专利名称：一种适用于井下环境使用的唇形密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种密封技术，特别是一种适用于井下环境使用的唇形密封结构。
背景技术：
唇形密封圈是一种常用的密封元件。普通结构的唇形密封圈需要与密封面内孔形 成一定的预过盈量，由于密封圈与密封面内孔之间的磨擦原因，会导致仪器下井遇阻，唇形 密封圈经常磨擦也容易损伤，而且普通结构的唇形密封圈如果在油、水井测试仪器上使用， 受到高温的影响，会使唇形密封圈的耐压性能大大降低，影响仪器的密封性能。此外普通结 构的唇形密封圈对密封配合尺寸要求比较严，在密封间隙比较小的情况下，才能保证比较 好的耐压性能。但较小的密封间隙，会导致仪器下井遇阻通过困难。
实用新型内容本实用新型的目的在于，一种适用于井下环境使用的唇形密封结构。在保证可靠 密封的前提下，最大限度地保障仪器下井的顺畅增大配合间隙。 本实用新型的技术方案一种适用于井下环境使用的唇形密封结构，包括井下工 具；井下工具中设有密封圈支架，密封圈支架上设有密封圈座，密封圈座上设有密封圈，密 封圈的内孔中插有驱动套。 上述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈为唇形密封圈，密封 圈的唇口上设有倒角；密封圈上还设有定位台阶和分模面。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈用邵尔硬度> 90的
FX-6氟橡胶制成；密封圈的最大自然外径比井下工具的内径小1 1. 5mm。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈座上设有内螺纹孔和
内台阶。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈座上的内台阶与密封 圈上的分模面接触连接。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈支架上设有外螺纹、 限位台阶和配合面。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述密封圈支架的外螺纹上旋有
密封圈座，密封圈座上密封圈的定位台阶与密封圈支架上的限位台阶接触连接。 前述的适用于井下环境使用的唇形密封结构中，所述驱动套的外径小于井下工具
的内径；驱动套与密封圈内孔连接部分的小直径与密封圈的内径相对应；驱动套的外径与
小直径的过渡为圆弧过渡。 与现有技术相比，本实用新型的适用于井下环境使用的唇形密封结构，可以在保 证可靠密封的前提下，最大限度地增大配合间隙，保障仪器下井的顺畅。它是通过挤压唇形 密封圈唇边实现与井下工具内孔的紧密配合，是一种"主动型"的密封，即需要密封时才会动作产生过盈量，比普通过盈密封更容易下井，不容易遇阻；由于采用特殊的唇形密封圈结 构设计，保证唇形密封圈在大间隙配合、高温、高压差、油水浸泡等恶劣条件下长期可靠密 封。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是密封圈的示意图； 图3是密封圈座的示意图； 图4是密封支架的示意图； 图5是本实用新型密封状态的示意图。 附图中的标记为l-井下工具，2-密封圈支架，3-密封圈座，4-密封圈，5-驱动 套，6-倒角，7-定位台阶，8-分模面，9_内螺纹孔，IO-内台阶，11-外螺纹，12_限位台阶， 13-配合面。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的适用于井下环境使用的唇形密封结构作 进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。 实施例。本实用新型适用于井下环境使用的唇形密封结构如图1所示。包括井下 工具1 ;井下工具1中设有密封圈支架2，密封圈支架2上设有密封圈座3，密封圈座3上设 有密封圈4，密封圈4的内孔中插有驱动套5。 密封圈4的结构如图2所示，密封圈4为唇形密封圈，密封圈4的唇口上设有倒角 6 ;密封圈4上还设有定位台阶7和分模面8。密封圈4用邵尔硬度> 90的FX-6氟橡胶制 成；密封圈4的最大自然外径比井下工具1的内径小1 1. 5mm。 密封圈座3的结构如图3所示，密封圈座3上设有内螺纹孔9和内台阶10。密封 圈座3上的内台阶10与密封圈4上的分模面8接触连接。 密封圈支架2的结构如图4所示，密封圈支架2上设有外螺纹11、限位台阶12和 配合面13。所述密封圈支架2的外螺纹11上旋有密封圈座3，密封圈座3上密封圈4的定 位台阶7与密封圈支架3上的限位台阶12接触连接。 图5是本实用新型密封状态的示意图。从图中可以看出驱动套5的外径小于井下 工具1的内径；驱动套5与密封圈4内孔连接部分的小直径与密封圈4的内径相对应；驱动 套5的外径与小直径的过渡为圆弧过渡。当驱动套5在外力驱动下，驱动套5可沿密封圈 支架2做轴线移动，从而挤压密封圈4的唇边向外翻，与井下工具1内孔形成紧密配合，驱 动套5停止移动后，可形成可靠自锁，实现良好的密封性能。 本实用新型的密封过程及原理 密封圈支架2上加工有限位台阶12和配合面13，配合面13直径比密封圈4内直 径大；密封圈4从密封圈支架2右端套入，靠限位台阶12进行定位。密封圈座3和密封圈 支架2上加工有配合螺纹，密封圈座3拧入后，挤压密封圈4根部。由此产生过盈密封的效 果，防止密封圈4根部形成泄漏。图14中密封圈4为自由状态，其外径小于仪器(指穿在 井下工具内的仪器，图中未画出)的外径，仪器下井通过井下工具时不会遇阻，此时压力值Pl等于P2。在外力驱动下，驱动套5可沿密封圈支架2做轴线移动时，从而挤压密封圈4的 唇边，使其外翻，与井下工具内孔形成紧密配合，驱动套5停止移动后，可形成可靠自锁，实 现良好的密封性能。密封圈4采用氟橡胶FX-6加工而成，耐油、耐高温性能良好；密封圈4 的邵尔A型硬度达到90以上，可保证大配合间隙(单边间隙S = 0.75mm)下的长期可靠 密封，而不被撕裂；密封圈4采用分模面8在根部的特殊设计(见附图2)，尽管脱模困难， 合格率低，却能提高密封圈4高温下的抗撕裂强度和耐压性能，使得Pl和P2之间的压力差 可达到15MPa以上，满足大多数油、水井的测压、验封等测试要求。
权利要求一种适用于井下环境使用的唇形密封结构，包括井下工具(1)；其特征在于井下工具(1)中设有密封圈支架(2)，密封圈支架(2)上设有密封圈座(3)，密封圈座(3)上设有密封圈(4)，密封圈(4)的内孔中插有驱动套(5)。
2. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈(4)为唇形密封圈，密封圈(4)的唇口上设有倒角(6);密封圈(4)上还设有定位台阶 (7)和分模面(8)。
3. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈(4)用邵尔硬度〉90的FX-6氟橡胶制成；密封圈(4)的最大自然外径比井下工具(1) 的内径小1 1. 5mm。
4. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈座(3)上设有内螺纹孔(9)和内台阶(10)。
5. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈座(3)上的内台阶(10)与密封圈(4)上的分模面(8)接触连接。
6. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈支架(2)上设有外螺纹(11)、限位台阶(12)和配合面(13)。
7. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述密 封圈支架(2)的外螺纹(11)上旋有密封圈座(3)，密封圈座(3)上密封圈(4)的定位台阶 (7)与密封圈支架(3)上的限位台阶(12)接触连接。
8. 根据权利要求1所述的适用于井下环境使用的唇形密封结构，其特征在于所述驱 动套(5)的外径小于井下工具(1)的内径；驱动套(5)与密封圈(4)内孔连接部分的小直 径与密封圈(4)的内径相对应；驱动套(5)的外径与小直径的过渡为圆弧过渡。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于井下环境使用的唇形密封结构，包括井下工具(1)；井下工具(1)中设有密封圈支架(2)，密封圈支架(2)上设有密封圈座(3)，密封圈座(3)上设有密封圈(4)，密封圈(4)的内孔中插有驱动套(5)。本实用新型在保证可靠密封的前提下，最大限度地保障仪器下井的顺畅增大配合间隙。保障仪器下井的顺畅。比普通过盈密封更容易下井，不容易遇阻；由于采用特殊的唇形密封圈结构设计，保证唇形密封圈在大间隙配合、高温、高压差、油水浸泡等恶劣条件下长期可靠密封。
文档编号F16J15/32GK201502711SQ20092031139
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者冯贵洪, 董光德, 谢冬梅, 谢泰平, 陈勇 申请人:贵州航天凯山石油仪器有限公司