专利名称：卡环式密封总成的制作方法
技术领域：
本实用属于海洋石油钻采装备领域，具体地说是一种用来对海洋水下井口装置中
套管头与套管悬挂器之间的环形空间实施密封，防止泄漏，同时具有自锁性的密封机构总成。
背景技术：
密封是影响海洋钻采装备整体性能的重要因素之一，由于工作环境和密封介质的复杂性，其产品和技术一直被欧美等发达国家所垄断。我国目前在适应海洋环境的水下井口装置用密封的设计、制造技术方面还一直处于空白状态。 目前，海洋水下井口装置中套管头与套管悬挂器之间常用的环形密封，其不足主要为l.密封件数量多，需要逐个进行安装或拆卸，过程繁琐、费时；2.因环空压力、载荷及温度等变化导致密封容易松动，产生泄漏，密封效果不好；3.在高压钻井液作用下，容易剌伤密封本体，导致密封失效。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种卡环式密封总成，它不仅实现了对套管头与套管悬挂器之间环形空间实施密封，而且实现了密封自锁，增强了密封效果，延长了使用寿命，并且还实现了快速安装和拆卸密封，节省了时间，提高了效率。[0005] 本实用新型采用的技术方案是一种卡环式密封总成，密封体和连接套之间通过剪切销和一个下连接环连接；所述密封体的下部为"V"形环状结构，其外壁中部设有一道环状凹槽I，顶部设有径向孔眼I ;所述连接套的内孔上段设有一道环状凹槽II，中段设有一道环状凸起，下段设有与密封体顶部径向孔眼I相配的径向孔眼II，再下方又有一道环状凹槽III，整个连接套的底部为锥形的筒状结构且与密封体下部的"V"形环状结构相配合。 所述连接套上部端面处设有外卡环，中段环状凸起的上端部处设有内卡环。[0007] 所述连接套的内侧上部设有锁紧套，锁紧套通过上连接环与连接套连接；所述锁紧套的内孔下端处设有圆锥斜面I，上部设有一道环状凹槽iv，外壁设有两道环状凹槽，其中上方的一道环状凹槽V带有圆锥斜面II。 所述外卡环的内侧设有锁紧套，所述锁紧套的内孔下端处设有圆锥斜面I，上部设有一道环状凹槽IV，外壁设有两道环状凹槽，其中上方的一道环状凹槽V带有圆锥斜面II 。[0009] 所述的下连接环、内卡环、上连接环、外卡环均为开口式结构。[0010] 本实用新型与现有技术相比的优点是 1、将密封体下端设计成"V"形环状结构，可以防止在安装下放操作过程中碰伤、划伤密封段。 2、采用连接套2的下端挤压密封体"V"形环状结构来实施金属对金属密封。[0013] 3、通过内卡环和外卡环对密封体进行了双重锁紧，防止了因密封松动而产生泄漏，增强了密封效果。 4、安装、拆卸密封时，仅需要对专用工具进行轴向下压、上提即可完成，无旋转要求，操作简单，速度快，效率高。 5、在密封体和连接套之间设有数个剪切销，可准确判断密封下放位置，实施密封，防止安装操作失误。
图1是本实用新型结构示意图；[0017] 图2是本实用新型内卡环的俯视图；[0018] 图3是本实用新型安装后示意图。
具体实施方式
以下结合附图1、2、3描述本实用新型的一种实施方式。 —种卡环式密封总成，密封体1和连接套2之间通过剪切销4和一个下连接环3连接；密封体1的下部为"V"形环状结构，其外壁中部设有一道环状凹槽19，顶部设有径向孔眼110 ;连接套2的上部端面处可以设外卡环8，内孔上段设有一道环状凹槽1111，中段设有一道环状凸起12，环状凸起12的上端部处可以设有内卡环5，下段设有与密封体1顶部径向孔眼110相配的径向孔眼1113，再下方又有一道环状凹槽11114，整个连接套2的底部为锥形的筒状结构且与密封体1下部的"V"形环状结构相配合。在连接套2的内侧上部或外卡环8的内侧设有锁紧套6，锁紧套6通过上连接环7与连接套2连接，锁紧套6的内孔下端处设有圆锥斜面115，上部设有一道环状凹槽IV16，外壁设有两道环状凹槽，其中上方的一道环状凹槽V 17带有圆锥斜面I1 18。 下连接环3、内卡环5、上连接环7、外卡环8均为开口式结构。 内卡环5和外卡环8均是采用弹力回縮方式实施密封解锁的。两个卡环(内卡环
5和外卡环8)可以同时使用，也可以任意选择一个使用或均不使用。 本实用新型的安装过程是将整个密封总成按照图1所示装配好，并通过锁紧套6内孔的环状凹槽IV16，与专用安装工具连接。参照图3，用专用安装工具将密封总成送入特定的安装位置，接着，依靠专用安装工具的向下力作用在外卡环8上，将密封总成压入套管头19与套管悬挂器20之间的环形空间内，直到密封体1的"V"形密封头与套管悬挂器20的外侧台肩相接触，并继续向下用力推动密封总成，剪切销4被剪断，连接套2相对密封体1向下移动，连接套2下部使密封体1的"V"形密封头产生张开变形，实现金属对金属环空密封。最后，通过安装工具在锁紧套6的上端面产生一个向下的压力，使锁紧套6向下运动。锁紧套在向下运动过程中，锁紧套6依靠下端内孔的圆锥斜面115挤压内卡环5，使其沿径向向内收縮，并锁定在套管悬挂器20外圆环状凹槽内；锁紧套6依靠外圆上的圆锥斜面1118挤压外卡环8，使其沿径向向外张开，并锁定在套管头19内孔环状凹槽内，从而实现密封总成双重自锁。最后，向上提收回专用安装工具，完成密封安装。 本实用新型的拆卸过程是用专用拆卸工具直接连接在锁紧套6的内孔上端环状凹槽IV16内，向上拉动锁紧套6，当锁紧套6向上运动与内卡环5脱离时，内卡环5靠自身回弹力沿径向张开到初始状态，并从套管悬挂器20外圆环状凹槽内脱出，实现密封总成内解锁；外卡环8靠自身回弹力沿径向收縮到初始状态，从套管头19内孔环状凹槽内脱出，实现密封总成外解锁。接着，继续向上拉动锁紧套6，将整个密封总成取出。
权利要求一种卡环式密封总成，其特征是密封体(1)和连接套(2)之间通过剪切销(4)和一个下连接环(3)连接；所述密封体(1)的下部为“V”形环状结构，其外壁中部设有一道环状凹槽I(9)，顶部设有径向孔眼I(10)；所述连接套(2)的内孔上段设有一道环状凹槽II(11)，中段设有一道环状凸起(12)，下段设有与密封体(1)顶部径向孔眼I(10)相配的径向孔眼II(13)，再下方又有一道环状凹槽III(14)，整个连接套(2)的底部为锥形的筒状结构且与密封体(1)下部的“V”形环状结构相配合。
2. 根据权利要求1所述的卡环式密封总成，其特征是所述连接套(2)上部端面处设有外卡环(8)，中段环状凸起(12)的上端部处设有内卡环(5)。
3. 根据权利要求l所述的卡环式密封总成，其特征是所述连接套(2)的内侧上部设有锁紧套(6)，锁紧套(6)通过上连接环(7)与连接套(2)连接；所述锁紧套(6)的内孔下端处设有圆锥斜面I(15)，上部设有一道环状凹槽IV(16)，外壁设有两道环状凹槽，其中上方的一道环状凹槽V(17)带有圆锥斜面I1(18)。
4. 根据权利要求2所述的卡环式密封总成，其特征是所述外卡环(8)的内侧设有锁紧套(6)，所述锁紧套(6)的内孔下端处设有圆锥斜面I(15)，上部设有一道环状凹槽IV(16)，外壁设有两道环状凹槽，其中上方的一道环状凹槽V(17)带有圆锥斜面I1(18)。
5. 根据权利要求2所述的卡环式密封总成，其特征是所述的内卡环(5)、外卡环(8)均为开口式结构。
6. 根据权利要求3所述的卡环式密封总成，其特征是所述的下连接环(3)、上连接环(7)均为开口式结构。
专利摘要本实用新型提供一种卡环式密封总成，采用的技术方案是密封体和连接套之间通过剪切销和一个下连接环连接；所述密封体的下部为“V”形环状结构，其外壁中部设有一道环状凹槽I，顶部设有径向孔眼I；所述连接套的内孔上段设有一道环状凹槽II，中段设有一道环状凸起，下段设有与密封体顶部径向孔眼I相配的径向孔眼II，再下方又有一道环状凹槽III，整个连接套的底部为锥形的筒状结构且与密封体下部的“V”形环状结构相配合。本实用新型不仅实现了对套管头与套管悬挂器之间环形空间实施密封，而且实现了密封自锁，增强了密封效果，延长了使用寿命，并且还实现了快速安装和拆卸密封，节省了时间，提高了效率。
文档编号E21B33/064GK201448086SQ20092003345
公开日2010年5月5日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者任钢峰, 刘小卫, 王定亚, 金弢, 阎永宏 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司