Уплотнение с гидрозатвором

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1239437 (51)4 Р 16 J 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l3 13

Sgkь &4 Ь(Л

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3795626/25-08 (22) 28.09.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (72) Е.Г.Мясковский, Е.П.Трофимов, Л.А.Колосовская, А.Д.Телянер, В.M.Èëüèí, А.Д.Копелян и В.И.Терещенко (53) 62 †7(088.8) (56) Патент США № 2485497, кл. 285-96, 1949. (54)(57) 1. УПЛОТНЕНИЕ С ГИДРОЗАТВОРОМ между двумя уплотнительными элементами, размещенными в канавках на конической уплотнительной поверхности одной из деталей уплотнения, сопрягаемой в процессе сборки с конической поверхностью ответной детали, о т л,и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в качестве затворной использована сжимае— мая жидкость, а высота уплотнитель— ных элементов больше глубины канавок под них.

2. Уплотнение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что уплотнительные элементы выполнены в виде встречно расположенных манжет, первая из которых направлена по ходу уплотняемой среды.

3. Уплотнение по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что со стороны уплотняемой среды установлен встречно к ней дополнительный уплотнительный элемент, причем два крайних 9 из уплотнительных элементов установлены с натягом большим, чем у среднего. зовано в двухступенчатых уплотнительных узлах с гидр о затвором между ступенями, например в уплотнительном узле глубинного скважинного прибора, предназначенного для измерения параметров на забое газовой скважины.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения путем повышения его герметичности и долговечности.

На фиг. 1 изображено уплотнение в собранном состоянии; на фиг. 2 то же, с дополнительной емкостью для затворения среды; на фиг. 3 — то же, с дополнительной манжетой и с дополнительным уплотнением торцового зазо— ра, образующимся после сборки узла; на фиг. 4 — схема сборки уплотнения, изображенного на фиг. 3.

Уплотнение (фиг. 1) состоит из двух уплотнительных элементов 1 и 2, между которыми расположена полость 3 гидрозатвора. Уплотняющая поверх— ность 4 выполнена конической. Сопрягаемые детали уплотнения, в част— ности корпус 5 и трубная деталь 6, соединены в данном случае при помощи резьбового соединения. При этом возникающий между ними торцовый зазор уплотняется дополнительно возникающим в процессе сборки или специально устанавливаемым уплотнением 7.

Применительно к случаю использования предлагаемого уплотнения в скважинном приборе уплотнение 7 дополни— тельно защищает зазор между уплотняемыми поверхностями 4 от проникновения газа из скважинного про— странства 8 во внутреннюю полость 9

40 прибора, в которой находится измери— тельное оборудование (не показано) .

В уплотнении (фиг. 2) предусмотрено наличие емкости 10 для затворной среды, соединенной при помощи

45 канала 11 с полостью 3 гидрозатвора.

В уплотнении (фиг. 3) предусмотрены уплотнительные элементы в виде манжет 12 и 13, направленных навстречу друг к другу, и дополнительный уплотнительный элемент (манжета 14), направленный навстречу давлению внешней уплотняемой среды. Две крайние из. этих трех манжет имеют натяг больший, чем натяг средней манжеты

55 (фиг. 4) . Полость 3 гидрозатвора соединена каналом 15 с источником затворной среды (не показан) через за1 12394

Изобретение относится к уплотни— тельной технике и может быть исполь37 э пор ный орган, выполненный, например, в виде винта 16.

Предлагаемое уплотнение работает в принципе так же, как и обычное гидрозатворное уплотнение.

Уплотняемая среда, стремясь протечь по зазору, встречает на своем пути оба уплотнительных элемента 1 и 2 и расположенную между ними гидрозатворную жидкость в полости 3.

Однако вследствие того, что в предла— гаемом уплотнении в качестве затворной используется сжимаемая жидкость, а высота уплотнительных элементов больше глубины канавок под них, в процессе сборки уплотнительные элементы касаются уплотняемой поверхности, с которой они взаимодействуют, еще до того, как происходит соприкосновение конических поверхностей деталей 5 и 6, благодаря чему в момент их касания образуется замкнутая заполненная затворной средой полость.

При дальнейшем перемещении деталей 5 и 6 эта полость вместе с коническим зазором уменьшается в объеме, и за счет сжатия затворной жидкости в гидрозатворной полости 3 к моменту каса— ния конических поверхностей деталей 5 и 6 в этой полости имеется предварительное давление затворной жидкости.

Таким образом, без применения какихлибо нагнетательных устройств удается получить давление в гидрозатворной полости 3, которое повышает сопротивление проникновению уплотняемой среды через уплотнительныи зазор. В связи с этим герметичность уплотнения повышается, а при тех же значениях уплотняемого давления увеличивается надежность уплотнительного узла в целом, в том числе за счет того, что первый уплотнительный элемент по ходу уплотняемой среды оказывается в значительной степени разгруженным по давлению.

В изображенном на фиг. 2 варианте исполнения уплотнения за счет наличия дополнительной емкости 10 затворной среды достигается возможность более широкого диапазона варьирования значениями создаваемого в гидрозатворной полости 3 давления затворной жидкости, а также поглощения час— ти проникшего через первый уплотнительный элемент 1 газа. В этих двух вариантах исполнения высота уплотнительных элементов расчетным путем может быть выбрана такой, чтобы обес1239437 печивался пропуск части затворной жидкости в процессе сборки уплотнения через первый уплотнительный элемент и выход ее наружу с образованием дополнительного уплотнения 7 торцового зазора между деталями 5 и 6. Это особенно целесообразно в тех случаях, когда в качестве затворной жидкости используется склонный к полной или частичной полимеризации материал, который при опускании глубинного прибора в скважину будет полимеризоваться в условиях высокой температуры на забое скважины.

В тех случаях, когда образование <5 такой прокладки торцового типа необязательно, но необходимо получение высоких значений создаваемого в гидрозатворной полости предварительного давления, может быть использована 20 конструкция с двумя манжетами в ка— честве уплотнительных элементов, причем эти манжеты должны быть направлены навстречу друг другу, а первая из них — по ходу уплотняемой среды. 25

В варианте исполнения уплотнения, изображенном на фиг. 3, предусмотрена установка дополнительной манжеты, направленной навстречу уплотняемой сре— де со стороны ее входа в уплотнение. gp

При этом за счет того, что натяг крайних манжет больше натяга средней ман— жеты, удается в одном уплотнительном узле создать предварительное давление в гидрозатворной полости 3 и об35 разовать дополнительный уплотнитель— ный элемент 7 торцового зазора между деталями 5 и 6. Для этого при сборке уплотнения (фиг. 4) сначала осуществляют одевание детали 6 до тех пор, пока ее коническая уплотнительная поверхность не коснется кромок манжет 13 и 14. После этого осуществляют заполнение по каналу 15 полости гидрозатвора 3 до тех пор, пока затворная жидкость не начнет выходить из манжеты 14. Затем подачу затворной жидкости прекращают и производят дальнейшее продвижение одеваемой детали 6. При этом первое время затворная жидкость будет продолжать выходить,из-под манжеты 14, поскольку та не препятствует ее выходу, а после того, как уплотнительная поверхность детали 6 коснется рабочей кромки манжеты 12, выход жидкости прекратится; дальнейшее аксиальное продвижение детали 6 вызовет возрастание давления в полости 6, а вышедшая затворная жидкость заполнит конический зазор, а затем и торцовый.

При полном завинчивании уплотнитель— ный материал будет зажат в торцовом зазоре с образованием дополнительного уплотнения 7, а давление внутри полости 3 гидрозатвора достигнет расчетного значения. Применительно к глубинному скважинному прибору такое исполнение приводит к повышению надежности прибора, сокращению времени производства замеров, обес— печению возможности автоматизации процесса измерений и передачи результатов на расстояние.

1239437

1б

Составитель Г.Щуренко

Редактор А.Козориз Техред О.Гортвай Корректор О.Луговая

Заказ 3377/35 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,