RU2232325C2

RU2232325C2 - Sealing device for movable slide valve connections

Info

Publication number: RU2232325C2
Application number: RU2002124658/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Нежельский (RU); А.А. Нежельский; боконь С.А. Р (RU); С.А. Рябоконь; Е.Н. Гордиенко (RU); Е.Н. Гордиенко
Original assignee: Нежельский Анатолий Анатольевич
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2004-07-10

Abstract

FIELD: sealing connections designed for slide valves and extending through circulation openings in conjugated part, such as immovable stem.

SUBSTANCE: sealing member has conjugated movable casing and immovable stem with circulation openings and is composed of round rubber ring with two protective washers. Sealing member is arranged in channel of movable casing, which is equipped with detachable fixable insert axially positioned therein. Channel for receiving of rubber ring with protective washers is defined by casing and insert beveled surfaces and is made in the form of trapezium. Smaller base of trapezium is facing toward conjugated surface of immovable stem. Smaller base has size making less than 0.8 the total size of diameter of rubber ring and thickness of two protective washers.

EFFECT: enhanced reliability in operation and increased service life of sealing device during operation in abrasive high-viscosity liquid media under high pressure, and simplified assembly and disassembly processes.

2 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнению подвижных соединений, а именно к уплотнению подвижных золотниковых соединений, и может быть использовано в кранах золотникового типа, применяемых при бурении, цементировании и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the sealing of movable joints, and in particular to the sealing of movable spool joints, and can be used in spool type valves used in drilling, cementing and operating oil and gas wells.

Известны уплотнения подвижных соединений и клапанных гнезд резиновыми кольцами круглого сечения, размещенными в трапецеидальных канавках [Абрамов Е.И., Колесниченко К.А., Маслов В.Т. Элементы гидропривода. Справочник. - Киев: Технiка, 1969 г., с.267].Seals of movable joints and valve seats are known with rubber o-rings placed in trapezoidal grooves [Abramov E.I., Kolesnichenko K.A., Maslov V.T. Hydraulic drive elements. Directory. - Kiev: Technics, 1969, p.267].

Недостатком такой канавки является сложность в изготовлении внутри полого корпуса, контроля качества изготовления, замены резинового кольца в сборном узле и большое количество затраченного времени для этой операции.The disadvantage of this groove is the difficulty in manufacturing inside the hollow body, manufacturing quality control, replacing the rubber ring in the assembly and a large amount of time spent for this operation.

Так, например, для замены резинового кольца, расположенного внутри неразъемного корпуса, необходимо разобрать сборный узел. Для этого необходим специальный инструмент и специально оборудованное место для разборки.So, for example, to replace the rubber ring located inside the one-piece housing, it is necessary to disassemble the assembly. To do this, you need a special tool and a specially equipped place for disassembly.

Известно подвижное уплотнение золотникового крана, включающее подвижной полый корпус с прямоугольными канавками, в которых установлены уплотнения - резиновые кольца с защитными шайбами, неподвижный шток с глухими осевыми каналами, выточками и циркуляционными отверстиями в них, подвижную гайку с рукоятками, шаровой замок и защитный кожух [Пат. РФ №2186952, кл. Е 21 В 21/10, 34/02, 43/12, БИПМ №22, 2002 г.].A movable slide valve seal is known, including a movable hollow body with rectangular grooves in which seals are installed — rubber rings with protective washers, a fixed rod with blind axial channels, recesses and circulation holes in them, a movable nut with handles, a ball lock and a protective casing [ Pat. RF №2186952, class E 21 B 21/10, 34/02, 43/12, BIPM No. 22, 2002].

Недостаток данного уплотнения заключается в том, что при эксплуатации в условиях прокачки высоковязких абразивных жидкостей подвижное уплотнение, проходящее через циркуляционные отверстия в выточках неподвижного штока, оказалось недостаточно надежным и быстро выходит из строя. Это происходит из-за того, что резиновое кольцо установлено в канавку прямоугольной формы, которая в процессе работы не позволяет удерживать кольцо на месте и при прохождении его через отверстия в выточках штока, оно частично попадает в эти отверстия и часто срезается при продольном перемещении корпуса, особенно при прокачке цементных растворов.The disadvantage of this seal is that when operating under conditions of pumping highly viscous abrasive fluids, the movable seal passing through the circulation holes in the recesses of the fixed rod turned out to be insufficiently reliable and quickly fails. This is due to the fact that the rubber ring is installed in a rectangular groove, which during operation does not allow you to hold the ring in place and when passing through the holes in the grooves of the rod, it partially falls into these holes and is often cut off during longitudinal movement of the body, especially when pumping cement mortars.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности работы уплотнений подвижных золотниковых соединений в условиях прокачки высоковязких абразивных жидкостей под большим давлением, упрощение изготовления и контроля качества изготовления канавки внутри полого корпуса, под резиновое кольцо, и упрощение процессов сборки и замены уплотнения.The objective of the present invention is to increase the reliability and durability of the seals of the movable spool joints in the conditions of pumping highly viscous abrasive fluids under high pressure, simplifying the manufacture and quality control of the grooves inside the hollow body, under the rubber ring, and simplifying the assembly and replacement of the seal.

Задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Уплотнение подвижных золотниковых соединений содержит сопряженные подвижной корпус и неподвижный шток с циркуляционными отверстиями и состоит из резинового кольца круглого сечения, установленного между двумя защитными шайбами и размещенного в канавке подвижного корпуса.The seal of the movable spool connections comprises a mating movable housing and a fixed rod with circulation holes and consists of a rubber ring of circular cross-section, installed between two protective washers and placed in the groove of the movable housing.

Новым в предлагаемом устройстве является то, что корпус снабжен съемным, фиксируемым и соосно установленным в нем вкладышем, а канавка под резиновое кольцо с защитными шайбами образована скошенными поверхностями торцов корпуса и вкладыша и имеет трапецеидальную форму. Эта канавка обращена своим меньшим основанием к сопряженной поверхности штока, причем размер меньшего основания составляет не более 0,8 суммарного размера диаметра резинового кольца и толщины двух защитных шайб.New in the proposed device is that the housing is equipped with a removable, fixed and coaxially mounted insert in it, and the groove for the rubber ring with protective washers is formed by the beveled surfaces of the ends of the housing and the insert and has a trapezoidal shape. This groove is facing with its smaller base to the mating surface of the stem, and the size of the smaller base is not more than 0.8 of the total size of the diameter of the rubber ring and the thickness of the two protective washers.

Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем, новым техническим результатом и промышленной применяемостью.Patent studies have shown that the proposed technical solution has novelty, inventive step, new technical result and industrial applicability.

Изобретательский уровень достигнут за счет совмещения выполнения нескольких функций одними деталями, узлами, например разъемными корпусом и вкладышем, образующими скошенными поверхностями торцов трапецеидальную канавку.An inventive step has been achieved by combining the performance of several functions with one part, with nodes, for example, a detachable body and an insert, forming a beveled groove on the ends of the ends.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан продольный разрез подвижного уплотнения золотникового крана в положении "закрыто", а на фиг.2 показан выносной элемент А в увеличенном масштабе без уплотнения.The invention is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a movable seal of a slide valve in the closed position, and Fig. 2 shows an extension element A on an enlarged scale without a seal.

Уплотнение подвижных золотниковых соединений фиг.1 состоит из корпуса 1, внутри которого закреплен съемный вкладыш 2.The seal of the movable spool connections of figure 1 consists of a housing 1, inside of which a removable liner 2 is fixed.

В трапецеидальной канавке 3 расположено резиновое кольцо 4 круглого сечения, установленное между двумя защитными шайбами 5, сопряженное с неподвижным штоком 6 с циркуляционными отверстиями 7.In the trapezoidal groove 3 is a rubber ring 4 of circular cross-section, installed between two protective washers 5, mated to a fixed rod 6 with circulation holes 7.

Вкладыш 2 фиксируется в корпусе 1 двумя винтами 8 и имеет резиновое уплотнение 9, сопряженное с корпусом 1, а также уплотнение 10 с защитной шайбой 11, сопряженное со штоком 6.The liner 2 is fixed in the housing 1 with two screws 8 and has a rubber seal 9 associated with the housing 1, as well as a seal 10 with a protective washer 11, interfaced with the rod 6.

Трапецеидальная канавка 3 фиг.2 образована разъемными элементами: корпусом 1 и вкладышем 2 и обращена своим меньшим основанием к сопряженной поверхности штока 6.The trapezoidal groove 3 of figure 2 is formed by detachable elements: the housing 1 and the liner 2 and faces its smaller base to the mating surface of the rod 6.

Сборка уплотнительного соединения осуществляется следующим образом.The assembly of the sealing joint is as follows.

В наружную канавку вкладыша 2 устанавливается резиновое кольцо 9, а во внутреннюю канавку - защитная шайба 11 и резиновое уплотнение 10.A rubber ring 9 is installed in the outer groove of the liner 2, and a protective washer 11 and a rubber seal 10 are installed in the inner groove.

Затем на шток 6 надевается корпус 1, в трапецеидальную канавку 3 которого устанавливается одна защитная шайба 5, резиновое кольцо 4, а затем защитная шайба 5.Then, the housing 1 is put on the stem 6, into the trapezoidal groove 3 of which one protective washer 5 is installed, a rubber ring 4, and then a protective washer 5.

После этого в корпус 1 вставляется вкладыш 2 с резиновыми уплотнениями и фиксируется двумя винтами 8.After that, an insert 2 with rubber seals is inserted into the housing 1 and fixed with two screws 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При осевом перемещении корпуса 1 с закрепленным в нем вкладышем 2 относительно неподвижного штока 6, резиновое кольцо 4 с двумя защитными шайбами 5, расположенное в трапецеидальной канавке 3, проходит над отверстиями 7 в выточке штока 6 и заходит на уплотняемую поверхность штока 6.With the axial movement of the housing 1 with the liner 2 fixed in it, relative to the fixed rod 6, the rubber ring 4 with two protective washers 5 located in the trapezoidal groove 3 passes over the holes 7 in the groove of the rod 6 and enters the sealing surface of the rod 6.

При прохождении резиновым кольцом 4 с защитными шайбами 5 над отверстиями 7 в выточках штока 6 трапецеидальная канавка 3 предотвращает его выжимание в эти отверстия при большом давлении.When the rubber ring 4 with protective washers 5 passes over the holes 7 in the recesses of the rod 6, the trapezoidal groove 3 prevents it from being squeezed into these holes at high pressure.

Благодаря такому исполнению уплотнения подвижных золотниковых соединений:Due to this design of the seal of the movable spool connections:

1. Обеспечивается надежность и долговечность их работы в условиях прокачки высоковязких и абразивных жидкостей под большим давлением, так как резиновое кольцо не выжимается из трапецеидальной канавки, а следовательно, не срезается при прохождении над отверстиями в выточках штока и сохраняет свою работоспособность.1. The reliability and durability of their work is ensured under conditions of pumping highly viscous and abrasive fluids under high pressure, since the rubber ring is not squeezed out of the trapezoidal groove, and therefore, is not cut off when passing over the holes in the grooves of the stem and remains operational.

2. Обеспечивается простота изготовления и контроля качества, размеров трапецеидальной канавки.2. Ease of manufacture and quality control, dimensions of the trapezoidal groove is ensured.

3. Обеспечивается простота процессов сборки и замены изношенных уплотнений.3. Ease of assembly and replacement of worn seals is ensured.

Все это в целом улучшает конструкцию уплотнения подвижных золотниковых соединений.All this as a whole improves the design of the seal of the movable spool connections.

Claims

A sealing of movable spool connections, comprising a mating movable housing and a fixed rod with circulation holes and consisting of a rubber ring of circular cross-section, installed between two protective washers and placed in the groove of the movable housing, characterized in that the housing is provided with a circuit, fixed and coaxially inserted insert and the groove for the rubber ring with the protective washers is formed by the beveled surfaces of the ends of the housing and the insert, has a trapezoidal shape and faces PWM conjugate base to the stem, wherein the size of the smaller base is less than 0.8 of the total size of the diameter of the rubber ring and the thickness of the protective washers.