CN207094060U - 一种用于机械三通的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机械三通的密封结构，属于油气管道领域。该密封结构包括：至少一对凸形密封组、至少一对凹形密封组和至少一对轴向密封件；该凸形密封件与该凹形密封件数量相同，至少一对凸形密封组、至少一对凹形密封组和至少一对轴向密封件一一对应；在使用状态时，一对凸形密封组和一对凹形密封组形成一对环向密封组，沿径向对称分布于机械三通内部两侧，一对轴向密封件的两端与该一对环向密封组的接缝处的外侧密封连接，一对轴向密封件轴向对称且相互平行。本实用新型通过至少一对凸形密封组、至少一对凹形密封组和至少一对轴向密封件组成的至少一道立体空间的有效密封，避免了机械三通的内表面和油气管道的外表面之间的泄露现象。

Description

一种用于机械三通的密封结构

技术领域

本实用新型涉及油气管道领域，特别涉及一种用于机械三通的密封结构。

背景技术

油气管道被誉为油气田的生命线，在油气的输送过程中，油气管道的安全、可靠运行是油气生产的根本保证。由于油气管道所处自然环境的复杂性、油气产品所含的微量元素以及管道自身的情况，油气管道的破坏总是不可避免的。在油气管道破坏之后，可以使用维抢修机具进行抢修，在维抢修施工的过程中，机械三通是非常重要的设备。

在油气管道的维抢修施工中，特别是在非焊接条件的油气管道维抢修作业中，只能够选择机械三通作为必须的抢修机具。由于机械三通包括上壳体和下壳体，该上壳体和下壳体以环抱的方式安装于油气管道的开孔处，因此，在安装机械三通时，可以使用螺栓螺母加防松垫片对该上壳体和下壳体进行固定。然而，由于机械三通和油气管道均为刚性体，因此，机械三通的内表面和油气管道的外表面之间不可避免的会出现泄露问题。

实用新型内容

为了避免机械三通的内表面与油气管道的外表面之间发生泄漏，本实用新型实施例提供了一种用于机械三通的密封结构。所述技术方案如下：

本申请提供了一种用于机械三通的密封结构，所述密封结构包括：至少一对凸形密封组，所述凸形密封组包括至少一个凸形密封件；至少一对凹形密封组，所述凹形密封组包括至少一个凹形密封件；以及，至少一对轴向密封件；

所述凸形密封件与所述凹形密封件数量相同，所述至少一对凸形密封组、所述至少一对凹形密封组和所述至少一对轴向密封件一一对应；

在使用状态时，一对凸形密封组和一对凹形密封组形成一对环向密封组，一对轴向密封件的两端与所述一对环向密封组的接缝处的外侧密封连接，所述一对轴向密封件轴向对称且相互平行。

可选地，所述凸形密封件是指两端为凸槽的密封件，或者是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凸形的密封件，所述斜角密封件是指在拉伸状态时端面与横截面之间的夹角为预设角度的密封件；

所述凹形密封件是指两端为凹槽的密封件，或者是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凹形的密封件。

可选地，所述轴向密封件包括矩形截面的轴向密封件和半圆形截面的轴向密封件；

所述矩形截面的轴向密封件的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且所述矩形截面的轴向密封件位于所述一对凸形密封组的同一侧，所述半圆形截面的轴向密封件的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且所述半圆形截面的轴向密封件位于所述一对凹形密封件的同一侧；或者，

所述矩形截面的轴向密封件的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且所述矩形截面的轴向密封件位于所述一对凹形密封组的同一侧，所述半圆形截面的轴向密封件的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且所述半圆形截面的轴向密封件位于所述一对凸形密封件的同一侧。

可选地，所述轴向密封件的两端均为S形。

可选地，所述凸形密封组和所述凹形密封组均是半圆形状。

可选地，所述凸形密封组中还包括至少一个平角密封件，所述凹形密封组中还包括至少一个平角密封件，所述平角密封件是指在拉伸状态时端面与横截面之间相互平行的密封件。

可选地，对于所述凸形密封组，所述密封结构还包括两个L形横截面的钢环，所述两个L形横截面的钢环分别位于所述凸形密封组的两侧，以紧贴并包裹所述凸形密封组。

可选地，对于所述凹形密封组，所述密封结构还包括两个L形横截面的钢环，所述两个L形横截面的钢环分别位于所述凹形密封组的两侧，以紧贴并包裹所述凹形密封组。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本实用新型实施例中，在使用状态时，凸形密封组和凹形密封组形成环形密封组，由于凸形密封组包括凸形密封件，凹形密封组包括凹型密封件，使形成的环形密封组的接缝处的接触面积增大，从而形成了有效的环向密封。再有，轴向密封件的两端通过与环向密封组的接缝处的外侧密封连接，在机械三通的安装过程中，通过对环向密封组和轴向密封件的挤压，有效的解决了机械三通的轴向密封和环向密封接缝处的泄漏问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种用于机械三通的密封结构示意图图；

图2(a)是本实用新型实施例提供的一种用于机械三通的密封结构的俯视图；

图2(b)是本实用新型实施例提供的一种用于机械三通的密封结构的截面图；

图3(a)是本实用新型实施例提供的一种轴向密封件的结构示意图；

图3(b)是本实用新型实施例提供的一种轴向密封件的截面图

图4是本实用新型实施例提供的另一种轴向密封件的结构示意图；

图5(a)是本实用新型实施例提供的一种凸形密封组和凹形密封组的结构示意图；

图5(b)是本实用新型实施例提供的一种凸形密封组和凹形密封组的截面图；

图6(a)是本实用新型实施例提供的一种斜角密封件的结构示意图；

图6(b)是本实用新型实施例提供的一种斜角密封件的截面图；

图7(a)是本实用新型实施例提供的一种平角密封件的结构示意图；

图7(b)是本实用新型实施例提供的一种平角密封件的截面图；

图8(a)是本实用新型实施例提供的一种L形钢环的结构示意图；

图8(b)是本实用新型实施例提供的一种L形钢环的截面图；

图8(c)是本实用新型实施例提供的一种L形钢环的三维结构示意图。

附图标记：

1：凸形密封组；11：凸形密封件；12：平角密封件；

2：凹形密封组；21：凹形密封件；22：平角密封件；

3：轴向密封件；4：L形钢环。

A-A：密封结构的轴向截面图；G-G：轴向密封件的截面图；h1：S弯的高度；h2：S弯的高度；α：S弯的角度；β：S弯的角度。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种用于机械三通的密封结构示意图。参见图1，该密封结构包括：

至少一对凸形密封组1，凸形密封组1包括至少一个凸形密封件11；

至少一对凹形密封组2，凹形密封组2包括至少一个凹形密封件21；以及，

至少一对轴向密封件3；

凸形密封件11与凹形密封件21数量相同，至少一对凸形密封组1、至少一对凹形密封组2和至少一对轴向密封件3一一对应；

在使用状态时，一对凸形密封组1和一对凹形密封组2形成一对环向密封组，一对轴向密封件3的两端与该一对环向密封组的接缝处的外侧密封连接，一对轴向密封件3轴向对称且相互平行。

在本实用新型实施例中，凸形密封组1和凹形密封组2可以形成环形密封组，由于凸形密封组1包括凸形密封件11，凹形密封组2包括凹型密封件21，使形成的环形密封组的接缝处的接触面积增大，从而形成了有效的环向密封。再有，轴向密封件3的两端通过与环向密封组的接缝处的外侧密封连接，从而形成了有效的轴向密封，在机械三通的安装过程中，通过对凸形密封组1、凹形密封组2和轴向密封件3的挤压，有效的解决了机械三通的轴向密封和环向密封接缝处的泄漏问题。

其中，凸形密封组1和凹形密封组2形成的环向密封组与轴向密封件的连接方式，如图2(a)和图2(b)所示，为该密封架构的俯视图和A-A截面图。

进一步地，在使用状态时，由于一对凸形密封组1和一对凹形密封组2可以形成一对环向密封组，且一对轴向密封件3与一对环向密封组可以形成一道立体空间的有效密封，因此，至少一对凸形密封组1、至少一对凹形密封组2和至少一对轴向密封件3可以一一对应。也即是，至少一对凸形密封组1、至少一对凹形密封组2和至少一对轴向密封件的数量相同。

为了便于机械三通的安装，该机械三通可以包括上壳体和下壳体，在安装之前，可以预先将一对凸形密封组1固定于上壳体，将凹型密封组2固定于下壳体；也可以预先将凸形密封组1固定于下壳体，将凹形密封组2固定于上壳体。

进一步地，在安装过程中，操作人员可以将一对轴向密封件置于该上壳体和该下壳体内部两侧的接缝处，且与凸形密封组1和凹形密封组2形成的环形密封组的接缝处紧密接触，通过对该上壳体和该下壳体的紧固连接，以挤压凸形密封组1、凹形密封组2和轴向密封件3，从而增大了凸形密封组1和凹形密封组2的接触面积，有效的解决了机械三通的轴向密封和环向密封接缝处的泄漏问题。

为了更好地对机械三通的上壳体和下壳体的弯角处实现有效的密封，轴向密封件3的两端可以为S形。

其中，每对轴向密封件3之间的S形的弯角的角度和高度可以不相同，比如，如图3(a)所示的轴向密封件，当该密封结构包括两对轴向密封件3时，两对轴向密封件3形成的弯角α可以是不小于30度且不大于45度，弯角β可以是不小于35度且不大于45度。两对轴向密封件3的S弯的高度h₁小于h₂，且S弯的高度根据机械三通的外径及壁厚确定。

当然，如图4所示，该轴向密封件3的两端也可以是L形，以增大轴向密封件与环向密封件的接触面积，其中L形的高度基于机械三通的外径及壁厚确定。

另外，为了对该机械三通的上壳体和下壳体的交界面处实现有效的密封，如图3(b)所示的轴向密封件的截面，轴向密封件3的横截面G-G可以是一半矩形和一半半圆形。

进一步地，为了节省机械三通的安装时间，轴向密封件3可以包括矩形截面的轴向密封件31和半圆形截面的轴向密封件32，以便于在机械三通安装之前，预先将矩形截面的轴向密封件31的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且矩形截面的轴向密封件31位于一对凸形密封组的同一侧，将半圆形截面的轴向密封件32的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且半圆形截面的轴向密封件32位于一对凹形密封件的同一侧；或者，

将矩形截面的轴向密封件31的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且矩形截面的轴向密封件31位于所述一对凹形密封组的同一侧，将半圆形截面的轴向密封件32的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且半圆形截面的轴向密封件32位于所述一对凸形密封件的同一侧。

在介绍完该密封结构的轴向密封件3之后，接下来对该密封结构的凸形密封组1和凹形密封组2进行详细介绍。

一对凸形密封组1包括两个凸形密封组1，一对凹形密封组2包括两个凹形密封组2，当一对凸形密封组1、一对凹形密封组2和一对轴向密封件3配合使用时，可以形成一道立体空间的有效密封。因此，当该密封结构包括至少两对凸形密封组1、两对凹形密封组2和两对轴向密封组3时，该密封结构可以形成至少两道立体空间的有效密封，从而可以保证机械三通的密封性能。

其中，凸形密封组1和凹形密封组2可以置于机械三通的上、下壳体，该上、下壳体通过环抱的方式安装于管道外表面。因此，凸形密封组1和凹形密封组2均可以是半圆形状。

进一步地，凸形密封组1包括的凸形密封件11可以是指两端为凸槽的密封件，也可以是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凸形的密封件；凹形密封组2包括的凹形密封件21可以是指两端为凹槽的密封件，也可以是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凹形的密封件。

当凸形密封件11是指两端为凸槽的密封件时，凹形密封件21是指两端为凹槽的密封件，且凸形密封件11的凸槽的凸角与凹形密封件21的凹槽的凹角相同。当端面为凸槽的凸形密封件11和端面为凹槽的凹型密封件21配合使用时，以使凸形密封组1和凹形密封组2的端面紧密接触，并增大接触面积。

如图5(a)所示的凸形密封组和凹形密封组，当凸形密封件11是指由至少两个斜角密封件组成，且凹形密封件21是指由至少两个斜角密封件组成时，如图5(b)所示的凸形密封组和凹形密封组的截面，凸形密封件11的斜角密封件的数量可以与凹形密封件21的斜角密封件的数量相同。

其中，如图6(a)所示的斜角密封件或图6(b)所示的斜角密封件的截面，斜角密封件是指在拉伸状态时端面与横截面之间的夹角为预设角度的密封件，且斜角密封件可以是整体弯折为半圆形结构，横截面为矩形的斜角密封件。该预设角度的取值范围是30度到60度，比如，该预设角度可以是30度、45度或60度等，当两个斜角密封件的尖角相对时，形成凸形密封组1，反之，形成凹形密封组2。

进一步地，如图5(b)所示的凸形密封组和凹形密封组的截面，凸形密封组1中还包括至少一个平角密封件12，凹形密封组2中还包括至少一个平角密封件22。

至少一个平角密封件12与至少一个凸形密封件11粘接，至少一个平角密封件22与至少一个凹形密封件21粘接。进而在平角密封件、凸形密封件和凹形密封件的配合使用时，基于平角密封件、凸形密封件和凹形密封件端面的交叉结合，有效的增大了凸形密封组1与凹形密封组2接缝处的密封效果。

其中，平角密封件是端面与横截面之间相互平行的密封件。如图7(a)所示的平角密封件，平角密封件可以是整体弯折为半圆形结构，如图7(b)所示的平角密封件的截面，横截面为矩形的平角密封件。

进一步地，为了避免凸形密封件11、凹形密封件21和平角密封件的矩形截面的棱角对操作人员造成伤害，该矩形截面的棱角均做倒角处理。

由于凸形密封组1包括的至少一个凸形密封件11之间，或者包括的至少一个凸形密封件11和至少一个平角密封件12之间，以及凹形密封组2包括的至少一个凹形密封件21之间，或者包括的至少一个凹形密封件21和至少一个平角密封件22之间均可以通过粘接的方式固定连接。

然而，在机械三通安装完成后，凸形密封组1和凹形密封组2均处于挤压状态，在进行拆卸之后，凸形密封组1包括的凸形密封件11和平角密封件12，或者凹型密封组2包括的凹型密封件11和平角密封件12可能会发生应力松弛及蠕变失效的现象。

因此，对于凸形密封组1，该密封结构还可以包括两个L形横截面的钢环4，两个L形横截面的钢环4分别位于凸形密封组1的两侧，以紧贴并包裹凸形密封组1；对于所述凹形密封组2，该密封结构还包括两个L形横截面的钢环4，两个L形横截面的钢环4分别位于凹形密封组2的两侧，以紧贴并包裹凹形密封组2。

如图8(a)所示的L形钢环或图8(c)所示的L形钢环的三维结构，L形钢环4是指整体弯折为半圆形结构，如图8(b)所述的L形钢环的截面，横截面为L形的钢环，其中，L形钢环4的拐角处做倒角处理。

在该密封结构处于使用状态时，机械三通的上壳体、下壳体、管道外表面、至少一对凸形密封组、至少一对凹形密封组和至少一对轴向密封件可以形成至少一道立体空间的有效密封。

当在使用状态形成了至少两道立体空间的有效密封时，该机械三通还可以包括试压孔，以便于通过试压孔对该密封结构的密封效果进行检验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于机械三通的密封结构，其特征在于，所述密封结构包括：

至少一对凸形密封组，所述凸形密封组包括至少一个凸形密封件；

至少一对凹形密封组，所述凹形密封组包括至少一个凹形密封件；以及，

至少一对轴向密封件；

所述凸形密封件与所述凹形密封件数量相同，所述至少一对凸形密封组、所述至少一对凹形密封组和所述至少一对轴向密封件一一对应；

在使用状态时，一对凸形密封组和一对凹形密封组形成一对环向密封组，一对轴向密封件的两端与所述一对环向密封组的接缝处的外侧密封连接，所述一对轴向密封件轴向对称且相互平行。

2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸形密封件是指两端为凸槽的密封件，或者是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凸形的密封件，所述斜角密封件是指在拉伸状态时端面与横截面之间的夹角为预设角度的密封件；

所述凹形密封件是指两端为凹槽的密封件，或者是指由至少两个斜角密封件组成的两端为凹形的密封件。

3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述轴向密封件包括矩形截面的轴向密封件和半圆形截面的轴向密封件；

所述矩形截面的轴向密封件的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且所述矩形截面的轴向密封件位于所述一对凸形密封组的同一侧，所述半圆形截面的轴向密封件的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且所述半圆形截面的轴向密封件位于所述一对凹形密封件的同一侧；或者，

所述矩形截面的轴向密封件的两端与一对凹形密封组的一端的外侧连接，且所述矩形截面的轴向密封件位于所述一对凹形密封组的同一侧，所述半圆形截面的轴向密封件的两端与一对凸形密封组的一端的外侧连接，且所述半圆形截面的轴向密封件位于所述一对凸形密封件的同一侧。

4.如权利要求1-3任一所述的密封结构，其特征在于，所述轴向密封件的两端均为S形。

5.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸形密封组和所述凹形密封组均是半圆形状。

6.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述凸形密封组中还包括至少一个平角密封件，所述凹形密封组中还包括至少一个平角密封件，所述平角密封件是指在拉伸状态时端面与横截面之间相互平行的密封件。

7.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，对于所述凸形密封组，所述密封结构还包括两个L形横截面的钢环，所述两个L形横截面的钢环分别位于所述凸形密封组的两侧，以紧贴并包裹所述凸形密封组。

8.如权利要求1或7所述的密封结构，其特征在于，对于所述凹形密封组，所述密封结构还包括两个L形横截面的钢环，所述两个L形横截面的钢环分别位于所述凹形密封组的两侧，以紧贴并包裹所述凹形密封组。