RU2783397C1

RU2783397C1 - Seal

Info

Publication number: RU2783397C1
Application number: RU2021127977A
Authority: RU
Inventors: Симоне КАГЛИО; Филип РОУССОУ; Херман М. ДЮБУА; Ян КУСТЕРМАНС
Original assignee: Сайнт-Гобаин Перформанс Пластикс Корпорейшн
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2022-11-14

Abstract

FIELD: sealing.

SUBSTANCE: invention relates to an annular seal. Annular seal comprises the first actuated cuff, a certain number of sealing rings, a second actuated cuff, and a liner. The first actuated cuff defines the first axial end of the annular seal. The certain number of sealing rings defines the second axial end of the annular seal. The second actuated cuff is located between the first actuated cuff and the certain number of sealing rings. The liner is located between the first and the second actuated cuffs. The first actuated cuff comprises a first body defining a volume and at least partially containing the first actuating element with a generally O-shaped cross-sectional profile.

EFFECT: creation of a seal capable of withstanding broad temperature ranges without losing the characteristics of an effective seal.

14 cl, 6 dwg, 2 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Данное изобретение относится к уплотнениям и, более конкретно, к самодействующим уплотнениям.This invention relates to seals, and more particularly to self-acting seals.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Уплотнения, как правило, применяют для предотвращения утечки в кольцевом пространстве между двумя или более компонентами. Например, уплотнение можно применять в металлических изделиях между внутренними и внешними компонентами, например, между валом и каналом. Уплотнение может быть размещено между валом и каналом, чтобы поддерживать разные значения жидкостного давления или чтобы разделять разные жидкостные компоненты по противоположным сторонам уплотнения.Seals are typically used to prevent leakage in an annulus between two or more components. For example, a seal can be used in metal products between internal and external components, such as between a shaft and a channel. A seal may be placed between the shaft and the bore to maintain different fluid pressures or to separate different fluid components on opposite sides of the seal.

Во многих путях применения, например, в операциях бурения в отношении нефти и газа и их переработки, необходимо, чтобы уплотнения выдерживали широкие температурные диапазоны, сохраняя характеристики эффективного уплотнения. В промышленных отраслях, в которых используются уплотнения, остается необходимость в улучшении эксплуатационных характеристик уплотнений в широком диапазоне условий окружающей среды.In many applications, such as oil and gas drilling and processing operations, seals need to withstand wide temperature ranges while maintaining effective sealing characteristics. In industries that use seals, there remains a need to improve the performance of seals in a wide range of environmental conditions.

Из уровня техники US 4576385 А1, 18.03.1986 известно уплотнение для текучей среды состоящее из набора V-образных уплотнительных элементов, опорных колец, расположенных между уплотнительными элементами, и манжетного уплотнения, которое удерживается в рабочем положении с помощью переходного кольца, имеющего Т-образную конфигурацию.From the prior art US 4576385 A1, 03/18/1986, a fluid seal is known, consisting of a set of V-shaped sealing elements, support rings located between the sealing elements, and a lip seal, which is held in position by means of an adapter ring having a T-shaped configuration.

В уровне техники также раскрыт документ US 2004/0129912 А1, 08.07.2004, описывающий конический затвор крана с уплотняющей системой. Документ раскрывает манжетный узел с двумя приводимыми в действие манжетами, имеющими U-образную форму и которые содержат полости.The prior art also discloses the document US 2004/0129912 A1, 07/08/2004, describing a conical valve valve with a sealing system. The document discloses a cuff assembly with two U-shaped actuated cuffs that contain cavities.

Документ US 4706970 А1, 17.11.1987 раскрывает вставку для использования с уплотнительным устройством. Вставка для использования с уплотнительным устройством, имеет деформируемое гибкое кольцо с проходящим каналом, открывающимся в осевом направлении на одном конце кольца.Document US 4706970 A1, 11/17/1987 discloses an insert for use with a sealing device. An insert for use with a sealing device has a deformable flexible ring with an axially opening through passage at one end of the ring.

Однако указанные выше документы не решают техническую проблему настоящей заявки - создания уплотнений, которые бы выдерживали широкие температурные диапазоны, сохраняя характеристики эффективного уплотнения.However, the above documents do not solve the technical problem of the present application - the creation of seals that would withstand wide temperature ranges, while maintaining the characteristics of an effective seal.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

Варианты осуществления проиллюстрированы в качестве примера на прилагаемых фигурах и не предполагают ограничения.Embodiments are illustrated by way of example in the accompanying figures and are not intended to be limiting.

На Фиг. 1 приведен частичный вид в поперечном сечении уплотнения в соответствии с вариантом осуществления.On FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a seal according to an embodiment.

На Фиг. 2 приведен вид в поперечном сечении уплотнения в соответствии с вариантом осуществления.On FIG. 2 is a cross-sectional view of a seal according to an embodiment.

На Фиг. 3 приведен увеличенный вид в поперечном сечении части уплотнения в соответствии с вариантом осуществления.On FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a seal according to an embodiment.

На Фиг. 4 приведен вид в поперечном сечении уплотнения в соответствии с другим вариантом осуществления.On FIG. 4 is a cross-sectional view of a seal in accordance with another embodiment.

На Фиг. 5 приведен график показателей утечки типового уплотнения в соответствии с вариантом осуществления, измеренных в диапазоне низкотемпературных циклов.On FIG. 5 is a graph of the leakage performance of a typical seal according to an embodiment measured over a range of low temperature cycles.

На Фиг. 6 приведен график показателей утечки типового уплотнения в соответствии с вариантом осуществления, измеренных в диапазоне высокотемпературных циклов.On FIG. 6 is a graph of the leakage performance of a typical seal according to an embodiment measured over a range of high temperature cycles.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО(ЫХ) ВАРИАНТА(ОВ) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT(S)

Нижеприведенное описание в сочетании с фигурами приведено, чтобы помочь понять идеи, раскрытые в данном документе. Нижеприведенное обсуждение сфокусировано на конкретных вариантах реализации и осуществления этих идей. Такой фокус используется, чтобы помочь описать идеи, и его не следует интерпретировать как ограничение объема или применимости идей. При этом можно использовать другие варианты осуществления на основании идей, раскрытых в данной заявке.The following description, in conjunction with the figures, is provided to help understand the ideas disclosed herein. The following discussion focuses on specific implementations and implementations of these ideas. Such focus is used to help describe ideas and should not be interpreted as limiting the scope or applicability of the ideas. In this case, you can use other options for implementation based on the ideas disclosed in this application.

Термины «содержит», «содержащий», «включает», «включающий», «имеет», «имеющий» или любые другие их варианты предназначены для обозначения неисключительного включения. Например, способ, изделие или устройство, включающие набор признаков, не обязательно ограничены исключительно этими признаками, но могут включать другие признаки, явным образом не указанные или не присущие таким способу, изделию или устройству. Кроме того, если явным образом не указано иное, термин «или» означает включающее «или», а не исключающее «или». Например, условию «А или В» соответствует любое из следующих утверждений: «А является истинным (или присутствует), а В является ложным (или не присутствует)», «А является ложным (или не присутствует), а В является истинным (или присутствует)», и «как А, так и В являются истинными (или присутствуют)».The terms "comprises", "comprising", "includes", "including", "has", "having" or any other variations thereof are intended to mean non-exclusive inclusion. For example, a method, article, or device incorporating a set of features is not necessarily limited to those features only, but may include other features not explicitly stated or inherent in such method, article, or device. In addition, unless expressly stated otherwise, the term "or" means an inclusive "or" and not an exclusive "or". For example, the condition "A or B" matches any of the following: "A is true (or present) and B is false (or not present)", "A is false (or not present) and B is true (or present)" and "both A and B are true (or present)."

Также для описания элементов и компонентов, описываемых в данном документе, используют формы единственного числа. Это сделано только лишь для удобства и подачи общего смысла объема изобретения. Данное описание следует понимать как включающее один, или по меньшей мере один, или форму единственного числа, также включающую форму множественного числа, или наоборот, если явным образом не подразумевается иное. Например, если в данном документе описывается один элемент, вместо одного элемента могут использоваться несколько элементов. Аналогично, если в данном документе описано более одного элемента, один элемент может быть заменен этими более чем одним элементами.Also, to describe the elements and components described in this document, use the singular form. This is only for convenience and conveying the general meaning of the scope of the invention. This description is to be understood as including one, or at least one, or the singular form also including the plural form, or vice versa, unless expressly implied otherwise. For example, if a single element is described in this document, multiple elements may be used instead of one element. Likewise, if more than one element is described in this document, one element may be replaced by those more than one element.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно понимаемые специалистом в области техники, к которой относится данное изобретение. Материалы, способы и примеры являются исключительно иллюстративными и не подразумевают ограничения. В тех случаях, когда в данном документе отсутствует описание, многие подробности, относящиеся к конкретным материалам и технологическим операциям, являются традиционными, и их можно найти в справочниках и других источниках в области уплотнений.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in this document have the meanings commonly understood by a person skilled in the art to which this invention pertains. The materials, methods, and examples are illustrative only and are not intended to be limiting. Where there is no description in this document, many of the details relating to specific materials and manufacturing operations are traditional and can be found in handbooks and other sources in the field of seals.

Уплотнения обычно используют в металлических изделиях для изоляции объемов и давлений друг от друга. В частности, уплотнения можно использовать в металлических изделиях, выполненных с возможностью применения в суровых условиях окружающей среды, например, при низких температурах, и они должны соответствовать определенной метрике показателей утечки.Seals are commonly used in metal products to isolate volumes and pressures from each other. In particular, seals can be used in metal products designed for use in harsh environments, such as at low temperatures, and they must meet a certain leakage performance metric.

В одном или более вариантах осуществления уплотнение может включать кольцевое тело, выполненное с возможностью плотного размещения вокруг внутреннего компонента и внутри внешнего компонента. В частности, уплотнение может плотно размещаться в кольцевом пространстве между внутренним и внешним компонентами. В определенных случаях уплотнение может быть выполнено с возможностью иметь значение измеренной скорости утечки при неконтролируемых выбросах, измеренной в соответствии с ISO 15848-1, менее 0,00001 мг*c^-1*м^-1. В более конкретном варианте осуществления уплотнение может быть сертифицировано как соответствующее классу АН по данным измерений в соответствии с ISO 15848-1.In one or more embodiments, the seal may include an annular body configured to fit tightly around the inner component and within the outer component. In particular, the seal may fit snugly in the annulus between the inner and outer components. In certain cases, the seal may be configured to have a measured fugitive leak rate, measured in accordance with ISO 15848-1, of less than 0.00001 mg*s ^-1 *m ^-1 . In a more specific embodiment, the seal may be certified as Class AH as measured in accordance with ISO 15848-1.

В одном или более вариантах осуществления уплотнение может включать некоторое количество колец, расположенных соосно друг с другом. Некоторое количество колец могут включать, например, первую приводимую в действие манжету, вторую приводимую в действие манжету и некоторое количество уплотнительных колец. Первая и вторая приводимые в действие манжеты могут располагаться вплотную друг к другу. В варианте осуществления вторая приводимая в действие манжета может быть расположена между первой приводимой в действие манжетой и некоторым количеством уплотнительных колец. Между первой и второй приводимыми в действие манжетами может находиться прокладка и проходить по меньшей мере частично во вторую приводимую в действие манжету.In one or more embodiments, the implementation of the seal may include a number of rings located coaxially with each other. The number of rings may include, for example, a first actuated collar, a second actuated collar, and a number of O-rings. The first and second actuated cuffs may be adjacent to each other. In an embodiment, the second actuated collar may be positioned between the first actuated collar and a number of O-rings. Between the first and second actuated cuffs may be a gasket and pass at least partially into the second actuated cuff.

В варианте осуществления первая и вторая приводимые в действие манжеты могут содержать разные типы приводящих в действие элементов. Например, первая приводимая в действие манжета может включать винтовую пружину, имеющую в целом О-образный профиль поперечного сечения, а вторая приводимая в действие манжета может включать консольную пружину, имеющую в целом U-образный профиль поперечного сечения.In an embodiment, the first and second actuated cuffs may comprise different types of actuating elements. For example, the first actuated collar may include a helical spring having a generally O-shaped cross-sectional profile, and the second actuated collar may include a cantilever spring having a generally U-shaped cross-sectional profile.

В определенных случаях первая и вторая приводимые в действие манжеты могут работать по-разному. Например, первая приводимая в действие манжета может работать от осевого давления, создаваемого внутри кольцевого пространства на первом аксиальном конце уплотнения. Давление может приводить к смещению первой приводимой в действие манжеты в радиальном направлении к металлическому изделию, создавая, таким образом, первичное условие эффективного уплотнения. Между тем, вторая приводимая в действие манжета может работать от механической нагрузки, создаваемой первой приводимой в действие манжетой (или прокладкой, расположенной между первой и второй приводимыми в действие манжетами). Это означает, что первая приводимая в действие манжета (или прокладка, расположенная между первой и второй приводимыми в действие манжетами) может создавать механическую нагрузку на вторую приводимую в действие манжету с созданием вторичного условия эффективного уплотнения.In certain instances, the first and second actuated cuffs may operate differently. For example, the first actuated collar may be powered by an axial pressure generated within the annulus at the first axial end of the seal. The pressure may cause the first actuable collar to be displaced in a radial direction towards the metal article, thus creating a primary condition for effective sealing. Meanwhile, the second actuated cuff may be powered by a mechanical load generated by the first actuated cuff (or a spacer located between the first and second actuated cuffs). This means that the first actuated collar (or the gasket located between the first and second actuated collars) can mechanically load the second actuated collar to create a secondary condition for effective sealing.

На Фиг. 1 и 2 приведен вид в поперечном разрезе уплотнения 100 в соответствии с вариантом осуществления. Уплотнение 100 содержит первую приводимую в действие манжету 102 и вторую приводимую в действие манжету 104. В варианте осуществления первая приводимая в действие манжета 102 может определять первый аксиальный конец 106 уплотнения 100. Первый аксиальный конец 106 уплотнения 100 может быть выполнен с возможностью применения в области металлического изделия с относительно высоким давлением (не проиллюстрировано). Получаемая в результате нагрузка от области с высоким давлением может смещать первую приводимую в действие манжету 102 в направлении стороны металлического изделия с относительно низким давлением.On FIG. 1 and 2 are cross-sectional views of a seal 100 in accordance with an embodiment. The seal 100 includes a first actuated collar 102 and a second actuated collar 104. In an embodiment, the first actuated collar 102 may define a first axial end 106 of the seal 100. The first axial end 106 of the seal 100 may be configured for use in a metal relatively high pressure products (not illustrated). The resulting load from the high pressure region may bias the first actuable collar 102 towards the relatively low pressure side of the metal article.

Первая приводимая в действие манжета 102 может иметь корпус 108, определяющий объем 110, по меньшей мере частично содержащий первый приводящий в действие элемент 112.The first actuable cuff 102 may have a body 108 defining a volume 110 at least partially containing the first actuating element 112.

В варианте осуществления корпус 108 может содержать полимерный материал. Типовые полимеры включают тетрафторэтилен (ТФЭ), такой как политетрафторэтилен (ПТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), перфторалкокси (ПФА), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), винилиденфторид (THV), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) или любую их комбинацию. Подразумевается, что объем раскрытия не ограничен типовыми полимерами, перечисленными выше. В конкретном варианте изобретения корпус 108 содержит ПТФЭ, такой как, например, FLUOROLOY^® А02 (доступный от Saint-Gobain Performance Plastics). FLUOROLOY^® A02 демонстрирует прочность на растяжение, измеренную в соответствии с ASTM D4894, 36,5 МПа, удлинение, измеренное в соответствии с ASTM D4894, 500%, модуль упругости при сжатии, измеренный в соответствии с ASTM D695, 572 МПа, деформацию под нагрузкой, измеренную в соответствии с ASTM D621 и протестированную при 2000 фунт/кв. дюйм в течение 24 часов, 4,6%, твердость по Шору D, измеренную в соответствии с ASTM D2240, от 50 до 65, и коэффициент линейного теплового расширения, измеренный в соответствии с ASTM Е831 от 26°С до 200°С, 12,6 м/м/°С.In an embodiment, housing 108 may comprise a polymeric material. Typical polymers include tetrafluoroethylene (TFE), such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluoroalkoxy (PFA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyethylenetetrafluoroethylene (ETFE), vinylidene fluoride (THV), polyethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE), polyetheretherketone (PEEK), or any combination of them. The scope of the disclosure is not intended to be limited to the typical polymers listed above. In a particular embodiment of the invention, housing 108 contains PTFE, such as, for example, ^FLUOROLOY® A02 (available from Saint-Gobain Performance Plastics). FLUOROLOY ^® A02 shows tensile strength measured in accordance with ASTM D4894, 36.5 MPa, elongation measured in accordance with ASTM D4894, 500%, compressive modulus measured in accordance with ASTM D695, 572 MPa, deformation under load measured in accordance with ASTM D621 and tested at 2000 psi. inch for 24 hours, 4.6%, Shore D hardness, measured in accordance with ASTM D2240, from 50 to 65, and coefficient of linear thermal expansion, measured in accordance with ASTM E831, from 26°C to 200°C, 12 .6 m/m/°С.

В корпус 108 первой приводимой в действие манжеты 102 могут быть включены один или более наполнителей. Например, типовые наполнители включают стекловолокно, углеродные волокна, кремний, ПЭЭК, ароматический сложный полиэфир, углеродные частицы, бронзу, фторполимеры, термопластичные наполнители, оксид алюминия, полиамидимид (ПАИ), ФПС (фенилполисульфид), полифениленсульфон (PPSO2), ЖКП (жидкокристаллические полимеры), ароматические сложные полиэфиры, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, графит, графен, расширенный графит, нитрид бора, тальк, фторид кальция или любую их комбинацию. Кроме того, наполнитель может включать оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана, фторид кальция, нитрид бора, слюду, волластонит, карбид кремния, нитрид кремния, диоксид циркония, углеродную сажу, пигменты или любую их комбинацию.One or more fillers may be included in the housing 108 of the first actuated cuff 102. For example, typical fillers include glass fiber, carbon fibers, silicon, PEEK, aromatic polyester, carbon particles, bronze, fluoropolymers, thermoplastic fillers, alumina, polyamideimide (PAI), PPS (phenyl polysulfide), polyphenylene sulfone (PPSO2), LCP (liquid crystal polymers ), aromatic polyesters, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, graphene, expanded graphite, boron nitride, talc, calcium fluoride, or any combination thereof. In addition, the filler may include alumina, silicon dioxide, titanium dioxide, calcium fluoride, boron nitride, mica, wollastonite, silicon carbide, silicon nitride, zirconia, carbon black, pigments, or any combination thereof.

В варианте осуществления первый приводящий в действие элемент 112 может полностью находиться в пределах объема 110 корпуса 108 так, что первый аксиальный конец 106 уплотнения 100 определяется одной или более частями корпуса 108. В более конкретном варианте осуществления по меньшей мере часть первого приводящего в действие элемента 112 может быть видима от первого конца 106 уплотнения 100. В определенных случаях по меньшей мере 10% первого приводящего в действие элемента 112 может находиться в объеме 110, по меньшей мере 25% первого приводящего в действие элемента 112 может находиться в объеме 110, по меньшей мере 50% первого приводящего в действие элемента 112 может находиться в объеме 110 или по меньшей мере 75% первого приводящего в действие элемента 112 может находиться в объеме. В более конкретном варианте осуществления весь первый приводящий в действие элемент 112 может находиться в объеме 110.In an embodiment, the first actuating element 112 may be entirely within the volume 110 of the housing 108 such that the first axial end 106 of the seal 100 is defined by one or more portions of the housing 108. In a more specific embodiment, at least a portion of the first actuating element 112 may be visible from the first end 106 of the seal 100. In certain cases, at least 10% of the first actuating element 112 may be in volume 110, at least 25% of the first actuating element 112 may be in volume 110, at least 50% of the first actuating element 112 may be in the volume 110 or at least 75% of the first actuating element 112 may be in the volume. In a more specific embodiment, the entire first actuating element 112 may be within volume 110.

Первый приводящий в действие элемент 112 может включать деформируемый приводящий в действие элемент, такой как пружина, выполненная с возможностью смещения корпуса 108 первой приводимой в действие манжеты 102 к металлическому изделию. В варианте осуществления первый приводящий в действие элемент 112 может включать двойную винтовую пружину, одинарную винтовую пружину, пружину с переменным шагом витка, консольную пружину или некоторое количество консольных пружин. В конкретном варианте осуществления первый приводящий в действие элемент 112 может иметь в целом О-образный профиль поперечного сечения. В варианте осуществления первый приводящий в действие элемент 112 может быть выполнен из металла, сплава или другого упругого материала. Типовые сплавы могут включать кобальт и никель. В определенных случаях первый приводящий в действие элемент 112 может быть подвергнут термообработке для повышения механических свойств.The first actuating member 112 may include a deformable actuating member, such as a spring, configured to bias the housing 108 of the first actuable collar 102 toward the metal article. In an embodiment, the first actuating element 112 may include a double coil spring, a single coil spring, a variable coil pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs. In a specific embodiment, the first actuating element 112 may have a generally O-shaped cross-sectional profile. In an embodiment, the first actuating element 112 may be made of a metal, alloy, or other resilient material. Typical alloys may include cobalt and nickel. In certain cases, the first actuating element 112 may be subjected to heat treatment to improve mechanical properties.

Вторая приводимая в действие манжета 104 может иметь корпус 114, определяющий объем 116, по меньшей мере частично содержащий второй приводящий в действие элемент 118. В варианте осуществления корпус 114 может содержать полимерный материал. Типовые полимеры включают тетрафторэтилен (ТФЭ), такой как политетрафторэтилен (ПТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), перфторалкокси (ПФА), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), винилиденфторид (THV), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) или любую их комбинацию. Подразумевается, что объем раскрытия не ограничен типовыми полимерами, перечисленными выше. В конкретном варианте осуществления корпус 114 содержит ПТФЭ, такой как, например, FLUOROLOY^® А02 (доступный от Saint-Gobain Performance Plastics).The second actuable collar 104 may have a body 114 defining a volume 116 at least partially containing a second actuating member 118. In an embodiment, the body 114 may comprise a polymeric material. Typical polymers include tetrafluoroethylene (TFE), such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluoroalkoxy (PFA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyethylenetetrafluoroethylene (ETFE), vinylidene fluoride (THV), polyethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE), polyetheretherketone (PEEK), or any combination of them. The scope of the disclosure is not intended to be limited to the typical polymers listed above. In a specific embodiment, housing 114 contains PTFE, such as, for example, ^FLUOROLOY® A02 (available from Saint-Gobain Performance Plastics).

В корпус 114 второй приводимой в действие манжеты 104 могут быть включены один или более наполнителей. Например, типовые наполнители включают стекловолокно, углеродные волокна, кремний, ПЭЭК, ароматический сложный полиэфир, углеродные частицы, бронзу, фторполимеры, термопластичные наполнители, оксид алюминия, полиамидимид (ПАИ), ФПС (фенилполисульфид), полифениленсульфон (PPSO2), ЖКП (жидкокристаллические полимеры), ароматические сложные полиэфиры, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, графит, графен, расширенный графит, нитрид бора, тальк, фторид кальция или любую их комбинацию. Кроме того, наполнитель может включать оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана, фторид кальция, нитрид бора, слюду, волластонит, карбид кремния, нитрид кремния, диоксид циркония, углеродную сажу, пигменты или любую их комбинацию.One or more fillers may be included in the housing 114 of the second actuated cuff 104. For example, typical fillers include glass fiber, carbon fibers, silicon, PEEK, aromatic polyester, carbon particles, bronze, fluoropolymers, thermoplastic fillers, alumina, polyamideimide (PAI), PPS (phenyl polysulfide), polyphenylene sulfone (PPSO2), LCP (liquid crystal polymers ), aromatic polyesters, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, graphene, expanded graphite, boron nitride, talc, calcium fluoride, or any combination thereof. In addition, the filler may include alumina, silicon dioxide, titanium dioxide, calcium fluoride, boron nitride, mica, wollastonite, silicon carbide, silicon nitride, zirconia, carbon black, pigments, or any combination thereof.

В варианте осуществления второй приводящий в действие элемент 118 может полностью находиться в пределах объема 116 корпуса 114. В определенных случаях по меньшей мере 10% второго приводящего в действие элемента 118 может находиться в объеме 116, по меньшей мере 25% второго приводящего в действие элемента 118 может находиться в объеме 116, по меньшей мере 50% второго приводящего в действие элемента 118 может находиться в объеме 116 или по меньшей мере 75% второго приводящего в действие элемента 118 может находиться в объеме 116. В более конкретном варианте осуществления весь первый приводящий в действие элемент 112 может полностью находиться в объеме 110.In an embodiment, the second actuating element 118 may be entirely within the volume 116 of the housing 114. In certain cases, at least 10% of the second actuating element 118 may be within the volume 116, at least 25% of the second actuating element 118 may be in volume 116, at least 50% of the second actuating element 118 may be in volume 116, or at least 75% of the second actuating element 118 may be in volume 116. In a more specific embodiment, the entire first actuating element 112 may be completely within volume 110.

В конкретном варианте осуществления корпус 114 может содержать один или более удерживающих элементов 120, выполненных с возможностью предотвращения вытеснения второго приводящего в действие элемента 118 из объема 116. Удерживающий элемент 120 может содержать, например, канавку или структуру, идущую в объем 116, для предотвращения аксиального перемещения второго приводящего в действие элемента 118 из объема 116. Типовой вариант осуществления, проиллюстрированный на Фиг. 2, включает удерживающий элемент 120 на внешней поверхности 122 объема 116. При этом в других вариантах осуществления удерживающий элемент 120 может быть расположен на внутренней поверхности 124 объема 116 или корпус 114 может содержать некоторое количество удерживающих элементов (например, один удерживающий элемент на внутренней поверхности 124 и один удерживающий элемент на внешней поверхности 122).In a particular embodiment, housing 114 may include one or more retaining members 120 configured to prevent displacement of second actuating member 118 from volume 116. Retaining member 120 may include, for example, a groove or structure extending into volume 116 to prevent axial moving the second actuating member 118 out of the volume 116. The exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 includes a retaining element 120 on the outer surface 122 of the volume 116. However, in other embodiments, the implementation of the retaining element 120 may be located on the inner surface 124 of the volume 116 or the housing 114 may contain a number of retaining elements (for example, one retaining element on the inner surface 124 and one holding element on the outer surface 122).

Второй приводящий в действие элемент 118 может включать деформируемый приводящий в действие элемент, такой как пружина, выполненная с возможностью смещения корпуса 114 второй приводимой в действие манжеты 104 к металлическому изделию. Второй приводящий в действие элемент 118 может включать двойную винтовую пружину, одинарную винтовую пружину, пружину с переменным шагом витка, консольную пружину или некоторое количество консольных пружин. В варианте осуществления первый и второй приводящие в действие элементы 112 и 118 могут включать разные типы приводящих в действие элементов по сравнению друг с другом. Например, первый приводящий в действие элемент 112 может включать двойную винтовую пружину, а второй приводящий в действие элемент 118 может включать консольную пружину. Консольная пружина может иметь в целом «U»-образный профиль поперечного сечения. В другом варианте осуществления первый и второй приводящие в действие элементы 112 и 118 могут включать один и тот же тип приводящих в действие элементов по сравнению друг с другом. Второй приводящий в действие элемент 118 может быть выполнен из металла, сплава или другого упругого материала. Типовые сплавы могут включать кобальт и никель.The second actuating element 118 may include a deformable actuating element, such as a spring, configured to bias the body 114 of the second actuated cuff 104 toward the metal article. The second actuating element 118 may include a double coil spring, a single coil spring, a variable pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs. In an embodiment, the first and second actuating elements 112 and 118 may include different types of actuating elements compared to each other. For example, the first actuating element 112 may include a double helical spring, and the second actuating element 118 may include a cantilever spring. The cantilever spring may have a generally "U"-shaped cross-sectional profile. In another embodiment, the first and second actuating elements 112 and 118 may include the same type of actuating elements as compared to each other. The second actuating element 118 may be made of metal, alloy, or other resilient material. Typical alloys may include cobalt and nickel.

Корпус 114 второй приводимой в действие манжеты 104 может определять радиальную внутреннюю поверхность 126 и радиальную внешнюю поверхность 128. По меньшей мере одна из радиальных внутренней и внешней поверхностей 126 и 128 может содержать один или более уплотняющих элементов 130, выполненных с возможностью обеспечения характеристик усиленного жидкостного уплотнения. В варианте осуществления один или более уплотняющих элементов 130 могут включать по меньшей мере один уплотняющий элемент, по меньшей мере два уплотняющих элемента, по меньшей мере три уплотняющих элемента, по меньшей мере четыре уплотняющих элемента или по меньшей мере пять уплотняющих элементов. Уплотняющие элементы 130 могут включать гребни, выступы, впадины, скобы, кромки, зубцы, другие радиально выступающие элементы поверхности или любую их комбинацию. В варианте осуществления уплотняющие элементы 130 могут идти вокруг по меньшей мере части окружности корпуса 114. В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один из уплотняющих элементов 130 может непрерывно идти вокруг всей окружности корпуса. Это означает, что по меньшей мере один уплотняющий элемент 130 может иметь непрерывный и имеющий одинаковую форму профиль вокруг всей окружности корпуса 114. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления (Фиг. 1) уплотняющие элементы 130 идут вокруг всей окружности корпуса 114 второй приводимой в действие манжеты 104.Housing 114 of second actuated collar 104 may define a radial inner surface 126 and a radial outer surface 128. At least one of the radial inner and outer surfaces 126 and 128 may include one or more sealing members 130 configured to provide enhanced fluid sealing characteristics. . In an embodiment, one or more sealing elements 130 may include at least one sealing element, at least two sealing elements, at least three sealing elements, at least four sealing elements, or at least five sealing elements. The sealing features 130 may include ridges, ridges, troughs, cleats, edges, teeth, other radially raised surface features, or any combination thereof. In an embodiment, the sealing elements 130 may extend around at least a portion of the circumference of the housing 114. In a particular embodiment, at least one of the sealing elements 130 may continuously extend around the entire circumference of the housing. This means that at least one sealing element 130 may have a continuous and uniformly shaped profile around the entire circumference of the housing 114. For example, in the illustrated embodiment (FIG. 1), the sealing elements 130 extend around the entire circumference of the housing 114 of the second actuated cuff. 104.

В проиллюстрированном варианте осуществления уплотняющий элемент 130 включает первый уплотняющий элемент 130А и второй уплотняющий элемент 130В, расположенные на радиальной внешней поверхности 128 корпуса 114. В неустановленном состоянии, проиллюстрированном на Фиг. 2 (т.е. до установки уплотнения 100 в металлическом изделии), первый и второй уплотняющие элементы 130А и 130В могут иметь разную высоту по сравнению друг с другом, измеренную от радиальной внешней поверхности 128 корпуса. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления первый уплотняющий элемент 130А выше второго уплотняющего элемента 130В. Как пример, первый уплотняющий элемент 130А может быть по меньшей мере в 1,01 раза выше, чем второй уплотняющий элемент 130В, по меньшей мере в 1,05 раза выше, чем второй уплотняющий элемент 130В, по меньшей мере в 1,1 раза выше, чем второй уплотняющий элемент 130В, или по меньшей мере в 1,5 раза выше, чем второй уплотняющий элемент 130В.In the illustrated embodiment, the sealing element 130 includes a first sealing element 130A and a second sealing element 130B located on the radial outer surface 128 of the housing 114. In the uninstalled state illustrated in FIG. 2 (i.e., before seal 100 is installed in the metal article), the first and second seal members 130A and 130B may have a different height relative to each other, as measured from the radial outer surface 128 of the housing. For example, in the illustrated embodiment, the first sealing element 130A is above the second sealing element 130B. As an example, the first sealing element 130A may be at least 1.01 times higher than the second sealing element 130B, at least 1.05 times higher than the second sealing element 130B, at least 1.1 times higher than the second sealing element 130B, or at least 1.5 times higher than the second sealing element 130B.

Во время установки корпус 114 второй приводимой в действие манжеты 104 может деформироваться, чтобы плотно размещаться внутри кольца металлического изделия. Конкретнее, аксиальные удлинения 132А и 132В корпуса 114 могут деформироваться в направлении друг к другу от узлового элемента 134 корпуса 114 в целом консольным образом. Такая деформация может менять относительную эффективную разницу в высоте первого и второго уплотняющих элементов 130А и 130В. Это означает, что наблюдаемые высоты (т.е. расстояние от центральной оси А) первого и второго уплотняющих элементов 130А и 130В могут быть более сходными в установленном состоянии по сравнению с неустановленным состоянием. В конкретном варианте осуществления наблюдаемые высоты первого и второго уплотняющих элементов 130А и 130В, измеренные в установленном состоянии, могут быть приблизительно одинаковыми при измерении от центральной оси А. В варианте осуществления уплотняющая нагрузка, прикладываемая между первым уплотняющим элементом 130А и металлическим изделием, может быть приблизительно равна уплотняющей нагрузке, прикладываемой между вторым уплотняющим элементом 130В и металлическим изделием. В другом варианте осуществления уплотняющая нагрузка между металлическим изделием и первым уплотняющим элементом 130А может отличаться от уплотняющей нагрузки между металлическим изделием и вторым уплотняющим элементом 130В. Например, уплотняющая нагрузка между первым уплотняющим элементом 130А и металлическим изделием может быть больше, чем уплотняющая нагрузка между вторым уплотняющим элементом 130В и металлическим изделием. Некоторое количество уплотняющих элементов 130 могут обеспечивать резервные уплотняющие характеристики. Карман, образуемый между уплотняющими элементами 130А и 130В может улавливать утекшую жидкость и предотвращать ее истечение со стороны металлического изделия с относительно низким давлением. В варианте осуществления радиальные внутренняя и внешняя поверхности корпуса 114 могут определять разное число кольцевых гребней 130 по сравнению друг с другом. В качестве неограничивающего примера радиальная внутренняя поверхность может иметь один или три кольцевых гребня 130, а радиальная внешняя поверхность может иметь два или четыре кольцевых гребня 130. Следует отметить, что корпус 114 может содержать разное число кольцевых гребней 130, расположенных на радиальных внутренней и внешней поверхностях.During installation, the body 114 of the second actuable collar 104 may be deformed to fit snugly within the ring of the metal article. More specifically, the axial extensions 132A and 132B of the body 114 can deform towards each other from the node 134 of the body 114 in a generally cantilever manner. Such deformation may change the relative effective difference in height between the first and second sealing members 130A and 130B. This means that the observed heights (ie, distance from the center axis A) of the first and second sealing members 130A and 130B may be more similar in the installed state compared to the uninstalled state. In a specific embodiment, the observed heights of the first and second sealing members 130A and 130B, measured in the installed state, may be approximately the same when measured from the center axis A. In an embodiment, the sealing load applied between the first sealing member 130A and the metal work may be approximately equal to the sealing load applied between the second sealing member 130B and the metal work. In another embodiment, the sealing load between the metal article and the first sealing element 130A may be different from the sealing load between the metal article and the second sealing element 130B. For example, the sealing load between the first sealing element 130A and the metal work may be greater than the sealing load between the second sealing element 130B and the metal work. A number of sealing elements 130 may provide redundant sealing performance. The pocket formed between the sealing members 130A and 130B can trap the leaked liquid and prevent it from flowing out from the relatively low pressure side of the metal product. In an embodiment, the radial inner and outer surfaces of the housing 114 may define a different number of annular ridges 130 compared to each other. As a non-limiting example, the radial inner surface may have one or three annular ridges 130 and the radial outer surface may have two or four annular ridges 130. It should be noted that the housing 114 may include a different number of annular ridges 130 located on the radial inner and outer surfaces. .

Как проиллюстрировано, первая и вторая приводимые в действие манжеты 102 и 104 могут быть расположены смежно или практически смежно друг к другу. Первое приводимое в действие уплотнение 102 может образовывать первичную уплотняющую поверхность, выполненную с возможностью выдерживать относительно высокое давление в металлическом изделии. Давление от содержащейся жидкости может приводить к радиальному смещению корпуса 108 первой приводимой в действие манжеты 102 в металлическое изделие. Вторая приводимая в действие манжета 104 может механически смещаться первой приводимой в действие манжетой 102 или прокладкой 136, расположенной между первой и второй приводимыми в действие манжетами 102 и 104.As illustrated, the first and second actuated cuffs 102 and 104 may be located adjacent or substantially adjacent to each other. The first actuated seal 102 may form a primary sealing surface capable of withstanding relatively high pressure in the metal article. The pressure from the contained liquid may cause the body 108 of the first actuable collar 102 to be radially displaced into the metal article. The second actuated cuff 104 may be mechanically displaced by the first actuated cuff 102 or a spacer 136 located between the first and second actuated cuffs 102 and 104.

В варианте осуществления прокладка 136 может быть расположена между первой и второй приводимыми в действие манжетами 102 и 104. Прокладка 136 может переносить аксиальную нагрузку от первой приводимой в действие манжеты 102 на вторую приводимую в действие манжету 104. В варианте осуществления прокладка 136 может содержать основание 138 и опорную часть 140. Опорная часть 140 может идти от основания 138 в направлении второй приводимой в действие манжеты 104. В более конкретном варианте осуществления опорная часть 140 может определять высоту H_s, если смотреть в поперечном сечении и измерять параллельно центральной оси А уплотнения 100, в целом перпендикулярную толщине Т_в основания 138.In an embodiment, a shim 136 may be located between the first and second actuated collars 102 and 104. The shim 136 may transfer axial load from the first actuated collar 102 to the second actuated collar 104. In an embodiment, the shim 136 may comprise a base 138 and a support portion 140. The support portion 140 may extend from the base 138 toward the second actuated collar 104. In a more specific embodiment, the support portion 140 may define a height H _s as viewed in cross section and measured parallel to the central axis A of the seal 100, generally perpendicular to the thickness T _{at the} base 138.

В варианте осуществления H_s может составлять не менее 0,5 Т_в. В более конкретном варианте осуществления H_s может составлять не менее 0,75 Т_в, не менее 1 Т_в, не менее 1,1 Т_в или не менее 1,25 Т_в. В другом варианте осуществления H_s может составлять не более 10 Т_в, не более 5 Т_в или не более 2 Т_в. В конкретном варианте осуществления и как более подробно описано ниже, высота опорной части H_s может быть подобрана под размер объема 116 второй приводимой в действие манжеты 104.In an embodiment, H _s may be at least 0.5 T _in . In a more specific embodiment, H _s may be at least 0.75 T _in , not less than 1 T _in , not less than 1.1 T _in or not less than 1.25 T _in . In another embodiment, H _s may be no more than 10 T _in , no more than 5 T _{in ,} or no more than 2 T _in . In a specific embodiment, and as described in more detail below, the height of the support portion H _s may be matched to the size of the volume 116 of the second actuated cuff 104.

В варианте осуществления толщина Т_в основания 138 может лежать в плоскости, ориентированной перпендикулярно центральной оси А уплотнения 100. Толщина Т_в основания 138, измеренная между радиальными внутренней и внешней локациями, может быть меньше толщины кольца, выполненного с возможностью размещения в нем уплотнения 100. Таким образом, прокладка 136 может быть выполнена с возможностью расположения на расстоянии от металлического изделия в установленном состоянии.In an embodiment, the thickness T _{at the} base 138 may lie in a plane oriented perpendicular to the central axis A of the seal 100. The thickness T _{at the} base 138, measured between the radial inner and outer locations, may be less than the thickness of the ring configured to receive the seal 100. Thus, the spacer 136 can be configured to be spaced away from the metal product in the installed state.

В варианте осуществления прокладка 136 может включать единое монолитное тело. Прокладка 136 может быть выполнена из упругого материала, такого как упругий полимер. В варианте осуществления прокладка 136 может содержать материал, имеющий большую прочность по сравнению с материалом первой и второй приводимых в действие манжет 102 и 104. В качестве неограничивающего примера прокладка 136 может содержать арамид, такой как ароматический полиамид, сложный ароматический полиэфир, ароматический полиэфир или ароматический полиуретан, поскольку эти материалы демонстрируют низкий коэффициент линейного теплового расширения и низкое значение относительного удлинения при разрыве. Другие типовые полимеры включают: полиимиды (такие как, например, полиимид марки KAPTON, доступный от E.I duPont deNemours and Co., Wilmington, Delaware), поли-п-фенилен (ППП, доступный от Maxdem, Inc., San Dimas, California), поли(этиленнафталин-2,6-дикарбоксилат, PEN), поли(этиленнафталин-со-2,6-бибензоат, PENBB), полиэтилентерефталат (ПЭТ), поликарбонат (ПК), сополимеры циклоолефина (СОС, такие как, например, TOPAS^®, доступный от Hoechst Technical Polymers), полифениленсульфид (ППС), ПЭС (полиэфирсульфон), полиарилэфиркетон (ПАЭК), полисульфоны, полиакрилаты (например, перекрестно-сшитый полиметилметакрилат, ПММА) и т.п., и их смеси. В конкретном варианте осуществления прокладка 136 может содержать Meldin. Следует понимать, что этот перечень не является исчерпывающим и что в композиции прокладки 136 также можно использовать другие материалы.In an embodiment, gasket 136 may include a single monolithic body. Gasket 136 may be made of a resilient material, such as a resilient polymer. In an embodiment, liner 136 may comprise a material having greater strength than that of the first and second actuated cuffs 102 and 104. As a non-limiting example, liner 136 may comprise an aramid such as an aromatic polyamide, an aromatic polyester, an aromatic polyester, or an aromatic polyurethane, as these materials exhibit a low coefficient of linear thermal expansion and a low elongation at break. Other exemplary polymers include: polyimides (such as, for example, KAPTON brand polyimide, available from EI duPont deNemours and Co., Wilmington, Delaware), poly-p-phenylene (PPP, available from Maxdem, Inc., San Dimas, California) , poly(ethylenenaphthalene-2,6-dicarboxylate, PEN), poly(ethylenenaphthalene-co-2,6-bibenzoate, PENBB), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymers (COC, such as e.g. TOPAS ^® available from Hoechst Technical Polymers), polyphenylene sulfide (PPS), PES (polyethersulfone), polyaryletherketone (PAEK), polysulfones, polyacrylates (eg, cross-linked polymethyl methacrylate, PMMA) and the like, and mixtures thereof. In a particular embodiment, liner 136 may comprise Meldin. It should be understood that this list is not exhaustive and that other materials can also be used in the gasket composition 136.

В не проиллюстрированном варианте осуществления прокладка 136 может быть единым целым с первой приводимой в действие манжетой 102. Это означает, что прокладка 136 может быть единым целым или быть монолитной с корпусом 108 первой приводимой в действие манжеты 102. В определенных случаях прокладка 136 может быть определена как часть корпуса 108, которая действует главным образом для разделения первой и второй приводимых в действие манжет 102 и 104.In a non-illustrated embodiment, gasket 136 may be integral with first actuated collar 102. This means that gasket 136 may be integral or integral with body 108 of first actuable collar 102. In certain instances, gasket 136 may be defined as a part of the body 108 which functions primarily to separate the first and second actuated collars 102 and 104.

Как показано на фиг. 2, прокладка 136 может определять поверхность 142 первого аксиального конца, выполненную с возможностью контакта с корпусом 108 первой приводимой в действие манжеты 102. В более конкретном варианте осуществления поверхность 142 первого аксиального конца прокладки 136 может быть выполнена с возможностью контакта с поверхностью узлового элемента 144 первой приводимой в действие манжеты 102. В проиллюстрированном варианте осуществления поверхность 142 первого аксиального конца прокладки 136 контактирует с узловым элементом 144 первой приводимой в действие манжеты 102 вдоль планарной поверхности 146 контакта. В варианте осуществления поверхность 146 может лежать в плоскости в целом перпендикулярной центральной оси А уплотнения 100. Как проиллюстрировано, поверхность 146 может идти вдоль всей толщины прокладки 136. Использование планарной поверхности 146 между первой приводимой в действие манжетой 102 и прокладкой 136 может улучшить уплотняющие характеристики уплотнения 100 по сравнению с непланарными поверхностями, такими как дугообразные поверхности, мультипланарные поверхности или и то, и другое. В определенных вариантах осуществления поверхность 146 может быть приблизительно одинаковой по форме, размеру или и тому, и другому, если измерять вдоль окружности уплотнения 100. В не проиллюстрированном варианте осуществления поверхность 146 между первой приводимой в действие манжетой 102 и прокладкой 136 может не быть планарной.As shown in FIG. 2, the gasket 136 may define a first axial end surface 142 configured to contact the body 108 of the first actuable collar 102. actuated cuff 102. In the illustrated embodiment, the surface 142 of the first axial end of the gasket 136 contacts the node 144 of the first actuated cuff 102 along the planar contact surface 146. In an embodiment, surface 146 may lie in a plane generally perpendicular to the central axis A of seal 100. As illustrated, surface 146 may extend along the entire thickness of gasket 136. Using a planar surface 146 between first actuated collar 102 and gasket 136 can improve the sealing performance of the seal. 100 compared to non-planar surfaces such as arcuate surfaces, multiplanar surfaces, or both. In certain embodiments, surface 146 may be approximately the same in shape, size, or both as measured along the circumference of seal 100. In an embodiment not illustrated, surface 146 between first actuable collar 102 and gasket 136 may not be planar.

На Фиг. 3 приведен увеличенный вид прокладки 136 и второй приводимой в действие манжеты 104 уплотнения 100 в соответствии с вариантом осуществления. Как проиллюстрировано, опорная часть 140 прокладки 136 может определять сужающийся профиль, идущий в объем 116 второй приводимой в действие манжеты 104. В варианте осуществления опорная часть 140 может контактировать со вторым приводящим в действие элементом 118 в установленном состоянии. В более конкретном варианте осуществления край 152 опорной части 140 может контактировать со вторым приводящим в действие элементом 118 в установленном состоянии. В более конкретном варианте осуществления боковые поверхности 154 опорной части 140 могут находиться на расстоянии от второго приводящего в действие элемента 118, по меньшей мере когда уплотнение 100 находится в неустановленном состоянии (т.е. до отклонения, вызываемого монтажным усилием со стороны металлического изделия).On FIG. 3 is an enlarged view of the gasket 136 and the second actuated collar 104 of the seal 100, in accordance with an embodiment. As illustrated, the support portion 140 of the pad 136 may define a tapered profile extending into the volume 116 of the second actuable cuff 104. In an embodiment, the support portion 140 may contact the second actuating member 118 when installed. In a more specific embodiment, the edge 152 of the support portion 140 may contact the second actuating element 118 in the installed state. In a more specific embodiment, the side surfaces 154 of the support portion 140 may be spaced from the second actuating element 118 at least when the seal 100 is in an uninstalled state (i.e., before deflection caused by mounting force from the hardware).

В конкретном варианте осуществления опорная часть 140 может определять первую толщину T_s1, измеряемую в первом аксиальном положении 148 вдоль опорной части 140, и вторую толщину T_s2, измеряемую во втором аксиальном положении 150 вдоль опорной части 140, причем T_s1 не равна T_s2. Например, T_s1 может быть меньше T_s2. В качестве примера T_s1 может составлять не более 0,99 T_s2, не более 0,98 T_s2, не более 0,97 T_s2, не более 0,96 T_s2, не более 0,95 T_s2, не более 0,9 T_s2, не более 0,75 T_s2 или не более 0,5 T_s2. В другом варианте осуществления T_s1 может составлять не менее 0,01 T_s2, не менее 0,1 T_s2 или не менее 0,25 T_s2. В варианте осуществления первое аксиальное положение 148 может находиться ближе к первому аксиальному концу 106 уплотнения 100, чем второе аксиальное положение 150.In a specific embodiment, bearing portion 140 may define a first thickness T _s1 measured at a first axial position 148 along bearing portion 140 and a second thickness T _s2 measured at a second axial position 150 along bearing portion 140, where T _s1 is not equal to T _s2 . For example, T _s1 may be less than T _s2 . As an example, T _s1 may be at most 0.99 T _s2 , at most 0.98 T _s2 , at most 0.97 T _s2 , at most 0.96 T _s2 , at most 0.95 T _s2 , at most 0 ,9 T _s2 , not more than 0.75 T _s2 or not more than 0.5 T _s2 . In another embodiment, T _s1 may be at least 0.01 T _s2 , at least 0.1 T _s2 , or at least 0.25 T _s2 . In an embodiment, first axial position 148 may be closer to first axial end 106 of seal 100 than second axial position 150.

В варианте осуществления опорная часть 140 может иметь в целом линейное сужение. Это означает, что по меньшей мере часть по меньшей мере одной боковой поверхности 154 опорной части 140, если смотреть в поперечном сечении, может лежать вдоль прямой линии L. В другом варианте осуществления опорная часть 140 может определять дугообразный профиль поперечного сечения, многоугольный профиль поперечного сечения или оба из них. В определенных случаях край 152 опорной части 140 может определять радиус кривизны, меньший чем радиус кривизны второго приводящего в действие элемента 118. В варианте осуществления опорная часть 140 может идти от основания 138 по изогнутой или закругленной поверхности раздела, чтобы снизить растрескивание и проблемы на поверхности раздела между ними.In an embodiment, the support portion 140 may have a generally linear taper. This means that at least part of at least one side surface 154 of the support portion 140, when viewed in cross section, may lie along a straight line L. In another embodiment, the support portion 140 may define an arcuate cross-sectional profile, a polygonal cross-sectional profile or both of them. In certain instances, edge 152 of base portion 140 may define a radius of curvature that is smaller than the radius of curvature of second actuating element 118. In an embodiment, base portion 140 may extend from base 138 along a curved or rounded interface to reduce cracking and interface problems. between them.

В варианте осуществления аксиальные удлинения 132А и 132В корпуса 114 могут деформироваться в направлении друг к другу при установке уплотнения 100 в металлическом изделии. Например, первое и второе аксиальные удлинения 132А и 132В могут определять первый угол, измеряемый относительно центральной оси А уплотнения 100 в неустановленном состоянии, а второй угол, измеряемый в установленном состоянии, которые отличаются друг от друга. В варианте осуществления первый угол может быть меньше второго угла. В варианте осуществления второй угол может быть ближе к боковому углу α боковой поверхности 154 опорной части 140, чем первый угол. В варианте осуществления боковой угол α боковой поверхности 154 может составлять по меньшей мере 1°, по меньшей мере 2°, по меньшей мере 3°, по меньшей мере 4°, по меньшей мере 5°, по меньшей мере 10°, по меньшей мере 15° или по меньшей мере 20°. Отклонение аксиальных удлинений 132А и 132В, наблюдаемое при установке, может составлять по меньшей мере 1°, по меньшей мере 2°, по меньшей мере 3°, по меньшей мере 4°, по меньшей мере 5°, по меньшей мере 10°, по меньшей мере 15° или по меньшей мере 20°. Это означает, что отклонение может приводить к смещению аксиальных удлинений 132А и 132В в направлении опорной части 140. В конкретном варианте осуществления отклонение аксиальных удлинений 132А и 132В составляет не более значения бокового угла а боковой поверхности 154 опорной части 140. При максимальном отклонение, которое может не быть необходимым для характеристики эффективного уплотнения, по меньшей мере одно из первого и второго аксиальных удлинений 132А и 132В (или по меньшей мере часть второго приводящего в действие элемента 118, связанного с ними) может контактировать с опорной частью 140. В связи с этим опорная часть 140 может определять максимальную способность к отклонению аксиальных удлинений 132А и 132В.In an embodiment, axial extensions 132A and 132B of body 114 may deform towards each other when seal 100 is installed in a metal product. For example, the first and second axial extensions 132A and 132B may define a first angle measured about the uninstalled center axis A of the seal 100 and a second angle measured in the installed state that are different from each other. In an embodiment, the first angle may be less than the second angle. In an embodiment, the second corner may be closer to the side corner α of the side surface 154 of the support portion 140 than the first corner. In an embodiment, side angle α of side surface 154 may be at least 1°, at least 2°, at least 3°, at least 4°, at least 5°, at least 10°, at least 15° or at least 20°. The deviation of the axial extensions 132A and 132B, observed during installation, may be at least 1°, at least 2°, at least 3°, at least 4°, at least 5°, at least 10°, according to at least 15° or at least 20°. This means that the deflection may cause the axial extensions 132A and 132B to move toward the bearing portion 140. In a particular embodiment, the deflection of the axial extensions 132A and 132B is no more than the value of the side angle a of the side surface 154 of the bearing portion 140. At the maximum deflection that can be not be necessary for effective sealing performance, at least one of the first and second axial extensions 132A and 132B (or at least a portion of the second actuating element 118 associated therewith) may contact the support portion 140. In this regard, the support part 140 may determine the maximum deflectability of axial extensions 132A and 132B.

В конкретном варианте осуществления второй приводящий в действие элемент 118, одно или оба аксиальных удлинения 132А и 132В или их комбинация могут контактировать с боковой поверхностью 154 опорной части 140, когда уплотнение 100 полностью установлено в металлическом изделии. Это означает, например, что внутренние поверхности 122 или 124 объема 116 могут контактировать с боковой поверхностью 154 опорной части 140. Второй приводящий в действие элемент 118 может противостоять деформации аксиальных удлинений 132А и 132В, создавая нагрузочное усилие второй приводимой в действие манжеты 104 относительно металлического изделия.In a particular embodiment, the second actuating element 118, one or both of the axial extensions 132A and 132B, or a combination thereof, may contact the side surface 154 of the support portion 140 when the seal 100 is fully installed in the metal product. This means, for example, that the inner surfaces 122 or 124 of the volume 116 may contact the side surface 154 of the support portion 140. The second actuating element 118 may resist deformation of the axial extensions 132A and 132B, creating a loading force of the second actuated cuff 104 relative to the metal product. .

Следует отметить, что вторая приводимая в действие манжета 104, проиллюстрированная на Фиг. 2, содержит закругленные уплотняющие элементы 130, тогда как вторая приводимая в действие манжета 104 на Фиг. 3 содержит незакругленные уплотняющие элементы 130. В уплотнении 100 можно использовать вторую приводимую в действие манжету 104, содержащую закругленные уплотняющие элементы 130, незакругленные уплотняющие элементы 130, или и то, и другое. Высоту уплотняющих элементов 130 в неустановленном состоянии, проиллюстрированных на Фиг. 3, можно измерить по относительной высоте от центральной оси А уплотнения 100 вместо высоты от радиальной внешней поверхности 128 (Фиг. 2). В связи с этим, уплотняющий элемент 130А на Фиг. 3 выше уплотняющего элемента 130В.It should be noted that the second actuable cuff 104 illustrated in FIG. 2 contains rounded sealing elements 130, while the second actuated collar 104 in FIG. 3 includes non-rounded sealing elements 130. The seal 100 may use a second actuable collar 104 containing rounded sealing elements 130, non-rounded sealing elements 130, or both. The height of the sealing elements 130 in an uninstalled state, illustrated in FIG. 3 can be measured from the relative height from the central axis A of the seal 100 instead of the height from the radial outer surface 128 (FIG. 2). In this regard, the sealing member 130A in FIG. 3 above sealing element 130V.

Как проиллюстрировано на Фиг. 2, уплотнение 100 может дополнительно содержать некоторое количество уплотнительных колец 156. В варианте осуществления уплотнительные кольца 156 могут определять упаковку шевронного типа. Уплотнительные кольца 156 могут быть расположены на стороне уплотнения 100 с относительно низким давлением. В варианте осуществления некоторое количество уплотнительных колец 156 могут определять первый аксиальный конец 158 уплотнения 100. Некоторое количество уплотнительных колец 156 могут включать, например, первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо 160 и второе аксиальное концевое уплотнительное кольцо 162, расположенные на аксиальных концах некоторого количества уплотнительных колец 156. В варианте осуществления концевое уплотнительное кольцо 162 может определять второй аксиальный конец 158 уплотнения 100. В варианте осуществления аксиальный конец второго аксиального уплотнительного кольца 162 может быть планарным. Это означает, например, что аксиальный конец второго аксиального уплотнительного кольца 162 может быть ориентирован нормально относительно центральной оси А уплотнения 100. В определенных случаях аксиальный конец второго аксиального уплотнительного кольца 162 может быть выполнен с возможностью зацепления со стопорным элементом кольцевого пространства металлического изделия. Стопорный элемент может предотвращать вытеснение уплотнения 100 из металлического изделия через сторону с низким давлением. В варианте осуществления стопорный элемент может представлять собой выступ, идущий в кольцевое пространство металлического изделия. В другом варианте осуществления стопорный элемент может включать концевую поверхность кольцевого пространства.As illustrated in FIG. 2, seal 100 may further comprise a number of o-rings 156. In an embodiment, o-rings 156 may define a chevron-type package. O-rings 156 may be located on the relatively low pressure side of seal 100. In an embodiment, a number of seal rings 156 may define the first axial end 158 of seal 100. The number of seal rings 156 may include, for example, a first axial end seal ring 160 and a second axial end seal ring 162 located at the axial ends of a number of seal rings 156 In an embodiment, end seal ring 162 may define a second axial end 158 of seal 100. In an embodiment, the axial end of second axial seal ring 162 may be planar. This means, for example, that the axial end of the second axial sealing ring 162 may be oriented normally with respect to the central axis A of the seal 100. In certain instances, the axial end of the second axial sealing ring 162 may be configured to engage with the metal annulus locking member. The locking member can prevent the seal 100 from being forced out of the metal product through the low pressure side. In an embodiment, the locking element may be a protrusion extending into the annulus of the metal article. In another embodiment, the locking element may include an end surface of the annulus.

Между первым и вторым аксиальными концевыми уплотнительными кольцами 160 и 162 могут быть расположены одно или более промежуточных уплотнительных колец 164. В некоторых случаях одно или более промежуточных уплотнительных колец 164 могут включать по меньшей мере одно уплотнительное кольцо, по меньшей мере два уплотнительных кольца, по меньшей мере три уплотнительных кольца, по меньшей мере четыре уплотнительных кольца или по меньшей мере пять уплотнительных колец. В варианте осуществления промежуточные уплотнительные кольца 164 могут включать первое(ые) уплотнительное(ые) кольцо(а) 166 и второе(ые) уплотнительное(ые) кольцо(а) 168. В конкретном варианте осуществления первое и второе уплотнительные кольца 166 и 168 могут чередоваться. Первое и второе уплотнительные кольца 166 и 168 могут иметь одинаковые или разные свойства (например, размер, композицию материала, форму) по сравнению друг с другом. Например, в варианте осуществления первые уплотнительные кольца 166 могут содержать первый материал, а вторые уплотнительные кольца 168 могут содержать второй материал, отличный от первого материала. В качестве неограничивающего примера первые уплотнительные кольца 166 могут иметь меньший коэффициент трения и быть выполнены с возможностью более легкого смещения после приложения нагрузочного усилия, тогда как вторые уплотнительные кольца 168 могут быть более жесткими и выполненными с возможностью удержания смещающихся первых уплотнительных колец 166 во время нагрузки.Between the first and second axial end seal rings 160 and 162, one or more intermediate seal rings 164 may be located. In some cases, one or more intermediate seal rings 164 may include at least one seal ring, at least two seal rings, at least at least three O-rings, at least four O-rings, or at least five O-rings. In an embodiment, intermediate o-rings 164 may include first o-ring(s) 166 and second o-ring(s) 168. In a specific embodiment, first and second o-rings 166 and 168 may alternate. The first and second o-rings 166 and 168 may have the same or different properties (eg, size, material composition, shape) compared to each other. For example, in an embodiment, the first o-rings 166 may comprise a first material, and the second o-rings 168 may comprise a second material different from the first material. As a non-limiting example, the first o-rings 166 may have a lower coefficient of friction and be more easily displaced after application of a loading force, while the second o-rings 168 may be more rigid and configured to retain the displaced first o-rings 166 during loading.

В варианте осуществления первое и второе аксиальные концевые уплотнительные кольца 160 и 162 могут содержать первую композицию материала, а промежуточные уплотнительные кольца 164 могут содержать вторую композицию материала, отличную от первой композиции материала. В качестве примера первая композиция материала может содержать более упругий материал, а вторая композиция материала может иметь меньший коэффициент трения.In an embodiment, the first and second axial end seal rings 160 and 162 may comprise a first material composition, and the intermediate seal rings 164 may comprise a second material composition different from the first material composition. By way of example, the first material composition may comprise a more resilient material and the second material composition may have a lower coefficient of friction.

В варианте осуществления первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо 160 может определять первую аксиальную концевую поверхность 170, выполненную с возможностью контакта с корпусом 114 второй приводимой в действие манжеты 104. В более конкретном варианте осуществления первая аксиальная концевая поверхность 170 первого аксиального концевого уплотнительного кольца 160 может быть выполнена с возможностью контакта с поверхностью узлового элемента 172 второй приводимой в действие манжеты 104. В проиллюстрированном варианте осуществления первая аксиальная концевая поверхность 170 первого аксиального концевого уплотнительного кольца 160 контактирует с узловым элементом 172 второй приводимой в действие манжеты 104 вдоль планарной поверхности 174 контакта. В варианте осуществления поверхность 174 может лежать в плоскости в целом перпендикулярной центральной оси А уплотнения 100. Как проиллюстрировано, поверхность 174 может идти через всю толщину первого аксиального концевого уплотнительного кольца 160, узлового элемента 172 или их обоих. Использование планарной поверхности 174 между второй приводимой в действие манжетой 104 и первым аксиальным концевым уплотнительным кольцом 160 может улучшить уплотняющие характеристики уплотнения 100 по сравнению с непланарными поверхностями, такими как дугообразные поверхности, мультипланарные поверхности или и то, и другое. В определенных вариантах осуществления поверхность 174 может быть приблизительно одинаковой по форме, размеру или и тому, и другому, если измерять вдоль окружности уплотнения 100. В не проиллюстрированном варианте осуществления поверхность 174 может не быть планарной.In an embodiment, the first axial end seal ring 160 may define a first axial end surface 170 configured to contact the body 114 of the second actuable collar 104. In a more specific embodiment, the first axial end surface 170 of the first axial end seal ring 160 may be configured with the possibility of contact with the surface of the node element 172 of the second actuated cuff 104. In the illustrated embodiment, the first axial end surface 170 of the first axial end sealing ring 160 contacts the node element 172 of the second actuated cuff 104 along the planar contact surface 174. In an embodiment, surface 174 may lie in a plane generally perpendicular to central axis A of seal 100. As illustrated, surface 174 may extend through the entire thickness of first axial end seal ring 160, hub 172, or both. The use of a planar surface 174 between the second actuated collar 104 and the first axial end seal ring 160 can improve the sealing performance of the seal 100 over non-planar surfaces such as arcuate surfaces, multiplanar surfaces, or both. In certain embodiments, surface 174 may be approximately the same in shape, size, or both, as measured along the circumference of seal 100. In an embodiment not illustrated, surface 174 may not be planar.

В не проиллюстрированном варианте осуществления первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо 160 может быть единым целым со второй приводимой в действие манжетой 104. Это означает, что первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо 160 может быть единым целым или быть монолитным с корпусом 114 второй приводимой в действие манжетой 104. В определенных случаях первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо 160 может быть определено как часть корпуса 114, которая действует главным образом для стыковки второй манжеты 104 с некоторым количеством уплотнительных колец 156.In a non-illustrated embodiment, the first axial end seal ring 160 may be integral with the second actuated collar 104. This means that the first axial end seal ring 160 may be integral or integral with the housing 114 of the second actuated collar 104. In certain instances, the first axial end seal ring 160 may be defined as the part of the body 114 that primarily functions to mate the second collar 104 with a number of seal rings 156.

В определенных случаях элементы уплотнения 100 могут свободно перемещаться относительно друг друга. Это означает, что по меньшей мере два элемента из первой приводимой в действие манжеты 102, второй приводимой в действие манжеты 104, прокладки 136 и некоторого количества уплотнительных колец 156 могут быть выполнены с возможностью аксиального перемещения по отношению друг к другу. В варианте осуществления по меньшей мере два элемента из первой приводимой в действие манжеты 102, второй приводимой в действие манжеты 104, прокладки 136 и некоторого количества уплотнительных колец 156 могут быть установлены независимо (т.е. в разное время, например, последовательно) по отношению друг к другу. Элементы уплотнения 100 могут быть собраны перед вставкой в металлическое изделие, чтобы гарантировать правильную ориентацию во время установки.In certain cases, the elements of the seal 100 can move freely relative to each other. This means that at least two of the first actuated collar 102, the second actuated collar 104, the gasket 136, and a number of O-rings 156 may be axially movable with respect to each other. In an embodiment, at least two of the first actuated collar 102, the second actuated collar 104, the gasket 136, and a number of O-rings 156 may be installed independently (i.e., at different times, e.g., in series) with respect to to each other. The seal members 100 may be assembled prior to insertion into the metal product to ensure correct orientation during installation.

На Фиг. 4 приведен вид в поперечном разрезе уплотнения 400 в соответствии с другим вариантом осуществления. Первая приводимая в действие манжета 402 может быть сходной с первой приводимой в действие манжетой 102, описанной ранее. Прокладка 404 может быть расположена между первой приводимой в действие манжетой 402 и второй приводимой в действие манжетой 406.On FIG. 4 is a cross-sectional view of a seal 400 in accordance with another embodiment. The first actuated cuff 402 may be similar to the first actuated cuff 102 described previously. A spacer 404 may be located between the first actuated collar 402 and the second actuated collar 406.

Вторая приводимая в действие манжета 406 может содержать первый уплотняющий элемент 408, определяющий углубление 410, сделанное в его аксиальной поверхности 412, и второй уплотняющий элемент 414, расположенный по меньшей мере частично в углублении 410. Второй уплотняющий элемент 414 может определять углубление 416, сделанное в его аксиальной поверхности 418. Приводящий в действие элемент 420 может быть расположен по меньшей мере частично в углублении 416 второго уплотняющего элемента 414.The second actuated collar 406 may include a first sealing element 408 defining a recess 410 made in its axial surface 412, and a second sealing element 414 located at least partially in the recess 410. The second sealing element 414 may define a recess 416 made in its axial surface 418. The actuating element 420 may be located at least partially in the recess 416 of the second sealing element 414.

В варианте осуществления по меньшей мере 10% второго уплотняющего элемента 414 может быть расположено в объеме, определяемом углублением 410, по меньшей мере 25% второго уплотняющего элемента 414 может быть расположено в объеме, определяемом углублением 410, по меньшей мере 50% второго уплотняющего элемента 414 может быть расположено в объеме, определяемом углублением 410, или по меньшей мере 75% второго уплотняющего элемента 414 может быть расположено в объеме, определяемом углублением 410.In an embodiment, at least 10% of the second sealing element 414 may be located in the volume defined by the recess 410, at least 25% of the second sealing element 414 may be located in the volume defined by the recess 410, at least 50% of the second sealing element 414 may be located in the volume defined by recess 410, or at least 75% of the second sealing element 414 may be located in the volume defined by recess 410.

В варианте осуществления второй уплотняющий элемент 414 может контактировать с первым уплотняющим элементом 408 вдоль поверхности первого уплотняющего элемента 408, определяющей углубление 410. В более конкретном варианте осуществления первый и второй уплотняющие элементы 408 и 414 могут быть плотно подогнаны по отношению друг к другу. Это означает, например, что контуры парных поверхностей первого и второго уплотняющих элементов 408 и 414 могут быть выполнены с возможностью иметь одинаковую форму для близкого расположения двух деталей.In an embodiment, the second sealing element 414 may contact the first sealing element 408 along the surface of the first sealing element 408 defining the recess 410. In a more specific embodiment, the first and second sealing elements 408 and 414 may be tightly fitted with respect to each other. This means, for example, that the contours of the paired surfaces of the first and second sealing elements 408 and 414 can be configured to have the same shape for close proximity of the two parts.

В варианте осуществления углубление 416 второго уплотняющего элемента 414 может иметь профиль, выполненный с возможностью удержания в нем приводящего в действие элемента 420. Например, толщина углубления 416 может быть меньше толщины приводящего в действие элемента 420 в месте начала углубления 416 или вблизи него.In an embodiment, the recess 416 of the second sealing element 414 may have a profile configured to hold the actuating element 420 therein. For example, the thickness of the recess 416 may be less than the thickness of the actuating element 420 at or near the start of the recess 416.

В варианте осуществления первый и второй уплотняющие элементы 408 и 414 могут содержать дополняющие удерживающие элементы 422, выполненные с возможностью крепления первого и второго уплотняющих элементов 408 и 414 вместе. В качестве неограничивающего примера дополняющий удерживающий элемент 422 может включать канавку и бороздку, выполненные с возможностью защелкивающегося соединения вместе.In an embodiment, the first and second sealing elements 408 and 414 may include complementary retaining elements 422 configured to fasten the first and second sealing elements 408 and 414 together. As a non-limiting example, complementary retaining member 422 may include a groove and a groove that are snap-fit together.

В варианте осуществления второй уплотняющий элемент 414 может содержать составную конструкцию. Например, второй уплотняющий элемент 414 может содержать радиальную внутреннюю часть 424 и радиальную внешнюю часть 426, отделенные друг от друга углублением 416. Дополняющий удерживающий элемент 422 может предотвращать относительное аксиальное смещение между радиальными внутренней и внешней частями 424 и 426.In an embodiment, the second sealing element 414 may comprise a composite structure. For example, the second sealing element 414 may include a radial inner portion 424 and a radial outer portion 426 separated from each other by a recess 416. The complementary retaining member 422 may prevent relative axial displacement between the radial inner and outer portions 424 and 426.

В варианте осуществления второй уплотняющий элемент 414 может определять аксиальный конец 428, имеющий профиль, выполненный с возможностью совмещения с поверхностью 430 прокладки 404. Нагрузка, прикладываемая ко второму уплотняющему элементу 414 со стороны прокладки 404 может смещать второй уплотняющий элемент 414 наружу в направлении металлического изделия. Таким образом, второй уплотняющий элемент 414 может контактировать с металлическим изделием, смещать первый уплотняющий элемент 408 в металлическое изделие или и то, и другое, с обеспечением условия эффективного уплотнения.In an embodiment, the second sealing element 414 may define an axial end 428 having a profile configured to align with the surface 430 of the gasket 404. A load applied to the second sealing element 414 from the side of the gasket 404 may bias the second sealing element 414 outwardly in the direction of the metal product. Thus, the second sealing element 414 may contact the metal article, bias the first sealing element 408 into the metal article, or both to provide an effective sealing condition.

В варианте осуществления прокладка 404 аксиально отделена от углубления 410 первого уплотняющего элемента 408. В другом варианте осуществления прокладка 404 отделена от по меньшей мере большей части углубления 416 второго уплотняющего элемента 414. Применение прокладки 404 без опорной части (например, ранее описанной опорной части 140) может подходить для применений, в которых приводящим в действие элементом 420 является пружина, имеющая профиль неконсольного типа. Применение опоры для прокладки в пружинах неконсольного типа может привести к повреждению пружины неконсольного типа в условиях высокой нагрузки.In an embodiment, the gasket 404 is axially separated from the recess 410 of the first sealing element 408. In another embodiment, the gasket 404 is separated from at least most of the recess 416 of the second sealing element 414. Use of the gasket 404 without a backing (e.g., the abutment 140 previously described) may be suitable for applications where actuating member 420 is a spring having a non-cantilever profile. The use of a gasket support in non-cantilever springs can damage the non-cantilever spring under high load conditions.

Примеры.Examples.

Уплотнение установлено в узле между каналом, имеющим диаметр 46 мм, и валом, имеющим диаметр 34,91 мм. Уплотнение имеет центральное отверстие с диаметром 33,78 мм и внешний диаметр 47,02 мм. Уплотнение имеет дизайн, проиллюстрированный на Фиг. 1-3. В частности, уплотнение содержит первую приводимую в действие манжету 102, вторую приводимую в действие манжету 104, некоторое количество уплотнительных колец 156, включая два промежуточных уплотнительных кольца 164, и прокладку 136 между первой и второй приводимыми в действие манжетами 102 и 104.The seal is installed in the assembly between the channel having a diameter of 46 mm and the shaft having a diameter of 34.91 mm. The seal has a central hole with a diameter of 33.78 mm and an outer diameter of 47.02 mm. The seal has the design illustrated in FIG. 1-3. In particular, the seal includes a first actuated collar 102, a second actuated collar 104, a number of O-rings 156, including two intermediate O-rings 164, and a spacer 136 between the first and second actuated collars 102 and 104.

Чтобы протестировать утечку при неконтролируемом выбросе, обеспечивают циклическую работу узла между комнатной температурой (приблизительно 22 С) до холодной температурой (-44 С) со скоростью, проиллюстрированной в Таблице 1 ниже. Гелий используют в качестве тестовой жидкости, а измерения проводят, используя вакуумный метод, описанный в приложении А в ISO 15848-1. Утечку измеряют на мм диаметра ствола.To test fugitive leakage, cycle the assembly between room temperature (approximately 22°C) to cold temperature (-44°C) at the rate illustrated in Table 1 below. Helium is used as the test fluid and measurements are made using the vacuum method described in Annex A of ISO 15848-1. Leakage is measured per mm of bore diameter.

На Фиг. 5 приведен график 500, отображающий утечку 502 в узле в зависимости от температурного цикла. Температурный профиль 504 скорректирован в соответствии с таблицей 1 выше. Уплотняющие характеристики АН указаны линией 506. Уплотняющие характеристики ВН указаны линией 508. Как проиллюстрировано, утечка 502 в узле соответствует критериям как класса АН, так и класса ВН. В частности, образец уплотнения демонстрировал измеренную скорость утечки при неконтролируемом выбросе (поток массы) менее 1×10^-5 мг*с^-1*м^-1 по периметру ствола по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1. Образец уплотнения может демонстрировать вышеуказанную скорость утечки или лучшие показатели в диапазоне классов стойкости CO1 (205 циклов), CO2 (1500 циклов) и СО3 (2500 циклов).On FIG. 5 is a graph 500 showing the leakage 502 in the node versus temperature cycle. Temperature profile 504 adjusted in accordance with table 1 above. The AH sealing performance is indicated by line 506. The HV sealing performance is indicated by line 508. As illustrated, the assembly leak 502 meets the criteria for both class AH and class BH. In particular, the seal sample exhibited a measured fugitive leak rate (mass flow) of less than 1×10 ^-5 mg*s ^-1 *m ^-1 around the wellbore as measured in accordance with ISO 15848-1. A seal sample may exhibit the above leakage rate or the best performance in the range of CO1 (205 cycles), CO2 (1500 cycles) and CO3 (2500 cycles) resistance classes.

Чтобы протестировать утечку при неконтролируемом выбросе, обеспечивают циклическую работу узла между комнатной температурой (приблизительно 22 С) и повышенной температурой (160 С) со скоростью, проиллюстрированной в Таблице 2 ниже. Гелий используют в качестве тестовой жидкости. Утечку измеряют на мм диаметра ствола.To test fugitive leakage, cycle the assembly between room temperature (approximately 22°C) and elevated temperature (160°C) at the rate illustrated in Table 2 below. Helium is used as the test liquid. Leakage is measured per mm of bore diameter.

На Фиг. 6 приведен график 600, отображающий утечку 602 в узле в зависимости от температурного цикла. Температурный профиль 604 скорректирован в соответствии с таблицей 1 выше. Уплотняющие характеристики АН указаны линией 606. Уплотняющие характеристики ВН указаны линией 608. Как проиллюстрировано, утечка 602 в узле соответствует критериям как класса АН, так и класса ВН. В частности, образец уплотнения демонстрировал измеренную скорость утечки при неконтролируемом выбросе (поток массы) менее 1×10^-5 мг*с^-1*м^-1 по периметру ствола по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1. Образец уплотнения может демонстрировать вышеуказанную скорость утечки или лучшие показатели в диапазоне классов стойкости CO1, CO2 и СО3.On FIG. 6 is a graph 600 showing the leakage 602 in an assembly versus a temperature cycle. Temperature profile 604 adjusted in accordance with table 1 above. The AH sealing performance is indicated by line 606. The HV sealing performance is indicated by line 608. As illustrated, a leak 602 in an assembly meets the criteria for both class AH and class BH. In particular, the seal sample exhibited a measured fugitive leak rate (mass flow) of less than 1×10 ^-5 mg*s ^-1 *m ^-1 around the wellbore as measured in accordance with ISO 15848-1. A seal sample may exhibit the above leakage rate or the best performance in the range of CO1, CO2 and CO3 resistance classes.

В варианте осуществления кольцевое уплотнение выполнено с возможностью иметь измеренную скорость утечки при неконтролируемом выбросе (объемный поток) менее 1,78×10^-7 мбар*1*с^-1*мм ствола по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1. Измеряемую скорость утечки (объемный поток) можно определять на мм диаметра ствола через систему уплотнения ствола. В варианте осуществления кольцевое уплотнение выполнено с возможностью демонстрировать вышеуказанную скорость утечки или лучшие показатели в диапазоне классов стойкости CO1 (205 циклов), CO2 (1500 циклов) и СО3 (2500 циклов). Такие характеристики, как правило, можно обеспечить только используя сильфонные уплотнения.In an embodiment, the O-ring is configured to have a measured fugitive leak rate (volumetric flow) of less than 1.78 x 10 ^-7 mbar * 1 * s ^-1 *mm of barrel as measured in accordance with ISO 15848-1. The measurable leakage rate (volumetric flow) can be determined per mm of bore diameter through the bore seal system. In an embodiment, the O-ring is configured to exhibit the above leak rate or better performance across the range of CO1 (205 cycles), CO2 (1500 cycles) and CO3 (2500 cycles) resistance classes. Such characteristics can usually only be achieved using bellows seals.

В варианте осуществления уплотнение в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в данном документе, можно использовать в клапане, таком как контрольный клапан или отсечной клапан. Конкретнее, уплотнение может быть расположено между валом и стаканом клапана, уплотняя кольцевое пространство межу ними. В определенных случаях уплотнения в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в данном документе, можно использовать в нефтегазовой промышленности, например, на буровых установках или при переработке. Уплотнения в соответствии с вариантами осуществления, описанными в данном документе, могут работать при низком уровне неконтролируемых выбросов, соответствуя требования класса АН по определению ISO 15848-1.In an embodiment, a seal according to one or more of the embodiments described herein may be used in a valve, such as a check valve or shut-off valve. More specifically, the seal may be located between the shaft and the valve body, sealing the annulus therebetween. In certain cases, seals in accordance with one or more of the embodiments described herein may be used in the oil and gas industry, such as on drilling rigs or in processing. Seals according to the embodiments described in this document can operate at low fugitive emissions, meeting the Class AH requirements as defined by ISO 15848-1.

Вариант осуществления 1. Кольцевое уплотнение, содержащее:Embodiment 1. O-ring comprising:

первую приводимую в действие манжету, определяющую первый аксиальный конец кольцевого уплотнения;a first actuable collar defining a first axial end of the annular seal;

некоторое количество уплотнительных колец, определяющих второй аксиальный конец кольцевого уплотнения;a number of O-rings defining a second axial end of the O-ring;

вторую приводимую в действие манжету, расположенную между первой приводимой в действие манжетой и некоторым количеством уплотнительных колец; иa second actuated cuff located between the first actuated cuff and a number of sealing rings; and

прокладку, расположенную между первой и второй приводимыми в действие манжетами.a gasket located between the first and second actuated cuffs.

Вариант осуществления 2. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 1, в котором кольцевого уплотнение выполнено с возможностью установки в металлическом изделии между областью относительно высокого давления и областью относительно низкого давления так, чтобы первый аксиальный конец находился вблизи области относительно высокого давления.Embodiment 2. The annular seal of Embodiment 1, wherein the annular seal is mountable in a metal article between a relatively high pressure region and a relatively low pressure region such that the first axial end is in the vicinity of the relatively high pressure region.

Вариант осуществления 3. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором первая и вторая приводимые в действие манжеты содержат разные типы приводящих в действие элементов по сравнению друг с другом или в котором первая и вторая приводимые в действие манжеты содержат одинаковые типы приводящих в действие элементов по сравнению друг с другом.Embodiment 3. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the first and second actuated seals comprise different types of actuating members compared to each other, or wherein the first and second actuated seals comprise the same types of actuating elements. elements compared to each other.

Вариант осуществления 4. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором первая приводимая в действие манжета содержит первый корпус, определяющий объем, по меньшей мере частично содержащий первый приводящий в действие элемент.Embodiment 4. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the first actuable collar comprises a first volume defining housing at least partially containing the first actuating member.

Вариант осуществления 5. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 4, в котором первый приводящий в действие элемент включает двойную винтовую пружину, одинарную винтовую пружину, пружину с переменным шагом витка, консольную пружину или некоторое количество консольных пружин.Embodiment 5. The O-ring of Embodiment 4 wherein the first actuating element includes a double helical spring, a single helical spring, a variable pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs.

Вариант осуществления 6. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором вторая приводимая в действие манжета содержит второй корпус, определяющий объем, содержащий второй приводящий в действие элемент.Embodiment 6. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the second actuable collar comprises a second housing defining a volume containing the second actuating element.

Вариант осуществления 7. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 6, в котором второй приводящий в действие элемент включает двойную винтовую пружину, одинарную винтовую пружину, пружину с переменным шагом витка, консольную пружину или некоторое количество консольных пружин.Embodiment 7. The O-ring of Embodiment 6 wherein the second actuating element includes a double helical spring, a single helical spring, a variable pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs.

Вариант осуществления 8. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 6 и 7, в котором первый и второй корпусы имеют разные формы поперечного сечения по сравнению друг с другом или в котором первый и второй корпусы имеют одинаковую форму поперечного сечения по сравнению друг с другом.Embodiment 8. An O-ring according to any one of Embodiments 6 and 7, wherein the first and second housings have different cross-sectional shapes compared to each other, or wherein the first and second housings have the same cross-sectional shape compared to each other.

Вариант осуществления 9. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 6-8, в котором по меньшей мере одна из радиальной внутренней поверхности и радиальной внешней поверхности второго корпуса определяет кольцевой гребень.Embodiment 9. An O-ring according to any one of Embodiments 6-8, wherein at least one of the radial inner surface and the radial outer surface of the second body defines an annular ridge.

Вариант осуществления 10. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 9, в котором кольцевой гребень включает по меньшей мере два кольцевых гребня, идущих вдоль радиальных внутренней или внешней поверхностей второго корпуса.Embodiment 10. The O-ring of Embodiment 9, wherein the annular ridge includes at least two annular ridges extending along the radial inner or outer surfaces of the second housing.

Вариант осуществления 11. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 10, в котором по меньшей мере два кольцевых гребня имеют разную высоту, измеряемую от радиальных внутренней и внешней поверхностей.Embodiment 11. The O-ring of Embodiment 10 wherein the at least two annular ridges have different heights measured from the radial inner and outer surfaces.

Вариант осуществления 12. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 9-11, в котором радиальные внутренняя и внешняя поверхности определяют разное число кольцевых гребней.Embodiment 12. An O-ring according to any one of Embodiments 9-11, wherein the radial inner and outer surfaces define a different number of annular ridges.

Вариант осуществления 13. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором прокладка содержит основание.Embodiment 13. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the gasket comprises a base.

Вариант осуществления 14. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 13, в котором прокладка дополнительно содержит опорную часть, если смотреть в поперечном сечении, и в котором по меньшей мере часть опорной части идет в объем второй приводимой в действие манжеты.Embodiment 14. The O-ring of Embodiment 13, wherein the gasket further comprises a support portion as viewed in cross section, and wherein at least a portion of the support portion extends into the volume of the second actuated collar.

Вариант осуществления 15. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 14, в котором опорная часть имеет сужающийся профиль, определяющий первую толщину в первом аксиальном положении и вторую толщину во втором аксиальном положении, причем первая толщина меньше второй толщины, а первый аксиальный конец кольцевого уплотнения ближе к первому аксиальному положению, чем второе аксиальное положение.Embodiment 15. The O-ring of Embodiment 14 wherein the bearing portion has a tapered profile defining a first thickness at a first axial position and a second thickness at a second axial position, wherein the first thickness is less than the second thickness and the first axial end of the O-ring is closer to the first axial position than the second axial position.

Вариант осуществления 16. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором первая приводимая в действие манжета и прокладка являются одним целым друг с другом.Embodiment 16. An O-ring according to any of the previous embodiments wherein the first actuable collar and gasket are integral with each other.

Вариант осуществления 17. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором первая приводимая в действие манжета и прокладка контактируют друг с другом вдоль планарной поверхности раздела, расположенной перпендикулярно к центральной оси кольцевого уплотнения.Embodiment 17. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the first actuated collar and gasket contact each other along a planar interface perpendicular to the central axis of the O-ring.

Вариант осуществления 18. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором в установленном состоянии прокладка выполнена с возможностью контактировать только с первой и второй приводимыми в действие манжетами, причем в неустановленном состоянии прокладка выполнена с возможностью отделения от металлического изделия, в которое установлено кольцевое уплотнение, или оба варианта.Embodiment 18. An O-ring according to any of the previous embodiments wherein, in the installed state, the gasket is configured to contact only the first and second actuated collars, wherein, in an uninstalled state, the gasket is configured to be detachable from the metal article in which the O-ring is installed. seal, or both.

Вариант осуществления 19. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором вторая приводимая в действие манжета содержит аксиально идущее плечо, определяющее первый угол, измеряемый относительно центральной оси кольцевого уплотнения в неустановленном состоянии, и второй угол, измеряемый в установленном состоянии, причем прокладка содержит опорную часть, определяющую боковой угол, измеряемый относительно центральной оси кольцевого уплотнения, и при этом боковой угол опорной части ближе ко второму углу, чем первый угол.Embodiment 19. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the second actuated collar comprises an axially extending shoulder defining a first angle measured with respect to the central axis of the O-ring in an uninstalled state and a second angle measured in an installed state, wherein the gasket contains a support part that defines a side angle measured relative to the central axis of the ring seal, and at the same time the side angle of the support part is closer to the second corner than the first angle.

Вариант осуществления 20. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором некоторое количество уплотнительных колец включают первое и второе аксиальные концевые уплотнительные кольца, расположенные на аксиальных концах некоторого количества уплотнительных колец, и одно или более промежуточных уплотнительных колец, расположенных между ними.Embodiment 20. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the plurality of seal rings include first and second axial end seal rings located at the axial ends of the plurality of seal rings and one or more intermediate seal rings disposed therebetween.

Вариант осуществления 21. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 20, в котором первое аксиальное концевое уплотнительное кольцо и вторая приводимая в действие манжета являются одним целым друг с другом.Embodiment 21. The O-ring of Embodiment 20 wherein the first axial end seal ring and the second actuable collar are integral with each other.

Вариант осуществления 22. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором некоторое количество уплотнительных колец определяют упаковку шевронного типа.Embodiment 22. An O-ring as in any of the previous embodiments, wherein a number of O-rings define a chevron-type package.

Вариант осуществления 23. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором вторая приводимая в действие манжета контактирует с первым аксиальным концевым уплотнительным кольцом вдоль планарной поверхности раздела, расположенной перпендикулярно по отношению к центральной оси кольцевого уплотнения.Embodiment 23. An annular seal as in any of the preceding embodiments, wherein the second actuated collar contacts the first axial end seal ring along a planar interface perpendicular to the central axis of the annular seal.

Вариант осуществления 24. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором вторая приводимая в действие манжета содержит:Embodiment 24. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the second actuable seal comprises:

первый уплотняющий элемент, определяющий углубление, сделанное в его аксиальной поверхности;a first sealing element defining a recess made in its axial surface;

второй уплотняющий элемент, расположенный по меньшей мере частично в углублении первого уплотняющего элемента, причем второй уплотняющий элемент определяет углубление, сделанное в его аксиальной поверхности; иa second sealing element located at least partially in the recess of the first sealing element, and the second sealing element defines a recess made in its axial surface; and

приводящий в действие элемент, по меньшей мере частично расположенный в углублении второго уплотняющего элемента.actuating element, at least partially located in the recess of the second sealing element.

Вариант осуществления 25. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 24, в котором второй уплотняющий элемент содержит радиальную внутреннюю часть и радиальную внешнюю часть, отделенные друг от друга углублением второго уплотняющего элемента.Embodiment 25. The O-ring of Embodiment 24 wherein the second sealing member comprises a radial inner portion and a radial outer portion separated from each other by a recess of the second sealing member.

Вариант осуществления 26. Кольцевое уплотнение по вариантам осуществления 24 и 25, в котором первый и второй уплотняющие элементы содержат дополняющие удерживающие элементы, выполненные с возможностью предотвращения относительного аксиального перемещения между первым и вторым уплотняющими элементами.Embodiment 26. The annular seal of embodiments 24 and 25 wherein the first and second sealing members comprise complementary retaining members configured to prevent relative axial movement between the first and second sealing members.

Вариант осуществления 27. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 24-26, в котором прокладка аксиально отделена от всего углубления первого уплотняющего элемента.Embodiment 27. An O-ring according to any one of embodiments 24-26 wherein the gasket is axially separated from the entire recess of the first sealing element.

Вариант осуществления 28. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 24-27, в котором второй уплотняющий элемент определяет аксиальный кольцевой профиль, выполненный с возможностью совмещения с поверхностью прокладки.Embodiment 28. An O-ring as in any of embodiments 24-27, wherein the second sealing element defines an axial annular profile configured to mate with the surface of the gasket.

Вариант осуществления 29. Кольцевое уплотнение по любому из вариантов осуществления 24-28, в котором приводящий в действие элемент второго уплотняющего элемента включает тот же тип приводящего в действие элемента, что и первая приводимая в действие манжета, или в котором приводящий в действие элемент второго уплотняющего элемента включает отличный тип приводящего в действие элемента по сравнению с первой приводимой в действие манжетой.Embodiment 29. The O-ring according to any one of Embodiments 24-28, wherein the actuating member of the second sealing member includes the same type of actuating member as the first actuating collar, or wherein the actuating member of the second sealing member element includes a different type of actuating element compared to the first actuated cuff.

Вариант осуществления 30. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, причем кольцевое уплотнение выполнено с возможностью применения при температурах в диапазоне от -200°С до 300 С, от -50 С до 200 С или от -46 С до 200 С.Embodiment 30. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the O-ring is operable at temperatures in the range of -200°C to 300°C, -50°C to 200°C, or -46°C to 200°C.

Вариант осуществления 31. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, причем кольцевое уплотнение выполнено с возможностью иметь скорость утечки при неконтролируемом выбросе (поток массы) менее 1×10^-5 мг*с^-1*м^-1 по периметру ствола через систему уплотнения ствола по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1.Embodiment 31. An annular seal as in any of the previous embodiments, wherein the annulus is configured to have a fugitive leak rate (mass flow) of less than 1×10 ^-5 mg*s ^-1 *m ^-1 along the perimeter of the borehole through the seal system stem as measured in accordance with ISO 15848-1.

Вариант осуществления 32. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, причем кольцевое уплотнение выполнено с возможностью иметь скорость утечки при неконтролируемом выбросе (объемный поток) менее 1,78×10^-7 мбар*1*с^-1*мм ствола по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1.Embodiment 32. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein the O-ring is configured to have a fugitive leak rate (volumetric flow) of less than 1.78×10 ^-7 mbar*1*s ^-1 *mm of bore as measured in accordance with ISO 15848-1.

Вариант осуществления 33. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, причем кольцевое уплотнение соответствует классу АН по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1.Embodiment 33. An O-ring as in any of the previous embodiments, wherein the O-ring is Grade AH as measured in accordance with ISO 15848-1.

Вариант осуществления 34. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 33, причем кольцевое уплотнение соответствует классу АН CO1, кольцевое уплотнение соответствует классу АН CO2 или причем кольцевое уплотнение соответствует классу АН СО3 по данным измерения в соответствии с ISO 15848-1.Embodiment 34. The O-ring of Embodiment 33, wherein the O-ring is AH CO1, the O-ring is AH CO2, or the O-ring is AH CO3 measured according to ISO 15848-1.

Вариант осуществления 35. Кольцевое уплотнение по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором по меньшей мере один элемент из первой приводимой в действие манжеты, второй приводимой в действие манжеты или по меньшей мере одно из некоторого количества уплотнительных колец содержит тетрафторэтилен (ТФЭ), политетрафторэтилен (ПТФЭ), наполненный ПТФЭ, модифицированный ПТФЭ, первичный ПТФЭ, полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) или любую их комбинацию.Embodiment 35. An O-ring according to any of the previous embodiments, wherein at least one member of the first actuated seal, the second actuated seal, or at least one of a number of seal rings comprises tetrafluoroethylene (TFE), polytetrafluoroethylene ( PTFE), filled PTFE, modified PTFE, virgin PTFE, polyetheretherketone (PEEK), or any combination thereof.

Вариант осуществления 36. Кольцевое уплотнение по варианту осуществления 35, в котором по меньшей мере один элемент из первой приводимой в действие манжеты, второй приводимой в действие манжеты или по меньшей мере одно из некоторого количества уплотнительных колец содержит материал наполнителя.Embodiment 36. The O-ring of Embodiment 35 wherein at least one element of the first actuable seal, the second actuable seal, or at least one of a plurality of seal rings comprises a filler material.

Следует отметить, что не все действия, описанные выше в общем описании или примерах, необходимы, что часть конкретных действий может не требоваться, и что можно выполнять одно или более дополнительных действий в дополнение к описанным выше. Кроме того, порядок, в котором перечислены действия, не обязательно является порядком, в котором их выполняют.It should be noted that not all of the steps described above in the general description or examples are necessary, that some specific steps may not be required, and that one or more additional steps may be performed in addition to those described above. Also, the order in which the actions are listed is not necessarily the order in which they are performed.

Полезные свойства, другие преимущества и решения проблем были описаны выше по отношению к конкретным вариантам осуществления. При этом полезные свойства, преимущества, решения проблем и любые признаки, которые могут приводить к получению каких-либо полезных свойств, преимуществ или решений, не следует рассматривать как критически важные, необходимые или существенные признаки любого или всех пунктов формулы изобретения.Advantages, other advantages, and solutions to problems have been described above with respect to specific embodiments. However, benefits, benefits, solutions to problems, and any features that may lead to any benefits, benefits, or solutions should not be considered critical, necessary, or essential features of any or all claims.

Описание и иллюстрации вариантов осуществления, описанных в данном документе, предназначены для предоставления общего понимания структуры различных вариантов осуществления. Описание и иллюстрации не предназначены для того, чтобы служить в качестве полного и исчерпывающего описания всех элементов и признаков устройств и систем, в которых применяются описанные в данном документе структуры или способы. Отдельные варианты осуществления также могут быть предложены в комбинации в одном варианте осуществления, и наоборот, различные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут быть предложены отдельно или в любой подкомбинации. Кроме того, использование величин с указанием их числовых диапазонов охватывает каждое и любое значение в пределах указанного диапазона. Многие другие варианты осуществления могут стать очевидными для специалистов в данной области техники только после прочтения данного описания. Можно использовать другие варианты осуществления или получить их из данного описания так, чтобы выполнить структурные замены, логические замены или другие изменения, не отступая от объема изобретения. Вследствие этого описание должно рассматриваться как иллюстративное, а не как ограничительное.The description and illustrations of the embodiments described herein are intended to provide a general understanding of the structure of the various embodiments. The description and illustrations are not intended to serve as a complete and exhaustive description of all elements and features of devices and systems that use the structures or methods described herein. Individual embodiments may also be offered in combination in one embodiment, and conversely, various features that are described for brevity in the context of one embodiment may also be offered separately or in any subcombination. In addition, the use of quantities with their numerical ranges covers each and every value within the specified range. Many other embodiments may become apparent to those skilled in the art only after reading this description. Other embodiments may be used or derived from this specification so as to make structural substitutions, logical substitutions, or other changes without departing from the scope of the invention. Therefore, the description is to be considered illustrative and not restrictive.

Claims

1. O-ring containing:

a first actuable collar defining a first axial end of the annular seal;

a number of O-rings defining a second axial end of the O-ring;

a second actuated cuff located between the first actuated cuff and a number of sealing rings; and

a gasket located between the first and second actuated cuffs;

wherein the first actuable collar comprises a first body defining a volume at least partially containing a first actuating member that has a generally O-shaped cross-sectional profile.

2. An annular seal as claimed in claim 1, wherein the annular seal is operable in the metal article between the relatively high pressure region and the relatively low pressure region such that the first axial end is in the vicinity of the relatively high pressure region.

3. The O-ring according to claim. 1, in which the first and second actuated cuffs contain different types of actuating elements in comparison with each other, or in which the first and second actuated cuffs contain the same types of actuating elements in comparison together.

4. The O-ring according to claim 1, wherein the first actuating element includes a double helical spring, a single helical spring, a variable pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs.

5. An annular seal as claimed in claim 1, wherein the second actuable collar comprises a second housing defining a volume containing the second actuating element.

6. The O-ring according to claim 5, wherein the second actuating element includes a double helical spring, a single helical spring, a variable pitch spring, a cantilever spring, or a number of cantilever springs.

7. The O-ring according to claim 5, wherein the first and second housings have different cross-sectional shapes compared to each other, or wherein the first and second housings have the same cross-sectional shape compared to each other.

8. The O-ring according to claim 5, wherein at least one of the radial inner surface and the radial outer surface of the second body defines an annular ridge.

9. An annular seal according to claim 8, wherein the annular ridge includes at least two annular ridges extending along the radial inner or outer surfaces of the second housing.

10. An o-ring according to claim 1, wherein the gasket comprises a base.

11. An annular seal as claimed in claim 10, wherein the gasket further comprises a support portion as viewed in cross section, and wherein at least a portion of the support portion extends into the volume of the second actuated collar.

12. An annular seal according to claim 1, wherein the first actuated collar and gasket contact each other along a planar interface perpendicular to the central axis of the annular seal.

13. An o-ring according to claim 1, wherein the plurality of seal rings include first and second axial end seal rings located at the axial ends of the plurality of seal rings and one or more intermediate seal rings disposed therebetween.

14. O-ring according to claim 1, in which the second actuated cuff contains:

a first sealing element defining a recess made in its axial surface;

a second sealing element located at least partially in the recess of the first sealing element, and the second sealing element defines a recess made in its axial surface; and

actuating element, at least partially located in the recess of the second sealing element.