一种高温阀杆密封组件的制作方法

专利2022-05-09  35


本实用新型涉及密封领域,特别是一种高温阀杆密封组件。



背景技术:

热力采油(简称热采)作为目前稠油开发的主要手段,其方法是利用高温水蒸气有效升高油层温度,降低稠油粘度,使稠油易于流动,从而将稠油采出。热采高温阀门是在热采作业系统中必不可少的一个关键设备,其密封件可靠性极为重要。

高温阀杆密封件作为热采高温阀门的主密封件,其作用是防止高温水蒸汽泄漏到外部,其密封性能直接影响热采作业的运作和安全。使用过程中要求在规定的工作压力下完成多次开启关闭的循环操作。目前使用的高温阀杆密封件基本上都是石墨填料v组,一般在-18~345℃工作温度,2000~3000psi工作压力下使用。在完成多次开启关闭的循环操作后,其密封性能下降,特别在5000psi压力下更加容易发生泄漏。原因在于:1、石墨填料v组材料组成和结构单一,高温下石墨填料变软容易从沟槽间隙中挤出使预压紧力下降导致泄漏。2、石墨填料v组主要靠预压紧力提供密封功能,当阀门内部压力临近或大于预压紧力时即会发生泄漏。3、石墨填料v组在高温下开启关闭的循环操作后,冷却下来后容易发生开裂,需要及时更换。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种密封性能好,且可以在更差的工作环境下进行密封工作的高温阀杆密封组件。

本实用新型为解决问题所采用的技术方案是:一种高温阀杆密封组件,包括:

第一金属骨架,所述第一金属骨架上端包裹有第一石墨填料环;

u型夹套,所述u型夹套底部与第一石墨填料环顶部抵接,所述u型夹套上表面设置有u型槽,所述u型槽内设置有v型弹性;

金属t型盖,所述金属t型盖底部设置有一环形立板,所述环形立板插设于所述u型槽内并与v型弹性抵接;

第二金属骨架,所述第二金属骨架设置于金属t型盖上方并与金属t型盖上表面抵接,所述第二金属骨架顶部包裹有第二石墨填料环,所述第二石墨填料环上表面设置有v型槽;

石墨填料v形环,所述石墨填料v形环的底部与第二石墨填料环上表面的v型槽表面抵接;

耐高温ptfev形环,所述耐高温ptfev形环设置于石墨填料v形环顶部,所述耐高温ptfev形环底面与石墨填料v形环上表面抵接;

第三金属骨架,所述第三金属骨架下端包裹有第三石墨填料环,所述第三石墨填料环与耐高温ptfev形环顶部抵接。

作为上述技术方案的进一步改进,所述第一金属骨架和第一石墨填料环、第二金属骨架和第二石墨填料环、第三金属骨架和第三石墨填料环一体成型。

作为上述技术方案的进一步改进,所述第一石墨填料环上表面设置有v型槽,所述u型夹套底部呈与v型槽配合的v型。

作为上述技术方案的进一步改进,所述第一金属骨架、第二金属骨架和第三金属骨架为铜或不锈钢制成。

作为上述技术方案的进一步改进,所述u型槽两侧设置有与v型弹性两端抵接的抵接台。

作为上述技术方案的进一步改进,所述u型夹套包括外侧的ptfe外壳和填充与ptfe外壳内的石墨内芯。

作为上述技术方案的进一步改进,所述v型弹性为不锈钢或合金制成。

本实用新型的有益效果是:使用时将高温阀杆装入本密封组件内,u型夹套位于密封组件远离水蒸气的一端,u型夹套顶部设置有u型槽,金属t型盖底部的环形立板插设于u型槽内并与u型槽内的v型弹性抵接,从而对u型夹套提供密封所需的弹力,使u型夹套内侧牢牢贴合于高温阀杆表面起到主密封作用,通过第一金属骨架包裹第一石墨填料环、第二金属骨架包裹第二石墨填料环、第三金属骨架包裹第三石墨填料环,从而可通过金属骨架对石墨填料环进行承压并减少石墨填料环在本密封组件上的挤出间隙,增强本密封组件的抗压性能,并通过石墨填料环进行辅助密封,防止高温水蒸气直接进入密封件内,形成多道隔热保护层,进而防止水蒸气对u型夹套、金属t型盖和v型弹性产生干扰,通过设置于第三石墨填料环与第二金属骨架之间的耐高温ptfev形环和石墨填料v形环,从而利用其自身内部的压力对高温阀杆进行紧迫密封,并形成隔热保护层。通过本方案各个部件配合形成的密封组件,一是抗压性能更好,通过金属骨架以及u型夹套、金属t型盖、v型弹性的配合,使用压力超过5000psi,且使用温度范围更广,温度范围可达-29℃-345℃,在多次开启闭合后,密封性能依然良好。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。

图1为本实用新型优选实施方式的剖截面结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例,本实用新型之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1,一种高温阀杆密封组件,包括:

第一金属骨架10,所述第一金属骨架10上端包裹有第一石墨填料环20;

u型夹套30,所述u型夹套30底部与第一石墨填料环20顶部抵接,所述u型夹套30上表面设置有u型槽31,所述u型槽31内设置有v型弹性40;

金属t型盖50,所述金属t型盖50底部设置有一环形立板51,所述环形立板51插设于所述u型槽31内并与v型弹性40抵接;

第二金属骨架11,所述第二金属骨架11设置于金属t型盖50上方并与金属t型盖50上表面抵接,所述第二金属骨架11顶部包裹有第二石墨填料环21,所述第二石墨填料环21上表面设置有v型槽;

石墨填料v形环60,所述石墨填料v形环60的底部与第二石墨填料环21上表面的v型槽表面抵接;

耐高温ptfev形环70,耐高温ptfev形环70设置于石墨填料v形环60顶部,所述耐高温ptfev形环70底面与石墨填料v形环60上表面抵接;

第三金属骨架12,所述第三金属骨架12下端包裹有第三石墨填料环22,所述第三石墨填料环22与耐高温ptfev形环70顶部抵接。

使用时将高温阀杆装入本密封组件内,u型夹套30位于密封组件远离水蒸气的一端,u型夹套30顶部设置有u型槽31,金属t型盖50底部的环形立板51插设于u型槽31内并与u型槽31内的v型弹性40抵接,从而对u型夹套30提供密封所需的弹力,使u型夹套30内侧牢牢贴合于高温阀杆表面起到主密封作用,通过第一金属骨架10包裹第一石墨填料环20、第二金属骨架11包裹第二石墨填料环21、第三金属骨架12包裹第三石墨填料环22,从而可通过金属骨架(包括第一金属骨架11、第二金属骨架12和第三金属骨架13)对石墨填料环(包括第一石墨填料环20、第二石墨填料环21和第三石墨填料环22)进行承压并减少石墨填料环在本密封组件上的挤出间隙,增强本密封组件的抗压性能,并通过石墨填料环进行辅助密封,防止高温水蒸气直接进入密封件内,形成多道隔热保护层,进而防止水蒸气对u型夹套30、金属t型盖50和v型弹性40产生干扰,通过设置于第三石墨填料环22与第二金属骨架11之间的耐高温ptfev形环70和石墨填料v形环60,从而利用其自身内部的压力对高温阀杆进行紧迫密封,并形成隔热保护层。通过本方案各个部件配合形成的密封组件,一是抗压性能更好,通过金属骨架以及u型夹套30、金属t型盖50、v型弹性40的配合,使用压力可达到5000psi,且使用温度范围更广,温度范围可达-29℃-345℃,在多次开启闭合后,密封性能依然良好。

进一步进行改进,优选所述第一金属骨架10和第一石墨填料环20、第二金属骨架11和第二石墨填料环21、第三金属骨架12和第三石墨填料环22一体成型,从而使其结构强度更强,密封效果更好。

进一步进行改进,为了使u型夹套30更好的安装于第一石墨填料环20上,优选所述第一石墨填料环20上表面也设置有v型槽,所述u型夹套30底部呈与v型槽配合的v型。

进一步进行改进,优选所述第一金属骨架10、第二金属骨架11和第三金属骨架12为铜或不锈钢制成。

进一步进行改进,为了更好安装v型弹性40,使v型弹性40在u型槽31内不会脱出,优选所述u型槽31两侧设置有与v型弹性40两端抵接的抵接台。

进一步进行改进,优选所述u型夹套30包括外侧的ptfe外壳和填充与ptfe外壳内的石墨内芯。

进一步进行改进,优选所述v型弹性40为不锈钢或合金制成。

以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种高温阀杆密封组件,其特征在于,包括:

第一金属骨架(10),所述第一金属骨架(10)上端包裹有第一石墨填料环(20);

u型夹套(30),所述u型夹套(30)底部与第一石墨填料环(20)顶部抵接,所述u型夹套(30)上表面设置有u型槽(31),所述u型槽(31)内设置有v型弹性(40);

金属t型盖(50),所述金属t型盖(50)底部设置有一环形立板(51),所述环形立板(51)插设于所述u型槽(31)内并与v型弹性(40)抵接;

第二金属骨架(11),所述第二金属骨架(11)设置于金属t型盖(50)上方并与金属t型盖(50)上表面抵接,所述第二金属骨架(11)顶部包裹有第二石墨填料环(21),所述第二石墨填料环(21)上表面设置有v型槽;

石墨填料v形环(60),所述石墨填料v形环(60)的底部与第二石墨填料环(21)上表面的v型槽表面抵接;

耐高温ptfev形环(70),所述耐高温ptfev形环(70)设置于石墨填料v形环(60)顶部,所述耐高温ptfev形环(70)底面与石墨填料v形环(60)上表面抵接;

第三金属骨架(12),所述第三金属骨架(12)下端包裹有第三石墨填料环(22),所述第三石墨填料环(22)与耐高温ptfev形环(70)顶部抵接。

2.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述第一金属骨架(10)和第一石墨填料环(20)、第二金属骨架(11)和第二石墨填料环(21)、第三金属骨架(12)和第三石墨填料环(22)一体成型。

3.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述第一石墨填料环(20)上表面设置有v型槽,所述u型夹套(30)底部呈与v型槽配合的v型。

4.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述第一金属骨架(10)、第二金属骨架(11)和第三金属骨架(12)为铜或不锈钢制成。

5.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述u型槽(31)两侧设置有与v型弹性(40)两端抵接的抵接台。

6.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述u型夹套(30)包括外侧的ptfe外壳和填充与ptfe外壳内的石墨内芯。

7.如权利要求1所述的一种高温阀杆密封组件,其特征在于:

所述v型弹性(40)为不锈钢或合金制成。

技术总结
本实用新型公开了一种高温阀杆密封组件,包括第一金属骨架、第二金属骨架、第三金属骨架、第一石墨填料环、第二石墨填料环、第三石墨填料环、U型夹套、金属T型盖、V型弹簧、石墨填料V形环和耐高温PTFE V形环。将高温阀杆装入本密封组件内,U型夹套位于密封组件远离水蒸气的一端,U型夹套顶部设置有U型槽,金属T型盖底部的环形立板与U型槽内的V型弹性抵接,从而对U型夹套提供密封所需的弹力,使U型夹套内侧贴合于高温阀杆表面起到主密封作用,金属骨架用于增强本密封组件的抗压性能,并通过石墨填料环、石墨填料V形环和耐高温PTFE V形环进行辅助密封,防止高温水蒸气直接进入密封件内,抗压性能更好,使用压力更高、使用温度范围更广。

技术研发人员:黄广明;秦泽明;李厚宁
受保护的技术使用者:广州加士特密封技术有限公司
技术研发日:2020.08.20
技术公布日:2021.06.29

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