1中，第一容纳腔为右侧的容纳腔，第二容纳腔为左侧的容纳腔。
[0043]其次需要说明的是，压板7与压板2结构类似，是具有台阶形状的环状压接结构，台阶形式使得压板7或压板2形成内径相同、外径不同的两个环套，外径较小的环套安装在容纳腔(第一容纳腔与第二容纳腔统称，以下类似)内，与密封组件(第一密封组件与第二密封组件统称，以下类似)相互接触，外径较大的环套压接到密封套筒3的外端，并通过螺栓进行限位，比如图1中左侧的连接螺栓12，其用于将压板2紧固在密封套筒3上。
[0044]之后需要说明的是，这里的橡胶密封垫10为大间隙密封垫，初始安装时，其与石油管材101大间隙配合，当橡胶密封垫10受力后会挤压变形从而形成密封结构。橡胶密封垫压缩量通过精确计算得出；安装槽配合尺寸公差经过反复优化确定。试验时，预先给予橡胶密封垫一定压紧力，起到预密封作用，然后向压力釜内注入液体，随着压力增高，密封垫端面受到来釜内液体的挤压力，自紧密封。其外侧金属扇形块自行向试件收缩，减小了密封垫与试件之间间隙，起到预防密封垫在长时间压力作用下流失问题。
[0045]本实施例中，述第一密封组件包括0型圈8、垫圈6以及PTFE挡圈9，其中，所述PTFE挡圈9设置在0型圈8靠近所述压板7的一侧，所述垫圈6设置在0型圈8的另一侧。PTFE挡圈+密封圈组合起辅助密封作用。
[0046]作为本实施例的一个备选实施方式，所述收缩组件还包括挡板22，如图3所示，所述挡板22设置在任意相邻的扇形块21之间的橡胶密封垫10的凹槽内壁上。挡板22为L型，用于防止当扇形块21收缩时，橡胶从扇形块间隙流失。可以理解的是，当卸载压力时，扇形金属块21恢复原位，方便试件拆卸。
[0047]本实施例中，如图1所示，所述橡胶密封垫10的数量为两个，两个橡胶密封垫10不具有收缩组件的端面靠接在一起。
[0048]作为本发明的一个备选实施方式，所述第二密封组件还包括紫铜垫4，所述紫铜垫4设置在橡胶密封垫10与压盖2之间。紫铜垫4在超高压力下产生轴向压缩变形，内孔直径缩小，其与试件之间的间隙减小，从而有效阻止橡胶密封垫流失
[0049]上述实施例中，所述第二密封组件还包括0型圈11，设置在紫铜垫4与压盖2之间。其具有辅助密封作用，防止大间隙密封垫在高温高压下流失；
[0050]本实施例中，压盖2与密封套筒3螺栓连接，压板7与密封套筒3螺栓连接。压盖2远离所述第二密封组件的一端设置有调节块1，用于调整所述第二密封组件在所述第二容纳腔内的位置。调节块主要起调节压缩量的作用。
[0051]参看图1-图3结构图解，其具体的安装方式如下:
[0052](1)按顺序依次将压板7、0型圈8、PTFE挡圈9、垫圈6安装到石油管材101外圆面上；
[0053](2)将0型圈组合11安装到密封套筒3外圆密封槽内；
[0054](3)将密封套筒3安装至试件上，通过压板7、连接螺栓将0型圈8、PTFE挡圈9压入至密封套筒3内，安装过程中涂抹耐高温润滑脂。
[0055](4)依照图1所示，将两个相同的橡胶密封垫10以“背靠背”方式装入密封套筒3，再依次装入紫铜垫4、压盖2，并安装连接螺栓；
[0056](5)通过安装工具，将组合完成的密封套筒3压入压力釜102。
[0057](6)预紧橡胶密封垫。安装调节块1，连接压力釜端盖。
[0058](7)开始试验。
[0059]大间隙高温高压组合密封结构密封可靠，耐疲劳，使用方便，具有耐卸载冲击、微动疲劳寿命高等功能，有效解决了石油管材领域大间隙高温高压密封技术难题。
[0060]最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种石油管材密封装置，套接在石油管材上，其特征在于，包括: 密封套筒(3)，套接在所述石油管材上，并在密封套筒(3)的内环面上自密封套筒(3)的两端向密封套筒(3)内部开环状凹槽，形成第一容纳腔与第二容纳腔； 第一密封组件，成环状套接在所述石油管材上，并置于所述第一容纳腔内； 压板(7)，与所述密封套筒(3)连接，用于限位所述第一密封组件； 第二密封组件，置于所述第二容纳腔内，包括橡胶密封垫(10)，所述橡胶密封垫(10)成环状套接在所述石油管材与密封套筒(3)之间，并自橡胶密封垫(10)的一端面向橡胶密封垫(10)内部开环状凹槽，形成第三容纳腔，所述第三容纳腔内设置有收缩组件，所述收缩组件包括多个嵌入在橡胶密封垫(10)的凹槽内壁上的扇形块(21)，任意相邻的扇形块(21)之间留有空隙，所述橡胶密封垫(10)受力后挤压扇形块(21)，使多个扇形块(21)相互靠近，从而使其抱紧在所述石油管材上； 压盖(2)，与所述密封套筒(3)连接，用于限位所述第二密封组件。2.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:所述第一密封组件包括O型圈(8)、垫圈(6)以及PTFE挡圈(9)，其中，所述PTFE挡圈(9)设置在O型圈⑶靠近所述压板(7)的一侧，所述垫圈(6)设置在O型圈⑶的另一侧。3.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:所述收缩组件还包括挡板(22)，所述挡板(22)设置在任意相邻的扇形块(21)之间的橡胶密封垫(10)的凹槽内壁上。4.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:所述橡胶密封垫(10)的数量为两个，两个橡胶密封垫(10)的远离收缩组件的两个端面相互靠接在一起。5.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:所述第二密封组件还包括紫铜垫(4)，所述紫铜垫(4)设置在橡胶密封垫(10)与压盖(2)之间。6.如权利要求5所述的石油管材密封装置，其特征在于:所述第二密封组件还包括O型圈(11)，设置在紫铜垫(4)与压盖(2)之间。7.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:压盖(2)与密封套筒(3)螺栓连接，压板(7)与密封套筒(3)螺栓连接。8.如权利要求1所述的石油管材密封装置，其特征在于:压盖(2)远离所述第二密封组件的一端设置有调节块(I)，用于调整所述第二密封组件在所述第二容纳腔内的位置。
【专利摘要】本发明公开了一种石油管材密封装置，套接在石油管材上，属于大间隙高温高压组合密封技术领域。所述装置包括密封套筒与橡胶密封垫等，密封套筒套接在所述石油管材上，并在密封套筒的内环面上自密封套筒的两端向密封套筒内部开环状凹槽，形成第一容纳腔与第二容纳腔，其中，第一容纳腔内设置有第一密封组件，并通过压板限位；第二容纳腔内设置有橡胶密封垫，并通过压盖限位，自橡胶密封垫的一端面向橡胶密封垫内部开环状凹槽，形成第三容纳腔，所述第三容纳腔内设置有收缩组件，所述收缩组件在受力后收缩在所述石油管材上，进而实现密封效果。所述装置密封可靠，耐疲劳，有效解决了石油管材领域大间隙高温高压密封技术难题。
【IPC分类】F16J15/18
【公开号】CN105351525
【申请号】CN201510894316
【发明人】尧建平, 李洪文, 贺伟, 刘崇锐, 李扬眉, 王凯, 姜小玉, 张积广, 赵文华
【申请人】中国飞机强度研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月8日