Уплотнительное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)916834 (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.80 (21) 28891 02)25-08 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

F16 J 15/00 (23) Приоритет—

Государственный комятет (53) УДК 62-762 (088.8 ) Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12 ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.04.82 f

А. P. Александров,,Л. М. Рузин, P. В. Серге ва Г", у.,;-„;,и С. В. Тимошин 1.»

1 (. (72) Авторы изобретения г

Печорский государственный научно-исследова)а ыьакцй и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в нефтяной промышленности, в частности, для уплотнения тер мои зол и рова н ной колонны.

Известно уплотнительное устройство, применяемое в гидроагрегатах и представляющее собой обычное разрезное металлическое поршневое кольцо прямоугольного сечения со стыковым замком различной конфигурации, помещенное в канавку, выполненную на поверхности поршня (1).

Однако из-за наличия разрезного стыка, а также неточности изготовления сопрягаемых деталей данные уплотнительные устройства не обеспечивают надежной герметизации, что не позволяет использовать их в качестве уплотнительных элементов для герметизации термоизолированных колонн.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уплотнительное . устройство, содержащее нажимной элемент, установочные и уплотнительные кольца, расположенные попарно, образуя,камеру, заполняемую материалом под давлением (2) .

Основным недостатком известного устройства является ненадежная герметизация

2 при знакопеременных нагрузках и особенно при высоких температурах. При периодическом возвратно-поступательное перемещении уплотняемых поверхностей и их радиальных перемещениях за счет температурного расширения, а также влияния температуры на материал манжетных колец происходит быстрое разрушение уплотнительных элементов и нарушение герметизации.

Цель изобретения — обеспечение надежности герметизации в условиях значительных температур и давлений.

Указанная цель достигается тем, что, уплотнительные кольца снабжены прижимным опорным элементом, выполненным из двух полуколец с направленными навстречу друг другу наклонными губками, контактирующими с уплотняющими поверхностями и армированным эластичным кольцом между ними, при этом прижимное опорное кольцо выполнено из упругодеформируемого материала и установлено с гарантированным натягом между уплотняемыми поверхностями в пределах 0,1 — 1,0 мм.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнительное устройство, разрез (примени916834 0

1S

Формула изобретения

30 тельно к термоизолированной колонне для нагнетания теплоносителя в пласт).

Уплотнительное устройство расположено между внутренней трубой 1 с муфтой 2 и наружной трубой 3, являющимися уплотняемыми поверхностями, и содержит зажимную гайку 4, пружины 5 и 6 и герметизирующие элементы. Герметизирующий элемент включает установочные кольца 7 и 8, уплотнительные кольца 9 и 10, прижимное опорное кольцо 11, армированное эластичным кольцом .12, причем прижимное опорное кольцо 11 выполнено из двух полуколец с направленными навстречу друг к другу наклонными губками, расположенными со стороны уплотняемых поверхностей 2 и 3. Прижимное опорноекольцо 11 выполнено из упругодеформируемого материала и с гарантированным натягом между уплотняемыми поверхностями в пределах О, I — 1,0 мм и может быть изготовлено, например, из стали

1Х18Н9Т. Эластичное кольцо 12 изготовлено, например, из фторпласта. Герметизирующий элемент собирают в виде пакета, причем элементы располагают между уплотняемыми поверхностями 2 и 3 попарно, образуя камеру 13, заполненную высокопластиным материалом, например, силиконовым маслом находящимся под давлением внешней среды с возможностью взаимодействия последнего с уплотнительными 9 и 10 и опорными 11 кольцами.

Устройство работает следующим образом.

Собранные пакеты герметизирующих элементов поочередно помещают в гнездо между уплотняемыми поверхностями, например, между наружной трубой 3 и муфтой 2.

Затем камеру 13, образованную герметизирующими элементами, заполняют высокопластичным материалом, например, через отверстие в наружной трубе 3, перекрываемое затем пробкой, после чего создают поджим уплотнительного устройства к уплотняемым поверхностям при помощи зажимной гайки 4 через пружины 5 и 6, с целью создания необходимого расчетного давления в камере 13.

Термоизолированные секции колонны могут быть изготовлены в заводских условиях и спускаются в скважину, как обычные насосно-компрессорные трубы.

При нагнетании теплоносителя в пласт через термоизолированную колонну ее внутренняя труба I за счет нагрева увеличивается в размерах в осевом и радиальном направлениях. При этом герметизирующие эле2s

33

40 менты и высокопластичный материал, находящийся в камере 13, скользит по наружной поверхности муфты 2, сохраняя герметизацию термоизолированной колонны.

Конструктивное исполнение предлагаемого устройства, а также выполнение прижимного опорного кольца из упругодеформируемого материала и с гарантИрованным натягом между уплотняемыми поверхностями позволяет при различных условиях работы. а также температурных деформациях внутренних и наружных труб сохранять постоянный контакт между уплотняемыми и уплотняющими поверхностями, не увеличивая внутреннего напряжения в конструкции колонны, при этом исключается возможный технологический зазор между уплотняемыми и уплотняющими поверхностями, что способствует улучшению условий работы уплотнительного устройства.

Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого устройства состоит в повышении надежности его герметизации.

1. Уплотнительное устройство, содержащее нажимной элемент, установочные и уплотнительные кольца, расположенные попарно, образуя камеру, заполняемую уплотнительным материалом под давлением, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности герметизации в условиях; значительных температур и давлений, уплотнительные кольца снабжены прижимным опорным элементом, выполненным из двух полуколец с направленными навстречу друг другу наклнными губками, контактирующими с уплотняющими поверхностями, и армированным эластичным кольцом между ними.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прижимное опорное кольцо выполнено из упругодеформируемого материала и установлено с. гарантированным натягом между уплотняемыми поверхностями в пределах 0,1 — 1,0 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Башт Т. М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие, М., Машгиз, 1963, с. 545, фиг. 387.

2. Авторское свидетельство СССР № 351110, кл. F 16 J 15/50, 1969 (прототип).

916834

Составитель Г. Бутома

Редактор Л. Пчелинская,Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 184О/51 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф