CN113294622B - 一种用于多级密封圈密封安装结构 - Google Patents

一种用于多级密封圈密封安装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种用于多级密封圈密封安装结构，包括有具有三节台阶状的中心连杆，中心连杆由截面半径依次增大的一级连杆、二级连杆及三级连杆连接组成；一级连杆的杆体上依次套有锁紧螺母及顶紧螺母，顶紧螺母的一端凸台紧靠二级连杆端面，二级连杆杆体上由内至外依次套有压紧弹簧及锥套，锥套外壁套有弹性密封单元。该结构在使用时能够压紧通道内壁起到密封封堵的目的。

Description

一种用于多级密封圈密封安装结构
技术领域
本发明涉及管道密封封堵领域，具体涉及一种用于多级密封圈密封安装结构。
背景技术
随着油气田的不断发展，设备的日新月异。老、旧、残设备会被逐渐的替代，退出历史的进程。而在新换旧的过程中各种的问题就出现了。
采气树毫无疑问是采气过程中的重要部件，采气树主要由井口大四通与若干阀门组成。新换旧的过程也不断的上演。而怎么样又快、又好、又不复杂的对新旧的更换提出了苛刻的要求。随着堵塞工具的出厂，一口井逐渐又步入老去新来的局面，传统的密封形式是在密封槽内静态挤压密封圈，封口处直接使用单个密封圈进行密封，密封圈长时间挤压变形后密封效果不好会导致管内物料产生渗漏的危险，对生命及财产安全造成了严重的损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于多级密封圈密封安装结构，该结构在使用时能够压紧通道内壁起到密封封堵的目的，且密封性能更稳定。
本发明所采用的技术方案是，一种用于多级密封圈密封安装结构，包括有具有三节台阶状的中心连杆，中心连杆由截面半径依次增大的一级连杆、二级连杆及三级连杆连接组成；一级连杆的杆体上依次套有锁紧螺母及顶紧螺母，顶紧螺母的一端凸台紧靠二级连杆端面，二级连杆杆体上由内至外依次套有压紧弹簧及锥套，锥套外壁套有弹性密封单元。
本发明的特征还在于，
锥套一端为带有中空腔体的梯形圆台套件，另一端为管状安装台；梯形圆台套件的两个圆环形端面中外径大的为第一端面，外径小的为第二端面；管状安装台的端部与梯形圆台套件第一端面连接，管状安装台的外径小于梯形圆台套件第一端面的外径，管状安装台的内径大于梯形圆台套件内径；管状安装台的外壁套有弹性密封单元，压紧弹簧位于二级连杆杆体与管状安装台内壁之间。
梯形圆台套件的内壁开有两组密封槽，每组密封槽内均安装有一个密封圈。
弹性密封单元包括有套设在管状安装台的外壁上的若干个O型橡胶圈，每两个O型橡胶圈之间设有一个套在管状安装台的外壁上双面O型圈挡环；靠近顶紧螺母设置的O型橡胶圈与其之间还设置有一个单面O型圈挡环，单面O型圈挡环套设在管状安装台的外壁上。
O型橡胶圈的数量
Figure BDA0003089571020000021
其中，d1为单面O型圈挡环(4)端部接触到顶紧螺母(5)端面时，管状安装台端部与顶紧螺母端面之间的距离；在静密封中k取30％，在动密封中k取20％；d为O型橡胶圈的直径。
双面O型圈挡环与O型橡胶圈相接触的一侧端面依据O型橡胶圈的圆切面做出斜锥度，双面O型圈挡环的横截面的形状具体为朝向管状安装台的一侧为等腰梯形，朝向待堵管道一侧为矩形；两个相邻双面O型圈挡环朝向待堵管道一侧端部之间的距离D与O型橡胶圈的直径d之间的关系为：D＝d*(1-k)±0.05；单面O型圈挡环与O型橡胶圈相接触的一侧端面形状与双面O型圈挡环其中一侧与O型橡胶圈的接触面形状相同。
双面O型圈挡环的厚度h＝0.9d，其中，d为O型橡胶圈的直径。
本发明的有益效果是：
(1)本发明一种用于多级密封圈密封安装结构中，O型圈挡环依据O型橡胶圈圆切面做出斜锥度，底边端面铣平防止挤压过程中切割橡胶圈，O型圈挡环外径小于O型圈外径，此间隙用于O型圈挡环管道内壁滑动，运动停止后多个O型橡胶圈变形产生的余量填堵该间隙位置使整个系统密封，同时通过密封圈和密封槽的整体移动，到达密封圈许用变形内的径向密封；多个O型橡胶圈的设置可以达到多重多级密封效果，其密封效果远远优于现有技术的仅仅使用单层密封圈的密封效果；
(2)本发明一种用于多级密封圈密封安装结构，具有多级密封圈，能够安装在天然气采气树及输送管道之间的位置，是石油天然气行业重要的应急安全保护装置。
附图说明
图1为本发明一种用于多级密封圈密封安装结构的结构示意图；
图2为本发明一种用于多级密封圈密封安装结构中部分锥套及弹性密封单元的结构示意图；
图3为本发明一种用于多级密封圈密封安装结构中相邻两个双面O型圈挡环之间距离示意图。
图中，1.锥套，2.O型橡胶圈，3.双面O型圈挡环，4.单面O型圈挡环，5.顶紧螺母，6.锁紧螺母，7.中心连杆，8.密封槽，9.密封圈，10.压紧弹簧；
1-1.梯形圆台套件，1-2.管状安装台；
7-1.一级连杆，7-2.二级连杆，7-3.三级连杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种用于多级密封圈密封安装结构，如图1-3所示，包括有具有三节台阶状的中心连杆7，中心连杆7由截面半径依次增大的一级连杆7-1、二级连杆7-2及三级连杆7-3连接组成；一级连杆7-1的杆体上依次套有锁紧螺母6及顶紧螺母5，顶紧螺母5的一端凸台紧靠二级连杆7-2端面，二级连杆7-2杆体上由内至外依次套有压紧弹簧10及锥套1，锥套1外壁套有弹性密封单元。
锥套1一端为带有通孔的梯形圆台套件1-1，一端为管状安装台1-2；梯形圆台套件1-1的两个圆环形端面中外径大的为第一端面，外径小的为第二端面；管状安装台1-2的端部与梯形圆台套件1-1第一端面连接，管状安装台1-2的外径小于梯形圆台套1-1第一端面的外径，管状安装台1-2的内径大于梯形圆台套件1-1内径；管状安装台1-2的外壁套有弹性密封单元，压紧弹簧10位于二级连杆7-2杆体与管状安装台1-2内壁之间。
梯形圆台套件1-1的内壁开有两组密封槽8，每组密封槽8内均安装有一个密封圈9。
弹性密封单元包括有套设在管状安装台1-2的外壁上的若干个O型橡胶圈2，每两个O型橡胶圈2之间设有一个套在管状安装台1-2的外壁上双面O型圈挡环3；靠近顶紧螺母5设置的O型橡胶圈2与其之间还设置有一个单面O型圈挡环4，单面O型圈挡环4套设在管状安装台1-2的外壁上。
O型橡胶圈2的数量
Figure BDA0003089571020000041
其中，d1为管状安装台1-2端部与顶紧螺母5端面之间的距离；在静密封中k取30％，在动密封中k取20％；d为O型橡胶圈2的直径。
双面O型圈挡环3与O型橡胶圈2相接触的一侧端面依据O型橡胶圈2的圆切面做出斜锥度，底边端面铣平防止挤压过程中切割橡胶圈，双面O型圈挡环3的横截面的形状具体为朝向管状安装台1-2的一侧为等腰梯形，朝向待堵管道一侧为矩形；两个相邻双面O型圈挡环3朝向待堵管道一侧端部之间的距离D与O型橡胶圈2的直径d之间的关系为：D＝d*(1-k)±0.05；单面O型圈挡环4与O型橡胶圈2相接触的一侧端面形状与双面O型圈挡环3其中一侧与O型橡胶圈2的接触面形状相同。
双面O型圈挡环3的厚度h＝0.9d，其中，d为单面O型圈挡环(4)端部接触到顶紧螺母(5)端面时，O型橡胶圈2的直径，此间隙用于O型圈挡环3在待封堵管道内壁滑动，封堵运动停止后O型橡胶圈2变形产生的余量填堵该间隙位置使整个系统密封；
使用时，先将密封安装结构放入到待封堵管道内时，旋转中心连杆7，并给锥套1施加外力，使其带动N个O型橡胶圈2及(N-1)个O型圈挡环3在管道内部移动，锥套1上套设的O型橡胶圈2被挤压紧贴在管道的内壁上，顶紧螺母一端凸台紧靠二级连杆7-2端面，同时挡住压紧弹簧10移动使压紧弹簧10能够被压缩，锁紧螺母6另一端面锁紧顶紧螺母5，实现了具有多级O型橡胶圈2的密封封堵。

Claims (1)

1.一种用于多级密封圈密封安装结构，其特征在于，包括有具有三节台阶状的中心连杆(7)，中心连杆(7)由截面半径依次增大的一级连杆(7-1)、二级连杆(7-2)及三级连杆(7-3)连接组成；一级连杆(7-1)的杆体上依次套有锁紧螺母(6)及顶紧螺母(5)，顶紧螺母(5)的一端凸台紧靠二级连杆(7-2)端面，二级连杆(7-2)杆体上由内至外依次套有压紧弹簧(10)及锥套(1)，锥套(1)外壁套有弹性密封单元；
所述锥套(1)一端为带有中空腔体的梯形圆台套件(1-1)，另一端为管状安装台(1-2)；梯形圆台套件(1-1)的两个圆环形端面中外径大的为第一端面，外径小的为第二端面；管状安装台(1-2)的端部与梯形圆台套件(1-1)第一端面连接，管状安装台(1-2)的外径小于梯形圆台套件(1-1)第一端面的外径，管状安装台(1-2)的内径大于梯形圆台套件(1-1)内径；管状安装台(1-2)的外壁套有弹性密封单元，压紧弹簧(10)位于二级连杆(7-2)杆体与管状安装台(1-2)内壁之间；
所述梯形圆台套件(1-1)的内壁开有两组密封槽(8)，每组密封槽(8)内均安装有一个密封圈(9)；
所述弹性密封单元包括有套设在管状安装台(1-2)的外壁上的若干个O型橡胶圈(2)，每两个O型橡胶圈(2)之间设有一个套在管状安装台(1-2)的外壁上双面O型圈挡环(3)；靠近顶紧螺母(5)设置的O型橡胶圈(2)与其之间还设置有一个单面O型圈挡环(4)，单面O型圈挡环(4)套设在管状安装台(1-2)的外壁上；
所述O型橡胶圈(2)的数量
Figure FDA0004048409550000011
其中，d1为单面O型圈挡环(4)端部接触到顶紧螺母(5)端面时，管状安装台(1-2)端部与顶紧螺母(5)端面之间的距离；在静密封中k取30％，在动密封中k取20％；d为O型橡胶圈(2)的直径；
所述双面O型圈挡环(3)与O型橡胶圈(2)相接触的一侧端面依据O型橡胶圈(2)的圆切面做出斜锥度，双面O型圈挡环(3)的横截面的形状具体为朝向管状安装台(1-2)的一侧为等腰梯形，朝向待堵管道一侧为矩形；两个相邻双面O型圈挡环(3)朝向待堵管道一侧端部之间的距离D与O型橡胶圈(2)的直径d之间的关系为：D＝d*(1-k)±0.05；单面O型圈挡环(4)与O型橡胶圈(2)相接触的一侧端面形状与双面O型圈挡环(3)其中一侧与O型橡胶圈(2)的接触面形状相同；
所述双面O型圈挡环(3)的厚度h＝0.9d，其中，d为O型橡胶圈(2)的直径。
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