專利名稱：卡環(huán)式密封總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用屬于海洋石油鉆采裝備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用來(lái)對(duì)海洋水下井口裝置中
套管頭與套管懸掛器之間的環(huán)形空間實(shí)施密封，防止泄漏，同時(shí)具有自鎖性的密封機(jī)構(gòu)總成。
背景技術(shù)：
密封是影響海洋鉆采裝備整體性能的重要因素之一，由于工作環(huán)境和密封介質(zhì)的復(fù)雜性，其產(chǎn)品和技術(shù)一直被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷。我國(guó)目前在適應(yīng)海洋環(huán)境的水下井口裝置用密封的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)方面還一直處于空白狀態(tài)。 目前，海洋水下井口裝置中套管頭與套管懸掛器之間常用的環(huán)形密封，其不足主要為l.密封件數(shù)量多，需要逐個(gè)進(jìn)行安裝或拆卸，過(guò)程繁瑣、費(fèi)時(shí)；2.因環(huán)空壓力、載荷及溫度等變化導(dǎo)致密封容易松動(dòng)，產(chǎn)生泄漏，密封效果不好；3.在高壓鉆井液作用下，容易剌傷密封本體，導(dǎo)致密封失效。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種卡環(huán)式密封總成，它不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)套管頭與套管懸掛器之間環(huán)形空間實(shí)施密封，而且實(shí)現(xiàn)了密封自鎖，增強(qiáng)了密封效果，延長(zhǎng)了使用壽命，并且還實(shí)現(xiàn)了快速安裝和拆卸密封，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。[0005] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種卡環(huán)式密封總成，密封體和連接套之間通過(guò)剪切銷和一個(gè)下連接環(huán)連接；所述密封體的下部為"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外壁中部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽I，頂部設(shè)有徑向孔眼I ;所述連接套的內(nèi)孔上段設(shè)有一道環(huán)狀凹槽II，中段設(shè)有一道環(huán)狀凸起，下段設(shè)有與密封體頂部徑向孔眼I相配的徑向孔眼II，再下方又有一道環(huán)狀凹槽III，整個(gè)連接套的底部為錐形的筒狀結(jié)構(gòu)且與密封體下部的"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)相配合。 所述連接套上部端面處設(shè)有外卡環(huán)，中段環(huán)狀凸起的上端部處設(shè)有內(nèi)卡環(huán)。[0007] 所述連接套的內(nèi)側(cè)上部設(shè)有鎖緊套，鎖緊套通過(guò)上連接環(huán)與連接套連接；所述鎖緊套的內(nèi)孔下端處設(shè)有圓錐斜面I，上部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽iv，外壁設(shè)有兩道環(huán)狀凹槽，其中上方的一道環(huán)狀凹槽V帶有圓錐斜面II。 所述外卡環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖緊套，所述鎖緊套的內(nèi)孔下端處設(shè)有圓錐斜面I，上部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽IV，外壁設(shè)有兩道環(huán)狀凹槽，其中上方的一道環(huán)狀凹槽V帶有圓錐斜面II 。[0009] 所述的下連接環(huán)、內(nèi)卡環(huán)、上連接環(huán)、外卡環(huán)均為開口式結(jié)構(gòu)。[0010] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是 1、將密封體下端設(shè)計(jì)成"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可以防止在安裝下放操作過(guò)程中碰傷、劃傷密封段。 2、采用連接套2的下端擠壓密封體"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施金屬對(duì)金屬密封。[0013] 3、通過(guò)內(nèi)卡環(huán)和外卡環(huán)對(duì)密封體進(jìn)行了雙重鎖緊，防止了因密封松動(dòng)而產(chǎn)生泄漏，增強(qiáng)了密封效果。 4、安裝、拆卸密封時(shí)，僅需要對(duì)專用工具進(jìn)行軸向下壓、上提即可完成，無(wú)旋轉(zhuǎn)要求，操作簡(jiǎn)單，速度快，效率高。 5、在密封體和連接套之間設(shè)有數(shù)個(gè)剪切銷，可準(zhǔn)確判斷密封下放位置，實(shí)施密封，防止安裝操作失誤。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0017] 圖2是本實(shí)用新型內(nèi)卡環(huán)的俯視圖；[0018] 圖3是本實(shí)用新型安裝后示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、2、3描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式。 —種卡環(huán)式密封總成，密封體1和連接套2之間通過(guò)剪切銷4和一個(gè)下連接環(huán)3連接；密封體1的下部為"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外壁中部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽19，頂部設(shè)有徑向孔眼110 ;連接套2的上部端面處可以設(shè)外卡環(huán)8，內(nèi)孔上段設(shè)有一道環(huán)狀凹槽1111，中段設(shè)有一道環(huán)狀凸起12，環(huán)狀凸起12的上端部處可以設(shè)有內(nèi)卡環(huán)5，下段設(shè)有與密封體1頂部徑向孔眼110相配的徑向孔眼1113，再下方又有一道環(huán)狀凹槽11114，整個(gè)連接套2的底部為錐形的筒狀結(jié)構(gòu)且與密封體1下部的"V"形環(huán)狀結(jié)構(gòu)相配合。在連接套2的內(nèi)側(cè)上部或外卡環(huán)8的內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖緊套6，鎖緊套6通過(guò)上連接環(huán)7與連接套2連接，鎖緊套6的內(nèi)孔下端處設(shè)有圓錐斜面115，上部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽IV16，外壁設(shè)有兩道環(huán)狀凹槽，其中上方的一道環(huán)狀凹槽V 17帶有圓錐斜面I1 18。 下連接環(huán)3、內(nèi)卡環(huán)5、上連接環(huán)7、外卡環(huán)8均為開口式結(jié)構(gòu)。 內(nèi)卡環(huán)5和外卡環(huán)8均是采用彈力回縮方式實(shí)施密封解鎖的。兩個(gè)卡環(huán)(內(nèi)卡環(huán)
5和外卡環(huán)8)可以同時(shí)使用，也可以任意選擇一個(gè)使用或均不使用。 本實(shí)用新型的安裝過(guò)程是將整個(gè)密封總成按照?qǐng)D1所示裝配好，并通過(guò)鎖緊套6內(nèi)孔的環(huán)狀凹槽IV16，與專用安裝工具連接。參照?qǐng)D3，用專用安裝工具將密封總成送入特定的安裝位置，接著，依靠專用安裝工具的向下力作用在外卡環(huán)8上，將密封總成壓入套管頭19與套管懸掛器20之間的環(huán)形空間內(nèi)，直到密封體1的"V"形密封頭與套管懸掛器20的外側(cè)臺(tái)肩相接觸，并繼續(xù)向下用力推動(dòng)密封總成，剪切銷4被剪斷，連接套2相對(duì)密封體1向下移動(dòng)，連接套2下部使密封體1的"V"形密封頭產(chǎn)生張開變形，實(shí)現(xiàn)金屬對(duì)金屬環(huán)空密封。最后，通過(guò)安裝工具在鎖緊套6的上端面產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力，使鎖緊套6向下運(yùn)動(dòng)。鎖緊套在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，鎖緊套6依靠下端內(nèi)孔的圓錐斜面115擠壓內(nèi)卡環(huán)5，使其沿徑向向內(nèi)收縮，并鎖定在套管懸掛器20外圓環(huán)狀凹槽內(nèi)；鎖緊套6依靠外圓上的圓錐斜面1118擠壓外卡環(huán)8，使其沿徑向向外張開，并鎖定在套管頭19內(nèi)孔環(huán)狀凹槽內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)密封總成雙重自鎖。最后，向上提收回專用安裝工具，完成密封安裝。 本實(shí)用新型的拆卸過(guò)程是用專用拆卸工具直接連接在鎖緊套6的內(nèi)孔上端環(huán)狀凹槽IV16內(nèi)，向上拉動(dòng)鎖緊套6，當(dāng)鎖緊套6向上運(yùn)動(dòng)與內(nèi)卡環(huán)5脫離時(shí)，內(nèi)卡環(huán)5靠自身回彈力沿徑向張開到初始狀態(tài)，并從套管懸掛器20外圓環(huán)狀凹槽內(nèi)脫出，實(shí)現(xiàn)密封總成內(nèi)解鎖；外卡環(huán)8靠自身回彈力沿徑向收縮到初始狀態(tài)，從套管頭19內(nèi)孔環(huán)狀凹槽內(nèi)脫出，實(shí)現(xiàn)密封總成外解鎖。接著，繼續(xù)向上拉動(dòng)鎖緊套6，將整個(gè)密封總成取出。
權(quán)利要求一種卡環(huán)式密封總成，其特征是密封體(1)和連接套(2)之間通過(guò)剪切銷(4)和一個(gè)下連接環(huán)(3)連接；所述密封體(1)的下部為“V”形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外壁中部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽I(9)，頂部設(shè)有徑向孔眼I(10)；所述連接套(2)的內(nèi)孔上段設(shè)有一道環(huán)狀凹槽II(11)，中段設(shè)有一道環(huán)狀凸起(12)，下段設(shè)有與密封體(1)頂部徑向孔眼I(10)相配的徑向孔眼II(13)，再下方又有一道環(huán)狀凹槽III(14)，整個(gè)連接套(2)的底部為錐形的筒狀結(jié)構(gòu)且與密封體(1)下部的“V”形環(huán)狀結(jié)構(gòu)相配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡環(huán)式密封總成，其特征是所述連接套(2)上部端面處設(shè)有外卡環(huán)(8)，中段環(huán)狀凸起(12)的上端部處設(shè)有內(nèi)卡環(huán)(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的卡環(huán)式密封總成，其特征是所述連接套(2)的內(nèi)側(cè)上部設(shè)有鎖緊套(6)，鎖緊套(6)通過(guò)上連接環(huán)(7)與連接套(2)連接；所述鎖緊套(6)的內(nèi)孔下端處設(shè)有圓錐斜面I(15)，上部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽IV(16)，外壁設(shè)有兩道環(huán)狀凹槽，其中上方的一道環(huán)狀凹槽V(17)帶有圓錐斜面I1(18)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡環(huán)式密封總成，其特征是所述外卡環(huán)(8)的內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖緊套(6)，所述鎖緊套(6)的內(nèi)孔下端處設(shè)有圓錐斜面I(15)，上部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽IV(16)，外壁設(shè)有兩道環(huán)狀凹槽，其中上方的一道環(huán)狀凹槽V(17)帶有圓錐斜面I1(18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡環(huán)式密封總成，其特征是所述的內(nèi)卡環(huán)(5)、外卡環(huán)(8)均為開口式結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的卡環(huán)式密封總成，其特征是所述的下連接環(huán)(3)、上連接環(huán)(7)均為開口式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種卡環(huán)式密封總成，采用的技術(shù)方案是密封體和連接套之間通過(guò)剪切銷和一個(gè)下連接環(huán)連接；所述密封體的下部為“V”形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外壁中部設(shè)有一道環(huán)狀凹槽I，頂部設(shè)有徑向孔眼I；所述連接套的內(nèi)孔上段設(shè)有一道環(huán)狀凹槽II，中段設(shè)有一道環(huán)狀凸起，下段設(shè)有與密封體頂部徑向孔眼I相配的徑向孔眼II，再下方又有一道環(huán)狀凹槽III，整個(gè)連接套的底部為錐形的筒狀結(jié)構(gòu)且與密封體下部的“V”形環(huán)狀結(jié)構(gòu)相配合。本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)套管頭與套管懸掛器之間環(huán)形空間實(shí)施密封，而且實(shí)現(xiàn)了密封自鎖，增強(qiáng)了密封效果，延長(zhǎng)了使用壽命，并且還實(shí)現(xiàn)了快速安裝和拆卸密封，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。
文檔編號(hào)E21B33/064GK201448086SQ20092003345
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者任鋼峰, 劉小衛(wèi), 王定亞, 金弢, 閻永宏 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司