CN210566636U - 弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构。它解决了现有的技术问题。本弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，包括阀体，所述的阀体设有活塞杆，所述的阀体内还设有安装座，所述的安装座与活塞杆轴向活动插接，所述的安装座包括一体式结构的内座和外座，所述的内座插接于活塞杆上开设的容置腔内且所述的内座与容置腔之间设有内密封结构，所述的外座套设于活塞杆的周向外侧且所述的外座与活塞杆之间设有外密封结构。本实用新型具有密封结构不易变形，使用寿命长等优点。

Description

弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构

技术领域

本实用新型属于石油钻井设备技术领域，尤其涉及一种弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构。

背景技术

目前钻井泵的安全阀主要有剪切式安全阀与弹簧复位式安全阀两种结构，其中弹簧复位式安全阀的工作原理为：在泥浆入口处高压泥浆作用于活塞下端面、然后通过安全阀上部的连杆与曲柄等零部件将压力传递给两个载荷弹簧，高压泥浆作用在活塞上力与载荷弹簧作用在曲柄上的力相平衡，安全阀处于正常工作(非放喷)状态。当泥浆压力升高到一定值时，这种曲柄滑块机构的平衡状态就会因载荷弹簧的受力压缩而被破坏，导致活塞上移泥浆出入口连通而实现放喷。目前，弹簧式复位安全阀因内外密封受环境、内力变化、磨损等因素，容易引起变形，从而影响到安全阀的密封寿命及安全阀复位时卡住或难复位等状况出现。

针对这一问题，人们在长期的生产生活实践中也进行了探索研究，例如，中国实用新型专利公开了一种复位安全阀[申请号： 200920282859.0]，包括具有出口和进口的阀体，在所述阀体的进口和出口分别设置有接头，在所述的阀体内设置有用于连通或关系所述进口和出口的活塞，在阀体的上端连接一阀帽，在所述的阀帽内设置有连杆以及一具有平衡功能的复位手柄，所述的连杆的下端与活塞连接，连杆的上端与所述的复位手柄的短臂连接，在复位手柄的长臂下端设置压缩弹簧，在所述的压缩弹簧的两端还设置有一调节弹簧变形量的调节螺栓。

上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：密封结构易变形，影响安全。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种密封结构不易变形的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，包括阀体，所述的阀体设有活塞杆，所述的阀体内还设有安装座，所述的安装座与活塞杆轴向活动插接，所述的安装座包括一体式结构的内座和外座，所述的内座插接于活塞杆上开设的容置腔内且所述的内座与容置腔之间设有内密封结构，所述的外座套设于活塞杆的周向外侧且所述的外座与活塞杆之间设有外密封结构。安装座具有内座和外座，通过内座与容置腔之间的内密封结构和外座与活塞杆之间的外密封结构对阀体进行双重密封，并且安装座和活塞杆具有插接和套设的双重连接结构，结构可靠有效防止密封变形，延长使用寿命，安全性高。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的外密封结构包括套设在活塞杆周向外侧的外密封套，所述的外密封套一端与外座相抵靠，且所述的外密封套与外座相抵靠一端的周向外侧开设有第一倒角部，所述的外座与外密封套相抵靠一端的周向外侧开设有第二倒角部，所述的第一倒角部和第二倒角部之前设有第一密封圈。第一倒角部和第二倒角部之间的第一密封圈能够提高外密封套和外座之间的密封效果，并且能够在泥浆外泄漏密封及爆破时为活塞杆受到瞬间反作用力实现缓冲，消除外密封座的挤压变形。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的外密封套内还设有周向内侧与活塞杆相套设的外密封座，所述的外密封座底侧通过第一定位结构抵靠于外座，所述的外密封座顶侧抵靠于外密封套，所述的外密封座的周向外侧抵靠于外密封套的周向内侧且该外密封座与外密封套之间还设有第二密封圈。第二密封圈能够增加外密封座、外密封套、活塞杆之间的紧密性，以及调整外密封座内圈与活塞杆之间的间隙。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的外密封座相对外密封套轴向活动，且所述的外密封座周向内侧与活塞杆周向外侧之间过盈配合。外密封座在外密封套内轴向浮动，浮动间隙小于1.5mm，活塞杆和外密封座之间的过盈量单边 0.05～0.15mm；复位时活塞杆下端圆柱面压入外密封座，爆破时活塞杆下端圆柱面脱离外密封座。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的第一定位结构包括设置在外座上的第一V型凸缘，所述的外密封座上开设有与第一V型凸缘相对应设置的第一V型槽。通过第一 V型凸缘和第一V型槽能够保证外座和外密封座安装位置的准确性，使两者始终同轴。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的内密封结构包括套设在内座周向外侧且位于容置腔内的内密封座，所述的内密封座的周向内侧和内座之间设有第三密封圈，所述的第三密封圈设置在内密封座周向内侧开设的环形槽内，所述的内密封座的周向外侧与活塞杆内壁相抵靠，所述的第三密封圈的周向内侧与内座的周向外侧过盈配合，且所述内密封座的底侧和内座之间设有第二定位结构，所述内密封座的顶侧还设有压紧组件。活塞杆装于内密封上，活塞杆在安全阀复位及爆破状态始终在内密封座上滑动，爆破状态时活塞杆下缘与外密封座内圈脱离，通过第三密封圈和内密封座能够提高活塞杆和内座之间的紧密性，从而导正活塞杆。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的压紧组件包括穿设在内座端部的密封压盖，所述的密封压盖朝向内密封座的一侧设内密封座之间设有垫片，所述的垫片与内密封座相抵靠，且该内密封座与垫片相抵靠的端面上开有防滑槽。通过密封压盖和垫片能够防止内密封座因受内力作用而产生轴向位移。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的第二定位结构包括设置在内座上的第二V型凸缘，所述的内密封座上开设有与第二V型凸缘相对应设置的第二V型槽。通过第二 V型凸缘和第二V型槽能够保证内座和内密封座安装位置的准确性，使两者始终同轴。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述的第一倒角部和第二倒角部的倒角角度均为45°。

在上述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构中，所述外密封套周向外侧的端面和周向内侧的端面均具有第三倒角部。这里的第三倒角部便于外密封座的安装，通过控制内孔尺寸来控制外密封座的径向变形量。

与现有的技术相比，本弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构的优点在于：结构简单，设计合理，安全阀的密封性好，安装座和活塞杆具有插接和套设的双重连接结构，结构可靠有效防止密封变形，延长使用寿命，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构示意图；

图2是本实用新型提供的A处放大图；

图3是本实用新型提供的B处放大图；

图中，阀体1、活塞杆2、安装座3、内座4、外座5、容置腔6、内密封结构7、外密封结构8、外密封套9、第一倒角部10、第二倒角部11、第一密封圈12、外密封座13、第二密封圈14、第一定位结构15、第一V型凸缘16、第一V型槽17、内密封座 18、第三密封圈19、环形槽20、第二定位结构21、压紧组件22、密封压盖23、垫片24、第二V型凸缘25、第二V型槽26、第三倒角部27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，包括阀体1，阀体1设有活塞杆2，阀体1内还设有安装座3，安装座3与活塞杆2轴向活动插接，安装座3包括一体式结构的内座4和外座5，内座4插接于活塞杆2上开设的容置腔6内且内座4与容置腔6之间设有内密封结构7，外座5套设于活塞杆2 的周向外侧且外座5与活塞杆2之间设有外密封结构8。安装座3 具有内座4和外座5，通过内座4与容置腔6之间的内密封结构7 和外座5与活塞杆2之间的外密封结构8对阀体1进行双重密封，并且安装座3和活塞杆2具有插接和套设的双重连接结构，结构可靠有效防止密封变形，延长使用寿命，安全性高。

外密封结构8包括套设在活塞杆2周向外侧的外密封套9，外密封套9一端与外座5相抵靠，且外密封套9与外座5相抵靠一端的周向外侧开设有第一倒角部10，外座5与外密封套9相抵靠一端的周向外侧开设有第二倒角部11，第一倒角部10和第二倒角部11之前设有第一密封圈12。第一倒角部10和第二倒角部 11之间的第一密封圈12能够提高外密封套9和外座5之间的密封效果，并且能够在泥浆外泄漏密封及爆破时为活塞杆2受到瞬间反作用力实现缓冲，消除挤压变形。

外密封套9内还设有周向内侧与活塞杆2相套设的外密封座 13，外密封座13底侧通过第一定位结构15抵靠于外座5，外密封座13顶侧抵靠于外密封套9，外密封座13的周向外侧抵靠于外密封套9的周向内侧且该外密封座13与外密封套9之间还设有第二密封圈14，第二密封圈14能够增加外密封座13、外密封套 9、活塞杆2之间的紧密性，以及调整外密封座13内圈与活塞杆 2之间的间隙。外密封座13相对外密封套9轴向移动，且外密封座13周向内侧与活塞杆2周向外侧之间过盈配合，外密封座13 在外密封套9内轴向浮动，浮动间隙小于1.5mm，活塞杆2和外密封座13之间的过盈量单边0.05～0.15mm；复位时活塞杆2下端圆柱面压入外密封座13，爆破时活塞杆2下端圆柱面脱离外密封座13。

优选地，第一定位结构15包括设置在外座5上的第一V型凸缘16，外密封座13上开设有与第一V型凸缘16相对应设置的第一V型槽17，通过第一V型凸缘16和第一V型槽17能够保证外座5和外密封座13安装位置的准确性，使两者始终同轴。

进一步地，内密封结构7包括套设在内座4周向外侧且位于容置腔6内的内密封座18，内密封座18的周向内侧和内座4之间设有第三密封圈19，第三密封圈19设置在内密封座18周向内侧开设的环形槽20内，内密封座18的周向外侧与活塞杆2内壁相抵靠，第三密封圈19的周向内侧与内座4的周向外侧过盈配合，且所述内密封座18的底侧和内座4之间设有第二定位结构21，所述内密封座18的顶侧还设有压紧组件22。活塞杆2装于内密封上，活塞杆2在安全阀复位及爆破状态在内密封座18上滑动，爆破状态时活塞杆2下缘与外密封座13内圈脱离，通过第三密封圈19和内密封座18能够提高活塞杆2和内座4之间的紧密性，从而导正活塞杆2。

压紧组件22包括穿设在内座4端部的密封压盖23，密封压盖23朝向内密封座18的一侧设内密封座18之间设有垫片24，垫片24与内密封座18相抵靠，且该内密封座18与垫片24相抵靠的端面上开有防滑槽，通过密封压盖23和垫片24能够防止内密封座18因受内力作用而产生轴向位移。

更进一步地，第二定位结构21包括设置在内座4上的第二V 型凸缘25，内密封座18上开设有与第二V型凸缘25相对应设置的第二V型槽26，通过第二V型凸缘25和第二V型槽26能够保证内座4和内密封座18安装位置的准确性，使两者始终同轴。

此外，第一倒角部10和第二倒角部11的倒角角度均为45°，外密封套9周向外侧的端面和周向内侧的端面均具有第三倒角部 27，这里的第三倒角部27便于外密封座13的安装，通过控制内孔尺寸来控制外密封座13的径向变形量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了阀体1、活塞杆2、安装座3、内座4、外座5、容置腔6、内密封结构7、外密封结构8、外密封套9、第一倒角部10、第二倒角部11、第一密封圈12、外密封座13、第二密封圈14、第一定位结构15、第一V型凸缘16、第一V型槽17、内密封座18、第三密封圈19、环形槽20、第二定位结构 21、压紧组件22、密封压盖23、垫片24、第二V型凸缘25、第二V型槽26、第三倒角部27等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，包括阀体(1)，所述的阀体(1)设有活塞杆(2)，其特征在于，所述的阀体(1)内还设有安装座(3)，所述的安装座(3)与活塞杆(2)轴向活动插接，所述的安装座(3)包括一体式结构的内座(4)和外座(5)，所述的内座(4)插接于活塞杆(2)上开设的容置腔(6)内且所述的内座(4)与容置腔(6)之间设有内密封结构(7)，所述的外座(5)套设于活塞杆(2)的周向外侧且所述的外座(5)与活塞杆(2)之间设有外密封结构(8)。

2.根据权利要求1所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的外密封结构(8)包括套设在活塞杆(2)周向外侧的外密封套(9)，所述的外密封套(9)一端与外座(5)相抵靠，且所述的外密封套(9)与外座(5)相抵靠一端的周向外侧开设有第一倒角部(10)，所述的外座(5)与外密封套(9)相抵靠一端的周向外侧开设有第二倒角部(11)，所述的第一倒角部(10)和第二倒角部(11)之前设有第一密封圈(12)。

3.根据权利要求2所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的外密封套(9)内还设有周向内侧与活塞杆(2)相套设的外密封座(13)，所述的外密封座(13)底侧通过第一定位结构(15)抵靠于外座(5)，所述的外密封座(13)顶侧抵靠于外密封套(9)，所述的外密封座(13)的周向外侧抵靠于外密封套(9)的周向内侧且该外密封座(13)与外密封套(9)之间还设有第二密封圈(14)。

4.根据权利要求3所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的外密封座(13)相对外密封套(9)轴向活动，且所述的外密封座(13)周向内侧与活塞杆(2)周向外侧之间过盈配合。

5.根据权利要求3所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的第一定位结构(15)包括设置在外座(5)上的第一V型凸缘(16)，所述的外密封座(13)上开设有与第一V型凸缘(16)相对应设置的第一V型槽(17)。

6.根据权利要求1所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的内密封结构(7)包括套设在内座(4)周向外侧且位于容置腔(6)内的内密封座(18)，所述的内密封座(18)的周向内侧和内座(4)之间设有第三密封圈(19)，所述的第三密封圈(19)设置在内密封座(18)周向内侧开设的环形槽(20)内，所述的内密封座(18)的周向外侧与活塞杆(2)内壁相抵靠，所述的内密封座(18)的周向内侧与内座(4)的周向外侧过盈配合，且所述内密封座(18)的底侧和内座(4)之间设有第二定位结构(21)，所述内密封座(18)的顶侧还设有压紧组件(22)。

7.根据权利要求6所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的压紧组件(22)包括穿设在内座(4)端部的密封压盖(23)，所述的密封压盖(23)朝向内密封座(18)的一侧设内密封座(18)之间设有垫片(24)，所述的垫片(24)与内密封座(18)相抵靠，且该内密封座(18)与垫片(24)相抵靠的端面上开有防滑槽。

8.根据权利要求6所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的第二定位结构(21)包括设置在内座(4)上的第二V型凸缘(25)，所述的内密封座(18)上开设有与第二V型凸缘(25)相对应设置的第二V型槽(26)。

9.根据权利要求2所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的第一倒角部(10)和第二倒角部(11)的倒角角度均为45°。

10.根据权利要求4所述的弹簧式复位安全阀活塞杆内外密封结构，其特征在于，所述的外密封套(9)周向外侧的端面和周向内侧的端面均具有第三倒角部(27)。

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