一种动态金属密封环及其安装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种动态金属密封环，包括由金属材料制得的密封环本体，所述密封环本体为环形结构；其特征在于：所述密封环本体的其中一个端面具有外侧密封部和内侧密封部，所述外侧密封部和内侧密封部均为沿所述密封环本体的环向的环形结构，且所述外侧密封部在密封环本体的径向上位于所述内侧密封部的外侧，所述外侧密封部和内侧密封部的断面形状呈90度旋转后的V型，该V型的开口朝外并能够在内部填充介质压力作用下挤压变形、且与相邻的侧面之间过盈配合形成密封。本实用新型专利技术还公开了一种动态金属密封环的安装结构。本实用新型专利技术的动态金属密封环具有结构简单巧妙，密封性能好的优点，特别适合在水下石油井口设备内安装使用。

A Dynamic Metal Seal Ring and Its Installation Structure

The utility model discloses a dynamic metal sealing ring, which comprises a sealing ring body made of metal material, the sealing ring body is a ring structure, and its characteristics are as follows: one end face of the sealing ring body has an outer sealing part and an inner sealing part, and the outer sealing part and the inner sealing part are ring structures along the ring body of the sealing ring, and the said sealing ring body has a ring structure. The outer sealing part is located on the outer side of the inner sealing part in the radial direction of the sealing ring body. The cross-section shape of the outer sealing part and the inner sealing part is V-shaped after 90 degrees rotation. The V-shaped opening is extruded outward and can be deformed under the pressure of the inner filling medium, and is fitted with the interference between the adjacent sides to form a seal. The utility model also discloses an installation structure of a dynamic metal sealing ring. The dynamic metal sealing ring of the utility model has the advantages of simple and ingenious structure and good sealing performance, and is especially suitable for installation and use in underwater oil wellhead equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种动态金属密封环及其安装结构
本技术属于水下石油井口设备内使用的金属密封环领域，具体涉及一种动态金属密封环及其安装结构。
技术介绍
在石油钻采领域，陆地上使用的井口采油树与水下井口采油树的结构是不一样的，陆地上使用的井口采油树因其处在空气环境中故相较于处于高压水下环境的水下井口采油树较水下的密封环境要好很多，所以，陆地上使用的井口采油树中各处控制阀处的密封结构较为普通，而水下井口采油树上各处控制阀处的密封结构则更为复杂，且密封性能要求极为严苛。本技术方案主要涉及的是水下石油井口设备（如：水下采油树）中所使用的动态金属密封环。水下石油井口设备中所采用的控制阀在使用过程中承受的压强最高可达几百兆帕，目前现有的金属密封环难以持久保证密封的可靠性，密封性能不能满足特定要求。基于此，申请人考虑设计一种结构简单可靠，能够持久保证密封的可靠性的动态金属密封环。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单可靠，能够持久保证密封的可靠性的动态金属密封环。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种动态金属密封环，包括由金属材料制得的密封环本体，所述密封环本体为环形结构；其特征在于：所述密封环本体的其中一个端面具有外侧密封部和内侧密封部，所述外侧密封部和内侧密封部均为沿所述密封环本体的环向的环形结构，且所述外侧密封部在密封环本体的径向上位于所述内侧密封部的外侧，所述外侧密封部和内侧密封部的断面形状呈90度旋转后的V型，该V型的开口朝外并能够在内部填充介质压力作用下挤压变形、且与相邻的侧面之间过盈配合形成密封。实施时，优选密封环本体为具有一定厚度的筒形结构。这样可使得密封环本体部分的强度高，能够为“外侧密封部和内侧密封部”的设置提高可靠的基础。本技术的动态金属密封环具有的优点是：1、结构简单，便于采用车削机床进行加工生产；2、直接利用安装位置处的介质的压力来变形，且该变形程度与介质的压力呈正比，故能够适应不同的安装环境且持久保持优良可靠的密封性。此外，本技术还提供了一种动态金属密封环的安装结构，其特征在于：动态金属密封环为上述动态金属密封环，该安装结构包括预定位环和固定环；所述预定位环用于安装在所述动态金属密封环的前侧且靠近介质渗漏起始位置，所述预定位环的整体呈与动态金属密封环的环形相匹配的环形结构；所述预定位环的后侧端面的沿轴向外凸形成有用于插在所述V型内部的插入支承部；所述固定环用于安装在所述动态金属密封环的后侧且远离介质渗漏起始位置，且用于对动态金属密封环上背离外侧密封部和内侧密封部的端面抵接限位；该安装结构还包括供介质进入所述V型内部并实现密封功能的介质进入结构。参见图4和图5所示，上述动态金属密封环的安装结构包括预定位环和固定环，装配时，由靠近介质渗漏起始位置向远离介质渗漏起始位置依次安装预定位环、动态金属密封环和固定环，安装起来十分便捷。其中，预定位环能够对动态金属密封环在轴向的装配位置进行预定位，固定环能够从轴向后侧对动态金属密封环进行限位。附图说明图1为本技术动态金属密封环的剖视图。图2为图1中局部放大图。图3为图1中A处放大图。图4为本技术动态金属密封环的安装结构示意图。图5为图4中B处放大图。图中标记为：1-外侧密封部；2-内侧密封部；3-沟槽；4-预定位环：41插入支承部；5-阀杆；6-动态金属密封环；7-阀盖；8-固定环；9-增强密封段。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。一种动态金属密封环，包括由金属材料制得的密封环本体，所述密封环本体为环形结构；所述密封环本体的其中一个端面具有外侧密封部1和内侧密封部2，所述外侧密封部1和内侧密封部2均为沿所述密封环本体的环向的环形结构，且所述外侧密封部1在密封环本体的径向上位于所述内侧密封部2的外侧，所述外侧密封部1和内侧密封部2的断面形状呈90度旋转后的V型，该V型的开口朝外并能够在内部填充介质压力作用下挤压变形、且与相邻的侧面之间过盈配合形成密封。实施时，优选密封环本体为具有一定厚度的筒形结构。这样可使得密封环本体部分的强度高，能够为“外侧密封部1和内侧密封部2”的设置提高可靠的基础。上述动态金属密封环具有的优点是：1、结构简单，便于采用车削机床进行加工生产；2、直接利用安装位置处的介质的压力来变形，且该变形程度与介质的压力呈正比，故能够适应不同的安装环境且持久保持优良可靠的密封性。其中，所述V型的开口的端部边缘顺密封环本体的轴向延伸并形成有增强密封段9。上述增强密封段9的设置，能够提高外侧密封部1和内侧密封部2各自与相邻的侧面之间接触的面积，进而帮助增强密封性能。其中，所述V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角为15度。参见图2所示，所述V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角即为图2中的α。采用本设计，可使得动态金属密封环安装环境内的介质能够少许进入“V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面”与相邻的侧面内，避免“V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面”与相邻的侧面之间出现干摩擦并引起摩痕的情形，起到很好的润滑保护与密封作用。其中，所述V型结构的开口上位于所述内侧密封部2的内侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角为2度30分。参见图2所示，所述V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角即为图2中的β。原理同上，采用本设计，可使得动态金属密封环安装环境内的介质能够少许进入“V型结构的开口上位于所述内侧密封部2的内侧端面”与相邻的侧面内，避免“V型结构的开口上位于所述外侧密封部1的外侧端面”与相邻的侧面之间出现干摩擦并引起摩痕的情形，起到很好的润滑保护与密封作用。其中，位于所述内侧密封部2的增强密封段9上的内侧表面上设置有沟槽3。该沟槽3的设计，能够对进入的介质进行汇集，并在填充满该沟槽3时同样起到密封圈的作用，获得更好的防渗透密封效果。其中，所述沟槽3为沿密封环本体的轴向间隔设置的2至3个。采用上述多个沟槽3的结构后，则可能够成倍的提升密封效果。其中，所述金属材料为不锈钢材料。所述金属材料也可为铝合金材料。实施时，上述采用动态金属密封环不锈钢材质，硬度需略低于被密封的本体。产品规范级别为PSL3G，产品的材料选择按照FF级标准，其机械性能，抗腐蚀性能和密封性能都能满足API17D标准要求。一种动态金属密封环的安装结构，其中，动态金属密封环为上述动态金属密封环，该安装结构包括预定位环4和固定环8；所述预定位环4用于安装在所述动态金属密封环的前侧且靠近介质渗漏起始位置，所述预定位环4的整体呈与动态金属密封环的环形相匹配的环形结构；所述预定位环4的后侧端面的沿轴向外凸形成有用于插在所述V型内部的插入支承部41；所述固定环8用于安装在所述动态金属密封环的后侧且远离介质渗漏起始位置，且用于对动态金属密封环上背离外侧密封部1和内侧密封部2的端面抵接限位；该安装结构还包括供介质进入所述V型内部并实现密封功能的介质进入结构。实施时，优选插入支承部41在轴向上的外端能够与所述V型内部底部位置相接触。这样即能够即能够避免插入支承部41在轴向上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态金属密封环，包括由金属材料制得的密封环本体，所述密封环本体为环形结构；其特征在于：所述密封环本体的其中一个端面具有外侧密封部和内侧密封部，所述外侧密封部和内侧密封部均为沿所述密封环本体的环向的环形结构，且所述外侧密封部在密封环本体的径向上位于所述内侧密封部的外侧，所述外侧密封部和内侧密封部的断面形状呈90度旋转后的V型，该V型的开口朝外并能够在内部填充介质压力作用下挤压变形、且与相邻的侧面之间过盈配合形成密封。

【技术特征摘要】
1.一种动态金属密封环，包括由金属材料制得的密封环本体，所述密封环本体为环形结构；其特征在于：所述密封环本体的其中一个端面具有外侧密封部和内侧密封部，所述外侧密封部和内侧密封部均为沿所述密封环本体的环向的环形结构，且所述外侧密封部在密封环本体的径向上位于所述内侧密封部的外侧，所述外侧密封部和内侧密封部的断面形状呈90度旋转后的V型，该V型的开口朝外并能够在内部填充介质压力作用下挤压变形、且与相邻的侧面之间过盈配合形成密封。2.根据权利要求1所述的动态金属密封环，其特征在于：所述V型的开口的端部边缘顺密封环本体的轴向延伸并形成有增强密封段。3.根据权利要求2所述的动态金属密封环，其特征在于：所述V型结构的开口上位于所述外侧密封部的外侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角为15度。4.根据权利要求2所述的动态金属密封环，其特征在于：所述V型结构的开口上位于所述内侧密封部的内侧端面与密封环本体的轴心线之间的夹角为2度30分。5.根据权利要求2至4中任一项所述的动态金属密封环，其特征在于：位于所述内侧密封部的增强密封段上的内侧表面上设置有沟槽。6.根据权利要求5所述的动态金属密封环，其特征在于：所述沟槽为沿密封环本体的轴向间隔设置的2至3个。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴进涛，张高翔，朱伟，黄容吉，杜振伟，谭双妮，张峰，
申请(专利权)人：重庆前卫科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50