專利名稱：密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種密封裝置，尤其是一種能承受外部高壓液體介質(zhì)的密封裝置，屬于密封技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)械設(shè)備的密封一直是個重要問題，密封不好將直接影響設(shè)備的性能，甚至是直接導(dǎo)致設(shè)備失效，尤其是在設(shè)備的內(nèi)外兩側(cè)分別為高壓液體介質(zhì)和低壓空氣腔，同時又要保證兩側(cè)之間有導(dǎo)線相通的場合，導(dǎo)線處的密封對設(shè)備的性能有至關(guān)重要的影響。
潛油電泵系統(tǒng)是油田生產(chǎn)的重要設(shè)備，對傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)，采用的電機(jī)是三相異步電動機(jī)，隨著油田對采油設(shè)備效率和節(jié)能的問題的日益重視，以及新技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)伺服潛油電機(jī)成為一種趨勢。傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)，控制系統(tǒng)放在陸地上，而開發(fā)高效的潛油伺服電機(jī)則要求將控制系統(tǒng)隨電機(jī)一起置于井下。在這種情況下電機(jī)的本體內(nèi)充滿高壓液體，油井內(nèi)是高壓的油水混合液體，即設(shè)備的四周都是高壓的油水混合液體。然而安裝有伺服控制器的控制箱內(nèi)是不允許有液體的。另外，控制信號線、電機(jī)三相的動力線都要從控制箱進(jìn)入電機(jī)本體?？刂葡鋬?nèi)為空氣，而電機(jī)本體機(jī)殼和井中都是高壓液體，這就在控制箱和電機(jī)之間形成了巨大的壓差。換句話說，控制箱內(nèi)是低壓腔，而控制箱的外面則是高壓介質(zhì)。這時既要保證系統(tǒng)的電源線、信號線、電機(jī)動力線穿過控制箱，又要保證控制箱的密封，從而防止高壓液體泄露進(jìn)控制箱內(nèi)部而致使設(shè)備無法正常工作。
如上所述，要解決既保證高壓液體側(cè)和低壓側(cè)之間實(shí)現(xiàn)密封，又要保證導(dǎo)線能貫通的問題，通常的做法是在導(dǎo)線外圓周上套設(shè)有進(jìn)線密封圈，用電纜壓蓋將進(jìn)線密封圈壓緊，依靠進(jìn)線密封圈受壓變形來實(shí)現(xiàn)密封。然而這樣只能密封進(jìn)線密封圈與導(dǎo)線外圓周之間的間隙。一旦電纜破損或?qū)Ь€與進(jìn)線密封之間發(fā)生泄露，將直接導(dǎo)致液體進(jìn)入低壓腔，使低壓腔內(nèi)零部件損壞或失效，最終導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。
公開號為CN101212158A的文獻(xiàn)公開一種用于潛水電機(jī)的電纜密封結(jié)構(gòu)，其目的就是要隔絕有液體的一側(cè)和低壓空氣側(cè)，同時又要保
證電纜和電機(jī)內(nèi)部線的相通。這種結(jié)構(gòu)由一個橡膠硫化鑄頭和兩段電纜構(gòu)成，兩段電纜分別設(shè)置在橡膠硫化鑄頭的兩個端面中，兩段電纜的相向端面之間設(shè)置有一個金屬導(dǎo)電體，兩段電纜中的導(dǎo)線的相向端面分別與金屬導(dǎo)電體的兩端連接，金屬導(dǎo)電體的外周、金屬導(dǎo)電體與兩段電纜的連接處的外周包圍有絕緣熱縮套管，橡膠硫化鑄頭與兩段電纜和絕緣熱縮套管密封連接。該結(jié)構(gòu)不適于高壓場合，具有以下缺陷
1、 在高溫高壓的場合采用絕緣熱縮套管，其受壓有限，不利于復(fù)雜環(huán)境下的高壓密封；
2、 該結(jié)構(gòu)形式不適合在潛油伺服電泵系統(tǒng)中應(yīng)用；
3、 硫化鑄頭兩側(cè)電纜的連接不可靠，容易造成斷路；以及
4、 該結(jié)構(gòu)工藝比較復(fù)雜，使加工制造的成本增加。
為了改善在高壓的復(fù)雜環(huán)境下穿線密封的問題，尤其是潛油伺服電機(jī)控制箱的密封問題，本實(shí)用新型提出了一種具有分級密封結(jié)構(gòu)的密封裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種密封裝置，尤其是一種能承受外部高壓液體介質(zhì)的密封裝置，該密封裝置可靠性高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、組件化設(shè)計(jì)、安裝方便并且結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活變化。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種密封裝置，包括密封裝置本體和穿設(shè)在其中的導(dǎo)線，所述的密封裝置本體包括密封連接法蘭、密封殼體和不銹鋼罩，所述密封連接法蘭與密封殼體相連，不銹鋼罩穿設(shè)在兩者之間，密封殼體內(nèi)設(shè)有
第一絕緣擋板，第一絕緣擋板、不銹鋼罩和密封殼體圍設(shè)成密封空間；第一絕緣擋板和密封殼體上分別開設(shè)有出線口，導(dǎo)線從密封連接法蘭穿入該密封裝置本體的密封空間中，從出線口穿出；密封空間中充滿密封填充物。其中，密封填充物可以是環(huán)氧膠，或者是任何一種耐高溫、粘性好的粘接膠。
優(yōu)選地，所述的密封空間內(nèi)還可以設(shè)有第二絕緣擋板，其上開設(shè)有出線口。
所述的第二絕緣擋板的設(shè)置數(shù)量可以為一個以上，將密封空間分割為多級密封空間。
優(yōu)選的是，所述的第二絕緣擋板的設(shè)置數(shù)量為2個。
應(yīng)理解地是，可以根據(jù)實(shí)際需要、工況條件、使用場合、壓力大小、密封要求等決定第二絕緣擋板的設(shè)置數(shù)量。
所述的相鄰的兩個第二絕緣擋板上開設(shè)的出線口彼此錯開一個角度。值得注意的是，錯開的角度會根據(jù)導(dǎo)線纏繞的圈數(shù)而發(fā)生變化，并非定值。
所述的一個以上第二絕緣擋板的徑向尺寸可以相同。可選擇地，所述的一個以上第二絕緣擋板的徑向尺寸也可以沿著
密封連接法蘭至密封殼體的方向逐個遞減，密封殼體的內(nèi)腔與第二絕
緣擋板外圍相配合設(shè)置，形成多級階梯密封空間。
所述密封殼體的內(nèi)壁上還可以設(shè)有凸臺，所述凸臺的內(nèi)徑與第二
絕緣擋板的外徑配合設(shè)置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于
1、 可靠性高，成本低。本實(shí)用新型采用分級密封，相應(yīng)的零件利用通用機(jī)加工就可以完成，節(jié)省了成本，沒有復(fù)雜的工藝。整個密封空間內(nèi)的導(dǎo)線是完整的，中間不存在連接件，保證密封裝置兩側(cè)的導(dǎo)線導(dǎo)通。由于采用分級密封的結(jié)構(gòu)，壓力逐層遞減，達(dá)到高壓下的可靠密封，也有效的防止了高壓液體對低壓腔內(nèi)的泄露。
2、 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。密封裝置有相應(yīng)的幾個零件通過螺紋連接組裝完成，對導(dǎo)線的密封處理通過手工纏線就可以完成，不需要額外的設(shè)備輔助作業(yè)。
3、 組件化設(shè)計(jì)，安裝方便。密封裝置的兩端通過螺紋或者螺栓連接，安裝方便，對線的連接只要在密封裝置兩側(cè)的導(dǎo)線安裝上插頭，在分別與密封裝置兩側(cè)腔內(nèi)的導(dǎo)線連接就可。除了在潛油電機(jī)的應(yīng)用場合，在其它高壓密封場合也可以應(yīng)用。
4、結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活變化。對于穿過密封間導(dǎo)線的數(shù)目，在組件固化之前，可以根據(jù)使用要求進(jìn)行增減。而且根據(jù)運(yùn)用場合壓力的大小增減密封的層數(shù)，壓力大的場合相應(yīng)的密封層數(shù)增加，以增強(qiáng)密封效果。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
說明書附圖


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的密封裝置的整體剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的密封裝置的整體剖面示意圖；圖3為圖2中密封裝置的立體分解示意圖；以及圖4為本實(shí)用新型的密封裝置與潛油伺服電機(jī)、控制箱連接的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的密封裝置的整體剖面示意圖。如圖l所示，本實(shí)施例提供一種密封裝置901，該密封裝置卯l包括密封裝置本體和穿設(shè)在其中的導(dǎo)線910。該密封裝置本體由密封連接法蘭911、密封殼體912和不銹鋼罩913組成。密封連接法蘭911與密封殼體912相連，而不銹鋼罩913穿設(shè)在兩者之間。本實(shí)用新型中為了滿足潛油伺服電機(jī)的需要，采用非導(dǎo)磁材料制成不銹鋼罩913，應(yīng)理解的是，在特定的使用場合下，保證結(jié)構(gòu)不變的前提下，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇的非導(dǎo)磁材質(zhì)。密封殼體912是整個密封裝置901的支承件。在密封殼體912內(nèi)設(shè)有第一絕緣擋板914。第一絕緣擋板914、不銹鋼罩913外壁和密封殼體912內(nèi)壁圍設(shè)成密封空間。在第一絕緣擋板914和密封殼體912上分別開設(shè)有出線口 915，導(dǎo)線910從密封連接法蘭911穿入該密封裝置本體的密封空間中，在密封空間中纏繞，然后從出線口
915穿出。密封殼體912在其出線口 915端與不銹鋼罩913螺紋連接，并涂有螺紋密封膠，從而使密封殼體912與不銹鋼罩913之間密封。密封空間中充滿密封填充物916，例如環(huán)氧膠。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要也可以采用耐高溫、粘性好的粘接膠，同樣可以達(dá)到良好的密封效果。
導(dǎo)線的具體密封方法將在下述的實(shí)施例二中詳細(xì)說明，在此不再贅述。
此外，在由第一絕緣擋板914、不銹鋼罩913和密封殼體912圍成的密封空間中，還可以設(shè)有第二絕緣擋板917。在第二絕緣擋板917上也開設(shè)有出線口 (圖未示)，以便導(dǎo)線910穿出。
實(shí)施例二
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的密封裝置的整體剖面示意圖。圖3為圖2中密封裝置的立體分解示意圖。如圖2和圖3所示，密封裝置901的第二絕緣擋板917的設(shè)置數(shù)量可以是一個以上，從而將密封空間分割為多級密封空間。第二絕緣擋板917的設(shè)置數(shù)量優(yōu)選為2個。第二絕緣擋板917的徑向尺寸可以相同，或者另一選擇為，第二絕緣擋板917的徑向尺寸沿著密封連接法蘭911至密封殼體912的方向逐個遞減，密封殼體912的內(nèi)腔與第二絕緣擋板917的外圓周配合設(shè)置，例如其內(nèi)壁上可以設(shè)置用于使第二絕緣擋板搭設(shè)在其上的凸臺918，凸臺918的內(nèi)徑與第二絕緣擋板的外徑配合設(shè)置，從而形成多級階梯密封空間(可參照
圖1和2)。本實(shí)用新型主要是基于分級密封，達(dá)到逐層遞減壓力和防止泄露的原理。具體如圖2所示，本實(shí)施例中設(shè)有2個第二絕緣擋板917，從而將密封空間分割成三級密封空間。
導(dǎo)線密封是分級密封的重點(diǎn)。下面以圖2所示的實(shí)施例來說明本實(shí)用新型對導(dǎo)線910的密封。密封殼體912在與絕緣擋板917配合的位置處設(shè)有幾級臺階，圖中示出三級臺階，也就是說形成了內(nèi)徑不同的三個沉孔。根據(jù)內(nèi)徑從小到大，即沿著從密封殼體912的出線口 915側(cè)到密封連接法蘭911側(cè)的方向，三個臺階依次被稱為第一臺階、第二臺階和第三臺階，相應(yīng)地，三個沉孔依次被稱為第一層內(nèi)孔、第二層內(nèi)孔和第三層內(nèi)孔。兩組導(dǎo)線910分別通過密封殼體912兩側(cè)的出線口 915穿出。需要指出的是，究竟用幾組導(dǎo)線是根據(jù)實(shí)際穿線的數(shù)目確定的，而分級密封的層數(shù)是由密封要求、工況條件等確定。例如，隨著壓力提升，分級的層數(shù)也相應(yīng)增加。以一組導(dǎo)線為例，在第一層內(nèi)孔，導(dǎo)線在不銹鋼罩的外圓周進(jìn)行纏繞。具體纏繞的圈數(shù)根據(jù)實(shí)際操作決定。纏繞好后，用易于固化的厭氧膠將密封殼體912的出線口915堵住。然后向第一層內(nèi)孔灌注環(huán)氧膠，直至環(huán)氧膠充滿到第一臺階處停止。然后將帶有出線口的絕緣擋板蓋在第一臺階上，置于烘箱內(nèi)烘干。待到第一層環(huán)氧膠固化后，導(dǎo)線繞不銹鋼罩的外圓周進(jìn)行第二層纏繞，按照上述相同的方式依次灌注環(huán)氧膠，蓋上絕緣擋板。以同樣方式依次完成以下各層的密封，從而在密封殼體912內(nèi)實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線910的密封。這就是按照分層纏繞，分層灌注環(huán)氧膠的方式來完成對導(dǎo)線的分級密封。多層密封，每一層的導(dǎo)線是圍繞著密封殼體的中心盤繞，然后通過開設(shè)在絕緣板上的出線口繞出。相鄰的兩個第二絕緣擋板上開設(shè)的出線口可以彼此錯開一定角度。每一層導(dǎo)線纏繞的圈數(shù)優(yōu)選為3/8圈以上，因此，錯開的角度會根據(jù)導(dǎo)線纏繞的圈數(shù)而發(fā)生變化，并非定值。
圖4為本實(shí)用新型的密封裝置與潛油伺服電機(jī)、控制箱連接的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4祐示，密封裝置901介于潛油電機(jī)902和控制箱903之間，并且與潛油電機(jī)902和控制箱903相連接。具體來說，密封裝置卯l的密封殼體912在其出線口 915端與控制箱903連接，該端為低壓腔端，兩者可以通過螺紋進(jìn)行連接。密封裝置901的密封連接法蘭911與潛油電機(jī)902連接，該端為高壓側(cè)，兩者可以通過螺栓進(jìn)行連接。密封連接法蘭911與密封殼體912連接，例如可以通過螺紋進(jìn)行連接。
由上述內(nèi)容可知，本實(shí)用新型采用分級密封逐層遞減壓力的方式，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，使得控制系統(tǒng)隨電機(jī)可以一起置于井下。此外，本實(shí)用新型的密封裝置適用于較寬的壓力范圍，特別適用于高壓場合。該密封裝置的可靠性高、便于安裝、結(jié)構(gòu)簡化且成本低。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施方案僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照上述實(shí)施方案對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改和等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種密封裝置，包括密封裝置本體和穿設(shè)在其中的導(dǎo)線，其特征在于，所述的密封裝置本體包括密封連接法蘭、密封殼體和不銹鋼罩，密封連接法蘭與密封殼體相連，不銹鋼罩穿設(shè)在兩者之間，密封殼體內(nèi)設(shè)有第一絕緣擋板，第一絕緣擋板、不銹鋼罩和密封殼體圍設(shè)成密封空間；第一絕緣擋板和密封殼體上分別開設(shè)有出線口，導(dǎo)線從密封連接法蘭穿入該密封裝置本體的密封空間中，從出線口穿出；密封空間中充滿密封填充物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封裝置，其特征在于，所述的密封空間內(nèi)還設(shè)有第二絕緣擋板，其上開設(shè)有出線口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封裝置，其特征在于，所述的第二絕緣擋板的設(shè)置數(shù)量為一個以上，將密封空間分割為多級密封空間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封裝置，其特征在于，所述的第二絕緣擋板的設(shè)置數(shù)量優(yōu)選為2個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的密封裝置，其特征在于，所述的相鄰的兩個第二絕緣擋板上開設(shè)的出線口彼此錯開一個角度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的密封裝置，其特征在于，所述的一個以上第二絕緣擋板的徑向尺寸相同。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的密封裝置，其特征在于，所述的一個以上第二絕緣擋板的徑向尺寸沿著密封連接法蘭至密封殼體的方向逐個遞減，密封殼體的內(nèi)腔與第二絕緣擋板外圍相配合設(shè)置，形成多級階梯密封空間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的密封裝置，其特征在于，所述密封殼體的內(nèi)壁上設(shè)有凸臺，所述凸臺的內(nèi)徑與第二絕緣擋板的外徑配合設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種密封裝置，包括密封裝置本體和穿設(shè)在其中的導(dǎo)線，該密封裝置本體包括密封連接法蘭、密封殼體和不銹鋼罩，密封連接法蘭與密封殼體相連，不銹鋼罩穿設(shè)在兩者之間，密封殼體內(nèi)設(shè)有第一絕緣擋板，第一絕緣擋板、不銹鋼罩和密封殼體圍設(shè)成密封空間，第一絕緣擋板和密封殼體上分別開設(shè)有出線口，導(dǎo)線從密封連接法蘭穿入該密封裝置本體的密封空間中，從出線口穿出，密封空間中充滿密封填充物。本實(shí)用新型可靠性高、便于安裝、結(jié)構(gòu)簡化且成本低。
文檔編號F16J15/02GK201407343SQ20092015005
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者郝雙暉, 郝明暉 申請人:浙江關(guān)西電機(jī)有限公司