专利名称：一种聚醚醚酮组合密封圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封圈，特别涉及一种聚醚醚酮材料的V型组合密封圈。
背景技术：
聚醚醚酮(PEEK)是高效能聚合物，具备独特属性，成为今日与未来最苛求之应用的理想 选择。作为金属、合成物、与其它聚合物之替代品，聚醚醚酮因其卓越属性组合而成为工程 上之解决方案。聚醚醚酮具有多种优良特性如耐高温性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐水解性、 绝缘性、绝佳的强度和韧性、稳定性、防火和无毒等性能。V型密封圈为一种唇型密封圈，是使用最早使用最多的成型填料之一。它主要用于往复 运动，作活塞或活塞杆的密封。与一般的旋转油封不同，V型密封圈依靠其弹性的密封唇形 成轴向密封作用。但随着工业的发展，以前采用的V型橡胶、夹布橡胶、聚氨酯、聚四氟乙 烯等都不能满足高温20(TC、高压100MPa、介质为泥浆或其他酸碱性很强的工况下使用。发明内容本发明的目的针对国内现有的V型密封圈不能在高温、高压及其它特殊环境内使用的不足，提供一种耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐磨损，易加工的v型组合密封圈，该密封圈是一种非常坚固的密封件，对各种工况适应能力强，尤其适用于钻采设备斜井下使用。本发明的V型组合密封圈，以聚醚醚酮(PEEK)作为密封圈的主要材料，采用注塑直接 成型或模压成型后机加工制作，生产工艺简单，生产效率高。本发明通过以下方法实现该组合密封圈由密封圈、压环、支撑环三部分组成，其中密封圈截面呈V型，在密封圈 上侧有一个压环，密封圈下侧有一个支撑环，该组合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)为主要材料， 利用聚四氟乙烯(PTFE)改善其弹性，采用注塑直接成型或模压成型后机加工制作而成。组合密封圈压环有V型突起，能够嵌入密封圈上侧中，支撑环有V型凹陷使密封圈下侧 能够嵌入支撑环中。压环的作用在于将压力传递到V型密封圈，使V型环紧贴两侧。支撑环 的作用在于缓解压力，增强组合密封圈的抗挤压能力。密封圈的数量为1-10个。该组合密封圈在冶金、矿山、石油钻釆设备上起密封作用的使用。由于聚醚醚酮本身耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀，添加聚四氟乙烯后提高了弹性， 增加了自润滑性能，加工工艺性好，适用于冶金、矿山、石油钻采等恶劣环境下使用。使用 过程尤其在200。C以上，lOOMPa中密封性能良好，在深井中，温度高达20(TC以上的同时存在着氢气、甲烷、二氧化碳、含硫的化学物质 以及水蒸气的情况极为普遍，在钻井液中流体压力可以超过138MPa。由于PEEK树脂具有耐 高温，PEEK树脂具有较高的玻璃化转变温度(143'C)和熔点(334'C)，这是它可在有耐热性要 求的用途中可靠应用的理由之一，可连续使用温度为260'C，耐水解。这种材料不受水和高 压水蒸气的化学影响，耐冲击压力和振动压力，使用寿命长，减少了现场安装和更换密封圈 带来的麻烦。一般材料由于温度达不到要求，只能靠V型密封圈的数量， 一般每隔3个小时左右，就 需要锁紧螺帽来增加密封性，当螺帽走到极限时，就需要全部更换，根据不同油井的温度和 介质一般每组密封圈使用寿命不超过100小时。使用PEEK制作的V型密封圈，在高温油井 下使用， 一般在50个小时左右才需要锁紧螺帽来增加密封性，整体使用寿命一般可以用5 口 井，合计时间为3600小时。
图1组合密封圈的压环结构示意图； 图2组合密封圈的支撑环结构示意图图3组合密封圈的密封圈结构示意图 图4组合密封圈的实施例图。
具体实施方式
实施例1以模压成型为例，先称取聚醚醚酮粉料425克，再称取聚四氟乙烯75克，偶联剂0. 5克， 稀释剂10ml，放置于高速搅拌机中，高速搅拌15分钟，取出搅拌后的原料放置于已经准备 好的模具中，在100吨的压机上加压到lOMPa，保压1分钟，然后放置于39(TC的烧结炉中烧 结4小时，取出后于100吨的压机上加压到5MPa，保压15分钟，保压后直接脱模既得到密 封圈的半成品材料，最后按照已经图1， 2， 3加工成压环、支撑环、密封圈若干，按照图4 组合压环1个、支撑环1个、密封圈1个即可得到组合密封圈。实施例2首先聚醚醚酮粉料1.2Kg，再称取聚四氟乙烯0.212Kg，偶联剂1.5克，稀释剂30tnl放 置于高速搅拌机中搅拌15分钟，取出搅拌后的原料放置于己经准备好的模具中，在350吨的压机上加压到20MPa，保压3分钟，将模具置于380。C的烧结炉中加热8小时，取出模具在 350吨的压机上加压到lOMPa，冷却40分钟，脱模，就得到密封圈的半成品材料。最后按照 已经图l， 2， 3加工成压环、支撑环、密封圈若干，按照图4组合压环1个、支撑环1个、 密封圈6个即可得到组合密封圈。 实施例3先称取聚醚醚酮粒料8. 5Kg，再称取聚四氟乙烯1.5Kg，偶联剂10g,同时加入长径比为 65的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温度分别为365°C、 365°C、 370°C、 385°C、 385°C、 38(TC，挤出造粒后在15(TC烘箱中烘制4小时以便注塑使用。将准备使用的注塑模具C 50*35*5 (—模两区)安装在100吨的注塑机上，温度分别升到365°C、 365°C、 370°C、 385 °C、 385°C、 380°C，然后自动上烘制好的原料，调整锁模力和冷却时间，注塑出产品，就得 到密封圈的半成品材料。最后按照已经图1， 2， 3加工成压环、支撑环、密封圈若干，按照 图4组合压环1个、支撑环1个、密封圈10个即可得到组合密封圈。
权利要求
1、一种聚醚醚酮组合密封圈，特征在于该组合密封圈由密封圈、压环、支撑环三部分组成，其中密封圈截面呈V型，其中密封圈截面呈V型，在密封圈上侧有一个压环，密封圈下侧有一个支撑环，该组合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)为主要材料，利用聚四氟乙烯(PTFE)改善其弹性，采用注塑直接成型或模压成型后机加工制作而成。
2、 如权利要求1所述的一种聚醚醚酮组合密封圈，其特征在于所述压环有V型突起， 能够嵌入密封圈上侧中，支撑环有V型凹陷使密封圈下侧能够嵌入支撑环中。
3、 如权利要求1所述的一种聚醚醚酮组合密封圈，其特征在于所述的密封圈的数量为 l-10个。
4、 权利要求1所述的一种聚醚醚酮组合密封圈在冶金、矿山、石油钻采设备上起密封作 用的使用。
全文摘要
本发明涉及一种聚醚醚酮组合密封圈。该组合密封圈由压环、密封圈支撑环三部分组成，其中密封圈截面呈V型，在密封圈上侧有一个压环，密封圈下侧有一个支撑环，组合密封圈压环有V型突起，能够嵌入密封圈上侧中，支撑环有V型凹陷使密封圈下侧能够嵌入支撑环中。该组合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)为主要材料。主要用于冶金、矿山、石油钻采设备上，起密封作用。具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐磨损等特性。
文档编号F16J9/00GK101649902SQ20091018730
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者吴立豪, 李彦廷 申请人:大连路阳科技开发有限公司