一种用于阀门阀杆的密封填料的制作方法

本实用新型属于密封填料技术领域,具体为一种用于高压、低温采油、采气阀门阀杆密封填料领域。

背景技术：

在API6A（美国石油学会,American Petroleum Institute）标准中,对于重要的采油或采气的阀门中,阀杆与阀盖之间要求提供一种可靠的密封连接。阀杆、阀盖可被指定为载体。

阀门阀杆密封填料的材料选用GTFE（聚四氟乙烯+25%玻璃钎维）,邵氏硬度达到HD58.8,该材料在性能上完全符合抗流化氢和承受高压的能力,也具备符合API6A和NACE MR0175的要求。

阀门阀杆密封填料被设计成组合使用,其要求能被用于承受最大工作压力10000Psi以下的等级, 2000Psi、3000Psi、5000Psi、10000Psi共有四个压力等级,对于不同的压力等级密封圈本体的个数是不相同的。

在原有的设计中,工作压力低于200Psi以下时,阀杆与阀盖之间有时会发生低压渗漏现象,在阀门7500Psi的高压检测时,阀杆与阀盖之间有时也会发生高压渗漏,要想高压不漏的话,一般采用注一定量密封剂,该密封剂为特氟隆,很硬,这样会造成阀门开启扭矩的加大。

现有密封填料形式为：参见图1-4，密封填料的材料是GTFE,在质地上要比橡胶来的硬,邵氏硬度达到HD58.8,这就决定了材料本身不太像橡胶那样来的容易变形,所以在设计上决定了密封填料的外圆和内孔不允许有锥度,否则在安装时,密封填料不但无法容易装入密封填料孔中,而且密封填料更容易被损坏。密封填料仓与填料之间的间隙和阀杆与填料之间的间隙也不能像橡胶密封件那样来的特别小,当然,对密封来说,间隙越小,它所需要的密封力就会小,对密封来说是有利的,但对安装来说是不利,反之,间隙放大,对密封来说是不利,但对安装来说是有利的,要想达到密封,可以加大纵向力,然而往往会处理不当,会将阀杆抱死,在阀门开启时,会感觉操作扭矩很大。从工作原理来看,其形成角度差的压入角小于变形角,压入角是顶在变形角的顶部,这就造成了密封圈的本体在径向方向不太容易变形,如要产生变形,在纵向方向要施加很大的力,但在低压状态下,纵向方向的力很小,造成径向没有足够的变形力,引起径向没有足够的变形,从而引起渗漏,这就是造成在低压状态下容易产生渗漏的原因。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是一种结构简单、易变形、密封效果好且可重复使用的用于阀门阀杆的密封填料。

本实用新型的技术方案是：包括均为环形的密封圈本体、上座和下座；所述密封圈本体的纵向截面为倒置的V型；所述上座的下部为截面呈凹三角形的凹槽，且所述凹槽的两斜面分别与所述密封圈本体上面接触并有角度差；所述下座的上部为截面呈凸三角形的凸起，且所述凸起与所述密封圈本体下面接触并有角度差；所述角度差能够实现上座凹槽的内表面仅仅下部与密封圈本体上部的两斜面接触，上座凹槽的内表面上部与密封圈本体1上部的两斜面分离。

进一步的，所述密封圈本体、上座和下座的内壁、外壁自上而下表面均光滑平整。

进一步的，所述密封填料为非金属密封填料。

进一步的，所述非金属密封填料为聚四氟乙烯或者玻璃纤维改性聚四氟乙烯的材质。

与现有技术相比，结构简单、体积小、易变形、与载体之间为非金属密封、密封可靠、可用于腐蚀环境;同时,受力变形为弹性变形,可重复使用,对载体没有伤害。有益效果具体如下：

1.密封填料主要作用是提供并保持金属间密封,所以该非金属密封圈不仅可用于API6A、的领域中,也可被用于其它需要非金属对金属密封的领域。

2.密封填料不需要像API垫环那样提供特殊沟槽就可进行密封,所以结构简单,便于加工与制造。

3.密封填料与其它起同样作用的非金属密封圈比较,体积更小,因而所需空间更小。

4.密封填料其结构简单,相互之间能互换,安装与拆卸不需要专用工具,便于装配,节约了安装调试时间,把停工时间降低到最低限度。

5.密封填料所使用的材料硬度要比密封载体所使用的材料硬度低的很多,所以在使用时,不会破坏密封载体的密封面。

6.密封填料在使用时本身不受尺寸的限制,所以可被制成各种规格大小的密封填料。

7.密封填料,不会使被密封的载体强度降低。

8.密封填料不会受API6A法兰螺栓孔的限制而影响本身的设计空间,也就是说特殊非金属密封填料在设计上本身很小。

9.密封填料可以被设计成在常温下最高能承受10000Psi工作压力。

10.密封填料可选用GTFE、PTFE材料,所以特殊金属密封圈可被用于更广范的领域,特别被用于硫化氢、二氧化碳腐蚀工况条件,符合API6A和NACE MR 0175规范要求。

11.密封填料是非金属对金属密封,所以可被用于-60℃以下的低温和被用于180℃以上的高温。

12.在压力波动情况下不会影响密封的可靠性。

13.可被重复使用多次而无需更换新的。

附图说明

图1为现有非金属密封填料的结构示意图；

图2为现有非金属密封填料的安装示意图；

图3为现有非金属密封填料的径向变形示意图；

图4为现有非金属密封填料的角度差示意图；

图5为密封填料的压入角和变形角示意图；

图6为本实用新型的结构示意图；

图7为本实用新型的角度差示意图；

图8为本实用新型的安装示意图；

图中：1、密封圈本体，2、上座，3、下座，4、被密封的载体。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参见图6-8，一种用于阀门阀杆的密封填料，包括均为环形的密封圈本体1、上座2和下座3，密封圈本体1、上座2和下座3的内壁、外壁自上而下表面均光滑平整；密封圈本体1的纵向截面为倒置的V型；上座的下部为截面呈凹三角形的凹槽，且凹槽的两斜面分别与密封圈本体1上面接触并有角度差；下座3的上部为截面呈凸三角形的凸起，且凸起与密封圈本体1下面接触并有角度差；上述形成角度差的压入角均大于变形角，即实现上座凹槽的内表面仅仅下部与密封圈本体1上部的两斜面接触，上座凹槽的内表面上部与密封圈本体1上部的两斜面分离，从而使二者之间形成角度差，同理，下座凸起和密封圈本体1下部的两斜面之间也为同样的结构，并形成一致的角度差。密封填料为非金属密封填料，比如PTFE（聚四氟乙烯）或者GTFE（即玻璃纤维改性的聚四氟乙烯）。

本实用新型的作用原理为：

参见图7,压入角是顶在变形角的外端,密封填料在径向方向就容易变形，从图中就可以看出，在纵向方向不需要施加很大的力，密封填料各部分之间就会因相互的挤压，在径向产生足够的变形,从而建立起初始低压密封。要想改变密封填料的密封性能，只要通过改变密封圈本体1、上座3、下座2的压入角和变形角之间的角度，在不改变密封性能的前提下，可以降低纵向力。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，有可能对具体尺寸，或者局部结构做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。