一种用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构的橡胶密封圈的制作方法

本发明适用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构，具体是一种新型防挤出外嵌金属环式鞍形橡胶密封圈，属于密封圈技术领域。

背景技术：

快开盲板结构是安装在压力容器或压力管道端部，实现快速开启和关闭的一种机械装置，广泛应用于石油天然气行业。英国GD型快开盲板结构、法国PT型快开盲板结国内天然气长输管线上均有应用。

GD型快开盲板的密封件是采用“C”形橡胶密封圈，“C”形橡胶密封圈属于自紧式密封结构，介质压力越高其密封面处压力越大。但在国内天然气管线实际应用中发现，GD型快开结构开门过程中也部分存在锁环被卡住而导致门盖启闭困难的问题。分析其原因主要有三方面：一是使用环境因素导致锁环与门盖和法兰的接触面上发生粘结，锁环在收紧和打开的过程中阻力增大；其二是由于“C”形橡胶密封圈允许的密封面间隙较小，实际间隙容易受后期焊接变形等影响；第三是长期使用会在“C”形密封圈腔体内堆积充堵，甚至填满，造成“C”形圈的密封唇无法实现变形回复，挤压锁环部位，造成门盖启闭困难。

法国PT型快开盲板结构的密封圈是采用“U”形结构，同样，其允许的密封面间隙比较小，锁环的启闭过程又不可见，所以当门盖启闭打开遇到困难时比上述GD结构更难以处理。

德国KEMLOCK型快开结构采用的是双“O”形环密封圈结构，其具有适当的轴向浮动性能。但双“O”形环密封组件结构相较其它类型密封圈结构稍显 复杂，机加工零件较多，成本稍高。

借鉴KEMLOCK型密封结构的浮动原理及上述各类型结构的特点，国内首次提出采用一种自紧式内嵌金属弹簧式鞍形橡胶密封圈，既配合锁环启闭过程，又具备利于门盖锁环启闭的浮动特性。但是，经过一段时间的使用，将密封圈取出时，却发现在弹簧圈位置处有橡胶挤出变形、局部损坏现象。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种新型防挤出外嵌金属环式鞍形橡胶密封圈，以期解决现有密封圈存在的诸多缺陷。

一种用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构的橡胶密封圈，该密封圈包括鞍形橡胶圈(1)、金属环(2)。

鞍形橡胶圈(1)为一鞍形的橡胶圈，鞍形橡胶圈(1)既配合锁环启闭过程，又具备利于门盖锁环启闭的浮动特性；金属环(2)外嵌在鞍形橡胶圈(1)的顶端一侧；密封唇a(1.1)、密封唇b(1.2)和密封唇c(1.3)为鞍形橡胶圈(1)的三个密封结构，其中，密封唇a(1.1)为该密封圈的上密封唇，其与门盖直接接触，通过门盖的挤压作用形成初始密封；密封唇b(1.2)和密封唇c(1.3)为左右密封唇，其主要作用是保证密封圈与密封槽之间的初始密封以及密封圈的整体稳定性。

金属环(2)取代内嵌弹簧圈以更好地防止橡胶材料挤出，旨在改善原结构局部区域的应力及变形分布。

外嵌的金属环(2)材料采用不锈钢S30408，鞍形密封圈采用丁腈橡胶材料。为便于密封圈整体装拆。

鞍形橡胶圈(1)与金属环(2)之间能够采用胶粘联结。

本发明安装在锁环式快开盲板结构上，新型防挤出外嵌金属环式鞍形橡胶密封圈结构不但具有浮动特性，还解决了橡胶材料挤出问题，同时具备防尘、减小摩擦和缓冲作用力的效果。

表1-1四种密封圈结构对比

本发明能够满足国内法规对密封圈的要求，在同类产品中独一无二。

附图说明

图1为本发明的一种用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构的橡胶密封圈；

图中：

1.鞍形橡胶圈 2.金属环

图2为本发明的一种用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构的橡胶密封圈作用示意图；

图3为本发明的一种用于天然气过滤器锁环式快开盲板结构的橡胶密封圈的工作原理。

图中：

1.鞍形橡胶圈 2.金属环

1.1、密封唇a 1.2、密封唇b

1.3、密封唇c

具体实施方式

下面结合上述结构介绍该密封圈的工作过程。

本发明的密封圈用于锁环式快开盲板结构。

步骤A：初次装配时，首先将鞍形密封圈安装至密封槽内，密封圈内侧翘脚紧贴密封槽内侧，进而实现初始密封。

步骤B：密封槽底部沿周向方向均布3～4个通气孔，加载内压后，压力由通气孔进入翘脚密封圈内腔。在压力的作用下，鞍形密封圈向外移动，其上的翘脚紧贴门盖密封面。

步骤C和D：卸载内压后，利用法兰上的下压螺钉，锁环、门盖和密封圈同时向内移动1～2mm。

步骤E和F：此时锁环已与筒体端部法兰分离，可实现无阻力地收紧锁环，进而顺利打开门盖。

以上仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，允许做出变化，因此所有同等的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。