一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构制造技术

本发明专利技术属于密封结构技术领域，公开了一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，包括四通管、法兰、密封钢圈、上密封座和下密封座，下密封座和上密封座均设有楔形凸起，密封钢圈的上下两端开设有楔形凹槽，下密封座和上密封座的楔形凸起与密封钢圈的楔形凹槽卡接，密封钢圈设有密封部，上下两侧密封部之间连接有限位套，密封钢圈间歇转动连接有限位体，密封钢圈的中部还开设有调节槽，调节槽通过螺纹连接有调节球，上密封座开设有缓压孔、竖直导流孔和水平导流孔，法兰与四通管的连接端面卡接有密封圈，法兰与四通管利用螺栓螺母紧固连接；本发明专利技术解决了现有技术装配金属密封组件时无法保证装配效果的问题，适用于超高压井口的密封。封。封。

【技术实现步骤摘要】
一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构


[0001]本专利技术涉及密封结构
，具体为一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构。

技术介绍

[0002]目前用于井口、套管头上的大四通与法兰之间的连接密封基本上都是使用常用的橡胶密封圈，橡胶密封圈使用寿命短，易老化泄漏，需要定期维护，成本高，尤其是不能适应超高温、超高压的工况，存在生产安全隐患。
[0003]为了解决上述问题，中国专利(专利公开号：CN108019179B)公开了一种金属密封组件，包括密封环以及位于所述密封环上方的密封压环，所述密封环上开设有与所述密封压环下端部相配合的凹槽，所述密封压环的下端部插在所述凹槽中，所述密封压环的侧壁上开设有导流孔；所述导流孔包括贯穿所述密封压环侧壁的第一竖直导流孔以及连通所述第一竖直导流孔和凹槽的第一水平导流孔；所述第一竖直导流孔与第一水平导流孔的开设方向相互垂直；所述第一水平导流孔靠近所述凹槽的一端开设有应力缓解槽；所述第一水平导流孔的上端与所述第一竖直导流孔贯通，所述第一水平导流孔的下端与所述应力缓解槽贯通，所述第一水平导流孔位于所述第一竖直导流孔中间位置的下方，且所述密封压环的下部关于所述第一水平导流孔和应力缓解槽对称；所述应力缓解槽的截面为矩形，应力缓解槽的宽度大于第一水平导流孔的宽度；所述密封环的外侧面具有向外凸出的唇口，所述唇口为环绕在所述密封环外侧面上部的凸部；所述唇口关于所述密封环的凹槽对称。
[0004]上述方案利用金属密封环和金属密封压环以适应超高温、超高压特殊的井口工况，利用密封压环上的导流孔以避免在装配密封压环和密封环时产生憋压，在密封压环上开设有应力缓解槽以提高金属密封组件的弹性密封效果；但该装置在装配时需要利用顶丝将密封压环压入密封环中，整个装配过程不可见，工作人员无法确保密封压环与密封压环之间是否已经完成装配，因此需要一种装配简单且能够保证装配效果的金属密封组件。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，以解决现有技术装配金属密封组件时无法保证装配效果的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供的基础技术方案是：一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，包括密封钢圈、上密封座和下密封座，所述密封钢圈的上下两端均开设有凹槽，所述凹槽呈楔形，所述密封钢圈的上下两侧均设有密封部，所述密封部设于所述凹槽的两侧，所述密封钢圈连接有限位套，所述限位套设于上下所述密封部之间，所述密封钢圈的内还转动连接有限位体，所述限位体呈凸轮状，所述限位体单向转动，所述限位体与所述限位套抵接，所述密封钢圈的中部还开设有调节槽，所述调节槽设有内螺纹，所述调节槽内通过螺纹转动连接有调节球，所述调节球与所述限位体抵接，所述上密封座和下密封座均设有楔形凸起，
所述楔形凸起与所述凹槽匹配设置。
[0008]基础技术方案的原理：密封钢圈、上密封座和下密封座均设于井口连接处法兰与四通管之间，下密封座与法兰固定连接后，利用下密封座的楔形凸起与密封钢圈下端的楔形凹槽相互配合连接，转动调节调节球，使其与限位体抵接，密封座的楔形凸起与密封钢圈上端的楔形凹槽相互配合连接，将装配有整个密封结构的法兰与四通管套接，凸轮状的限位体只能沿一个方向转动，向上装配带有整个密封结构的法兰时，限位体转动，限位套向密封钢圈的内侧收缩，实现金属密封结构的装配，当四通管管内气压增大时，四通管管内气体施加给上密封座一个向下的力，但由于凸轮状的限位体反向固定，限位套被限位体限制而无法收缩，限位套与法兰和四通管的管壁抵接力度不变，金属密封结构不易脱落四通管，同时上密封座在向下运动的过程中楔形凸起不断的挤压楔形凹槽，使得密封部与法兰和四通管的管壁抵接力度增大，实现金属密封结构高压自封。
[0009]基础技术方案的有益效果是：采用金属密封结构，使用寿命长、不易老化泄漏；可视化操作，先分别将下密封座、密封钢圈和下密封座装配在法兰上后，再将整体部分装配在四通管上，装配简单，装配效果有保证；低压条件装配，管内高压时，限位套与法兰和四通管的管壁抵接力度不变，密封部增大对法兰和四通管的管壁抵接力度，双重保证了本金属密封结构在高压环境下适应能力。
[0010]优选地，所述密封部设置有凸起。
[0011]通过上述设置，增大密封钢圈与法兰和四通管管壁之间的摩擦系数，同时增大密封部与管壁之间抵接的过盈量，提高本金属密封结构抗高压的能力。
[0012]优选地，所述上密封座间歇开设有第一竖直导流孔和第一水平导流孔，所述第一竖直导流孔与所述上密封座的下端面连通，所述第一水平导流孔与所述上密封座楔形凸起的侧面连通，所述第一竖直导流孔与所述第一水平导流孔连通。
[0013]通过上述设置，第一竖直导流孔和第一水平导流孔可以有效的避免上密封座的楔形凸起和密封钢圈的楔形凹槽在装配时产生憋压，保证装配的顺利进行，在装配的过程中楔形凸起和的楔形凹槽之间的气体经第一水平导流孔从楔形凸起的两侧流出，流出的气体施加给密封部一个向外扩张的力，更加便于上密封座与密封钢圈之间的装配。
[0014]优选地，所述上密封座还间歇开设有第二竖直导流孔和第二水平导流孔，所述第二竖直导流孔与所述上密封座楔形凸起的上端面连通，所述第二水平导流孔与所述上密封座楔形凸起的侧面连通，所述第二竖直导流孔与所述第二水平导流孔连通，所述第二水平导流孔设于所述第一水平导流孔的上侧。
[0015]通过上述设置，当四通管管内的气压增大时，高压气体从第二竖直导流孔进入上密封座内，并从第二水平导流孔流出对密封钢圈楔形凹槽的斜面产生一个水平方向的正压力，进一步增大密封部与法兰和四通管的管壁抵接力度，提高本金属密封结构的高压自封效果。
[0016]优选地，所述上密封座还开设有缓压孔，所述缓压孔与所述第一竖直导流孔连通，所述缓压孔设于所述第一竖直导流孔的下方。
[0017]通过上述设置，上密封座楔形凸起和密封钢圈的楔形凹槽在装配的气体经缓压孔缓冲后进入第一导流孔内，间接加大了金属密封结构的弹性密封。
[0018]优选地，所述限位套由金属材料制成。
[0019]通过上述设置，金属材料使用寿命长，不易老化泄露。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构局部半剖视图；
[0021]图2为图1中A处的放大视图；
[0022]图3为本专利技术一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构密封钢圈的半剖视图；
[0023]图4为图3中B处的放大视图；
[0024]图5为本专利技术一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构上密封座的半剖视图；
[0025]图6为本专利技术一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构限位体的主视图；
[0026]附图中的对应标记的名称为：
[0027]四通管1、法兰2、下密封座3、密封钢圈4、密封部41、凹槽42、限位体 43、限位套44、调节槽45、调节球46、上密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，其特征在于：包括密封钢圈(4)、上密封座(5)和下密封座(3)，所述密封钢圈(4)的上下两端均开设有凹槽(42)，所述凹槽(42)呈楔形，所述密封钢圈(4)的上下两侧均设有密封部(41)，所述密封部(41)设于所述凹槽(42)的两侧，所述密封钢圈(4)连接有限位套(44)，所述限位套(44)设于上下所述密封部(41)之间，所述密封钢圈(4)的内侧还转动连接有限位体(43)，所述限位体(43)呈凸轮状，所述限位体(43)单向转动，所述限位体(43)与所述限位套(44)抵接，所述密封钢圈(4)的中部还开设有调节槽(45)，所述调节槽(45)设有内螺纹，所述调节槽(45)通过螺纹转动连接有调节球(46)，所述调节球(46)与所述限位体(43)抵接，所述上密封座(5)和下密封座(3)均设有楔形凸起，所述楔形凸起与所述凹槽(42)匹配设置。2.根据权利要求1所述的一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，其特征在于：所述密封部(41)设置有凸起。3.根据权利要求1所述的一种具有超高压密封能力的井口金属密封结构，其特征在于：所述上密封座(5)间歇开设有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明安，刘敏，李朝明，邓德兵，李坤，熊峻，张欢，李瑞玲，
申请(专利权)人：重庆新泰机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：