置，高压腔压力释放，存在两侧压力平衡过程，此过程产生压力突变。以上密封方式能够保证多次重复使用，不使密封装置损坏。震击锤7与震击外壳6密封处，需要经过多次压力突变，该密封结构能够满足使用要求。
Claims (10)
1.一种密封结构，其特征在于，包括第一密封圈(5-1)和第二密封圈(5-2)，第二密封圈(5-2)设在第一密封圈(5-1)的周向内侧，第一密封圈(5-1)的机械强度大于第二密封圈(5-2)，第二密封圈(5-2)的弹性和回弹性大于第一密封圈(5-1)。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，第一密封圈(5-1)为聚四氟乙烯密封圈。
3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，第二密封圈(5-2)为氟橡胶密封圈。
4.一种具有权利要求1～3任意一项所述密封结构的震击器，包括震击组件；其特征在于，所述密封结构设置在震击组件的震击外壳(6)和震击锤(7)的接触面上，第一密封圈(5-1)的周向外侧与震击外壳(6)接触，第一密封圈(5-1)的周向内侧与第二密封圈(5-2)和震击锤(7)接触，震击锤(7)上设有限制第一密封圈(5-1)轴向位移的压环(8)。
5.根据权利要求4所述的震击器，其特征在于，第一密封圈(5-1)的周向内侧面上设有槽，第二密封圈(5-2)嵌套在槽内。
6.根据权利要求5所述的震击器，其特征在于，第二密封圈(5-2)的直径大于槽的宽度。
7.根据权利要求4所述的震击器，其特征在于，震击锤(7)上设有凹槽，第二密封圈(5-2)设在凹槽内。
8.根据权利要求7所述的震击器，其特征在于，第二密封圈(5-2)的直径大于凹槽的宽度。
9.根据权利要求4所述的震击器，其特征在于，压环(8)与第一密封圈(5-1)的接触面为阶梯结构。
10.根据权利要求4所述的震击器，其特征在于，震击锤(7)与第一密封圈(5-1)的接触面为阶梯结构。
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