CN203770646U - 一种半剖分式密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半剖分式密封装置，其特征在于：包括密封体、壳体、上连接座及垫套，其中：所述的上连接座与垫套分别与上外筒及下外筒固定；所述的壳体套设在上述连接座与垫套外，与内筒的外壁之间形成密封腔体；所述的密封体设置在上述密封腔体内，将密封腔体分割为外腔体及内腔体，密封体为半剖分式结构，密封体的两个半剖分体通过连接板连接，密封体的内壁设有至少两个环形槽，密封工作时环形槽与内筒的外壁之间形成滑动密封。本实用新型取代了普通活塞的组合密封形式，适用于内筒与外筒做相对往复运动，且内筒直径较大的工作环境。

Description

一种半剖分式密封装置

技术领域

本实用新型涉及密封装置，特别指一种半剖分式密封装置。

背景技术

工业应用中，做往复运动的活塞杆类设备的密封技术已经成熟，其工作环境比较好，工作介质（如液压油、气体等）单一，压力高。但在一些特殊行业有类似往复运动，其密封就比较麻烦，普通的活塞组合形式不适用，如海洋钻探、钻井作业中，伸缩节的内筒与外筒有相对往复运动（由井口到端部钻头有多层套管，因承载钻探设备的平台或浮动式钻井船的漂浮及海洋暗流的扰动，套管有6个自由度，伸缩节要适应套管左右摆动造成长度变化），同时水面上伸缩节的内筒与外筒间的空隙需要密封钻井液（又称泥浆），内筒直径比较大，工作环境恶劣，普通活塞的组合密封形式不适用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够适应内筒与外筒有相对往复运动，且内筒直径较大的工作条件的半剖分式密封装置。

本实用新型采取的技术方案如下，一种半剖分式密封装置，其特征在于：包括密封体、壳体、上连接座及垫套，其中：所述的上连接座与壳体分别与上外筒及下外筒固定；所述的壳体套设在上述连接座与垫套外，与内筒的外壁之间形成密封腔体；所述的密封体设置在上述密封腔体内，将密封腔体分割为外腔体及内腔体，密封体为半剖分式结构，密封体的两个半剖分体通过连接板连接，密封体的内壁设有至少两个环形槽，密封工作时环形槽与内筒的外壁之间形成滑动密封。

优选地，所述的密封体包括弹性体、上骨架及下骨架，其中：上述上骨架的上端面设有径向的环形凸缘，该环形凸缘嵌入上连接座的下端面径向的环形凹槽内，以相互定位，上骨架的内壁设有凹环；上述下骨架的下端面贴紧垫套的上端面，下骨架的内壁也设有凹环；上述弹性体的外壁上对应于上述上骨架与下骨架内壁凹环的位置分别设有凸环，凸环嵌入凹环内以定位弹性体，弹性体的内壁设有至少两个环形槽。

优选地，所述的弹性体为半剖分式结构，弹性体两个的半剖分体的剖分端面上对应开设有轴向的连接槽，该连接槽的宽度为b，深度为c，轴向长度与弹性体的轴向长度相同；上述连接板嵌入弹性体两个的半剖分体的连接槽内，连接两半剖分体。

优选地，所述的弹性体的上端面与上连接座之间嵌有刮泥板，刮泥板的内壁贴紧内筒的外壁，以便阻挡泥浆进入内腔体内，内筒上下运动时清除内筒外壁上附着的大颗粒，刮泥板的外壁与上连接座的内壁之间留有径向间隙，以便适应内筒与外筒的不同心偏摆。

优选地，所述的刮泥板为半剖分式结构，刮泥板两个半剖分体的剖分端面上对应开设有连接孔，两半剖分体的连接孔内插有短柱销，以连接刮泥板两个的半剖分体。

优选地，所述的壳体上开设有进气口及放气口，进气口及放气口与外腔体连通，密封工作时，打开进气口关闭放气口，外部气体被压入外腔体内，使外腔体内的压力增大，弹性体受压抱紧内筒的外壁，环形槽与内筒的外壁之间形成滑动密封。

本实用新型的有益效果在于：

a、一种优选方式，所述密封体为半剖分式式安装，由连接板连接，密封体的弹性体采用橡胶材料。其有益效果为：1、由于弹性体材料为橡胶，为易损件，使用寿命短，需要经常更换，采用半剖分式的结构，两半剖分体无需移除上外筒及与之相连的其它部件，就可更换。2、连接板与弹性体材料相同，紧密啮合形成静密封，与密封体同步收缩与回弹。

b、一种优选方式，所述弹性体的两端的上骨架及下骨架为环形金属骨架，上骨架及下骨架也为半剖分式结构，由橡胶浇注形成一体；弹性体覆盖上骨架及下骨架的剖分分型面，两端端部与上骨架及下骨架端部平齐，上骨架及下骨架内径处有凹环与弹性体咬合。其有益效果为：1、半剖分式的上骨架及下骨架利于密封体成形；2、上骨架及下骨架内径处有凹环与弹性体外壁的凸环咬合，增强连接强度。

c、一种优选方式，所述弹性体的内壁设有有两组共6个环形槽。其作用：1、有利于橡胶受压变形，充分抱紧内筒外壁；2、减少橡胶与内筒接触面；3、容纳稀泥浆，以润滑环形槽与内筒外壁形成滑动的滑动密封；4、利于泄压后橡胶自动回弹。

d、一种优选方式，所述刮泥板为半剖分式结构，刮泥板的半剖分体上沿径向开有连接孔，由短柱销连接为一体，刮泥板外径与上连接座孔有较大间隙。作用：1、利于装配；2、可以适应内筒与外筒的不同心偏摆。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2是本实用新型的装配结构图。

图3是图2中密封体的结构示意图。

图4是图3沿J向的剖视图。

图5是图3沿K向的剖视图。

图6是图2中上骨架的结构示意图。

图7是图2中下骨架的结构示意图。

图8是图2中连接板的结构示意图。

图9是图2中刮泥板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图9所示，本实用新型采取的技术方案如下，一种半剖分式密封装置，其特征在于：一种半剖分式密封装置，其特征在于：包括密封体1、壳体5、上连接座4及垫套6，其中：所述的上连接座4与壳体5分别与上外筒02及下外筒03固定；所述的壳体5套设在上述连接座4与垫套6外，与内筒01的外壁之间形成密封腔体A；所述的密封体1设置在上述密封腔体A内，将密封腔体A分割为外腔体A1及内腔体A2，密封体1为半剖分式结构，密封体1的两个半剖分体通过连接板2连接，密封体1的内壁设有至少两个环形槽1D，密封工作时环形槽1D与内筒01的外壁之间形成滑动密封。进一步，上述壳体5与下外筒03之间通过连接件三06连接，壳体5与上外筒02通过连接件二05连接；上述垫套6与壳体之间设有第五O型圈6B及第六O型圈6C以密封，垫套6通过防转销6A与壳体5连接；上述上连接座4与壳体5之间设有第四O型圈，上连接座4与上外筒02之间设有第三O型圈4A，以密封。

优选地，所述的密封体1包括弹性体1B、上骨架1A及下骨架1C，其中：上述上骨架1A的上端面设有径向的环形凸缘，该环形凸缘嵌入上连接座4的下端面径向的环形凹槽内，以相互定位，上骨架1A的内壁设有凹环；上述下骨架1C的下端面贴紧垫套6的上端面，下骨架1C的内壁也设有凹环；上述弹性体1B的外壁上对应于上述上骨架1A与下骨架1C内壁凹环的位置分别设有凸环，凸环嵌入凹环内以定位弹性体1B，弹性体1B的内壁设有至少两个环形槽1D。进一步，上述上骨架1A与下骨架1C与壳体5的连接处分别设有第二O型圈8及第一O型圈7，以密封，上骨架1A与下骨架1C分别通过销钉与壳体5的连接。

优选地，所述的弹性体1B为半剖分式结构，弹性体1B两个的半剖分体的剖分端面上对应开设有轴向的连接槽1F，该连接槽1F的宽度为b，深度为c，轴向长度与弹性体1B的轴向长度相同；上述连接板2嵌入弹性体1B两个的半剖分体的连接槽1F内，连接两半剖分体。

优选地，所述的弹性体1的上端面与上连接座4之间嵌有刮泥板3，刮泥板3的内壁贴紧内筒01的外壁，以便阻挡泥浆进入内腔体A2内上部，内筒01上下运动时清除内筒01外壁上附着的大颗粒，刮泥板3的外壁与上连接座4的内壁之间留有径向间隙，以便适应内筒01与外筒的不同心偏摆。

优选地，所述的刮泥板3为半剖分式结构，刮泥板3两个半剖分体的剖分端面上对应开设有连接孔3B，两半剖分体的连接孔3B内插有短柱销3A，以连接刮泥板3两个的半剖分体。

优选地，所述的壳体5上开设有进气口5A及放气口5B，进气口5A及放气口5B与外腔体A1连通，密封工作时，打开进气口5A关闭放气口5B，外部气体被压入外腔体A1内，使外腔体A1内的压力增大，弹性体1B受压抱紧内筒01的外壁，环形槽1D与内筒01的外壁之间形成滑动密封。

进一步，装配过程：装配前上移上外筒02（已经连接上连接座4），放置刮泥板3，在密封体1的一个半剖分体的连接槽内压入连接板2，将之扣于上连接座4环形倒钩（环形凹槽）上，再将另一半剖分体合上，也与上连接座4环形倒钩啮合，同时上述连接板2插入另一半剖分体的连接槽内，形成密封体1；将连接后的密封体1插入壳体5内孔（注：壳体5已经预先通过“连接件三06”连接于下下外筒03上 ），锁紧“连接件二05”。

进一步，工作原理：密封体1、连接板2、第一O型圈7、第二O型圈8、壳体5组成一个密闭空间即外腔体A1，由进气口5A加压，密封体1的橡胶部分受压抱紧内筒01形成滑动密封，隔离泥浆与上连接座4的内壁与内筒01的外壁之间的空隙。密封体1内径处的6道环形槽1D可以容纳部分泥浆，泥浆也起到润滑作用（泥浆很稀，流动性很好），防止橡胶与内筒01外壁干摩擦，刮泥板3挡住大量泥浆涌入内腔体A2上部分，清除附着于内筒01外壁的大颗粒，刮泥板3外径圆与连接座4有较大径向间隙，可以适应内筒01与外筒的不同心偏摆。工作完成后进气口5A关闭，放气口5B泄压，橡胶自动回弹恢复到原始状态，泥浆层高度下落。

进一步，所述密封体1的橡胶硬度为邵氏硬度70±5度，不会磨损内筒01外壁；刮泥板3为填充玻璃纤维的PTFE，连接板2与弹性体1B材料相同。所述密封体1的主体为弹性体1B，通过浇注与上骨架1A与下骨架1C连成一体，两端骨架为金属件，橡胶体覆盖骨架的剖分面，两端端部与骨架端部平齐，骨架内径处有凹环与弹性体的凸环咬合，增强连接强度；骨架的工艺孔为生产工艺孔，工作中不用。弹性体1的剖分端面开有一轴向连接槽，深度为C，宽度为b，与密封体等长；连接板2插入轴向连接槽内，与密封体1的弹性体紧配合形成密封。优选地，弹性体体1B内径有两组环形槽1D，作用：1、有利于橡胶受压变形，充分抱紧内筒01外壁；2、减少橡胶与内筒01接触面；3、容纳稀泥浆；4、利于泄压后橡胶自动回弹。所述刮泥板3为整体加工后沿径向切开，切口端面加工连接孔3B，与短柱销3A配合，连成一体，利于装配；刮泥板3外径圆与上连接座4有较大径向间隙，可以适应内筒01与外筒的不同心偏摆。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种半剖分式密封装置，其特征在于：包括密封体（1）、壳体（5）、上连接座（4）及垫套（6），其中：所述的上连接座（4）与壳体（5）分别与上外筒（02）及下外筒（03）固定；所述的壳体（5）套设在上述连接座（4）与垫套（6）外，与内筒（01）的外壁之间形成密封腔体（A）；所述的密封体（1）设置在上述密封腔体（A）内，将密封腔体（A）分割为外腔体（A1）及内腔体（A2），密封体（1）为半剖分式结构，密封体（1）的两个半剖分体通过连接板（2）连接，密封体（1）的内壁设有至少两个环形槽（1D），密封工作时环形槽（1D）与内筒（01）的外壁之间形成滑动密封。

2.根据权利要求1所述的一种半剖分式密封装置，其特征在于：所述的密封体（1）包括弹性体（1B）、上骨架（1A）及下骨架（1C），其中：上述上骨架（1A）的上端面设有径向的环形凸缘，该环形凸缘嵌入上连接座（4）的下端面径向的环形凹槽内，以相互定位，上骨架（1A）的内壁设有凹环；上述下骨架（1C）的下端面贴紧垫套（6）的上端面，下骨架（1C）的内壁也设有凹环；上述弹性体（1B）的外壁上对应于上述上骨架（1A）与下骨架（1C）内壁凹环的位置分别设有凸环，凸环嵌入凹环内以定位弹性体（1B），弹性体（1B）的内壁设有至少两个环形槽（1D）。

3.根据权利要求2所述的一种半剖分式密封装置，其特征在于：所述的弹性体（1B）为半剖分式结构，弹性体（1B）两个的半剖分体的剖分端面上对应开设有轴向的连接槽（1F），该连接槽（1F）的宽度为b，深度为c，轴向长度与弹性体（1B）的轴向长度相同；上述连接板（2）嵌入弹性体（1B）两个的半剖分体的连接槽（1F）内，连接两半剖分体。

4.根据权利要求2或3所述的一种半剖分式密封装置，其特征在于：所述的弹性体（1）的上端面与上连接座（4）之间嵌有刮泥板（3），刮泥板（3）的内壁贴紧内筒（01）的外壁，以便阻挡泥浆进入内腔体（A2）内，内筒（01）上下运动时清除内筒（01）外壁上附着的大颗粒，刮泥板（3）的外壁与上连接座（4）的内壁之间留有径向间隙，以便适应内筒（01）与外筒的不同心偏摆。

5.根据权利要求4所述的一种半剖分式密封装置，其特征在于：所述的刮泥板（3）为半剖分式结构，刮泥板（3）两个半剖分体的剖分端面上对应开设有连接孔（3B），两半剖分体的连接孔（3B）内插有短柱销（3A），以连接刮泥板（3）两个的半剖分体。

6.根据权利要求5所述的一种半剖分式密封装置，其特征在于：所述的壳体（5）上开设有进气口（5A）及放气口（5B），进气口（5A）及放气口（5B）与外腔体（A1）连通，密封工作时，打开进气口（5A）关闭放气口（5B），外部气体被压入外腔体（A1）内，使外腔体（A1）内的压力增大，弹性体（1B）受压抱紧内筒（01）的外壁，环形槽（1D）与内筒（01）的外壁之间形成滑动密封。