一种双重密封圈的制作方法

本发明涉及柱塞泵密封技术领域，特别是涉及一种双重密封圈。

背景技术

柱塞泵液力端总成是压裂车上必备的易损部件，阀箱结构复杂，主要有柱塞、盘根密封组件、凡尔阀总成、压盖、压帽、压盖密封件等组成。柱塞泵液力端总成在施工过程中的故障率90％是由密封失效造成。在液力端总成中有动态密封和静态密封两种形式，动态密封是密封与配合件互做相对运动并在外部施压的情况下密封住压力不外泄，盘根密封组件就是属于这类密封；静态密封是密封件与配合件为静止状态下密封，压盖密封就是属于静态密封，静态密封件在液力端总成中起到密封住各端口的压力不外泄的功能。传统的液力端总成密封结构包括阀箱，阀箱内设有压盖，压盖上设有压帽，压盖的外侧设有压盖密封槽，挡圈和唇口式密封二者配合设于压盖密封槽中，安装时与阀箱的密封孔过盈配合，利用柱塞在阀箱中往复运动产生交变超高压力，压力瞬间使唇口式密封的唇口部分张开，起到密封保压作用。

如今各大油田的地形地貌，储油层越来越深，大约在4000～7000米深，开采难度越来越难，开采压裂设备压力越来越高，由原来常规压裂压力50～80mpa，现在压裂的压力基本在80～135mpa；当柱塞泵液力端总成压裂压力增压至100mpa以上时，由于唇口式密封的唇口部位的尺寸和过盈量偏小，且支撑唇口式密封的挡圈具有20°安装切口，压盖密封组件受到超高压力流体时瞬间冲刺，并沿挡圈切缝泄漏，造成柱塞泵液力端总成不能正常增压作业。因此研发一种耐高压、使用寿命长的密封件，是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种双重密封圈，增大密封接触面积，密封性能可靠，耐高压，使用寿命长，结构简单合理，安装快捷方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种双重密封圈，包括唇口密封环体、圆弧密封环体和o型圈，所述唇口密封环体与所述圆弧密封环体同轴连接，所述唇口密封环体的外端面上设置有一环形槽，所述环形槽内嵌设有所述o型圈，位于所述环形槽外侧的所述唇口密封环体形成外密封唇口，位于所述环形槽内侧的所述唇口密封环体形成内密封唇口，所述圆弧密封环体的外侧壁设置为外圆弧凸起部，所述圆弧密封环体的内侧壁的中部设置有内圆弧凹陷部，所述唇口密封环体和所述圆弧密封环体的外侧壁连接处形成外凹陷部，所述唇口密封环体和所述圆弧密封环体的内侧壁连接处形成内凹陷部。

优选地，所述外密封唇口的外侧壁为弧面，所述内密封唇口的内侧壁为弧面。

优选地，所述外密封唇口的外侧壁的最大外径与所述外圆弧凸起部的最大外径相同。

优选地，所述外密封唇口的外侧壁的最大外径与所述外凹陷部的最小外径之差为2-4mm。

优选地，所述内凹陷部的内侧壁为弧面。

优选地，所述圆弧密封环体的内侧壁的外端口设置为倒角结构。

优选地，所述唇口密封环体和所述圆弧密封环体为一体式结构。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的双重密封圈，包括相连的唇口密封环体和圆弧密封环体，双重密封圈外侧包括外密封唇口和外圆弧凸起部进而形成双道密封，将双重密封圈用手撑开套入压盖密封槽中，将装配好双重密封圈的压盖置于阀箱的压盖密封孔内，使双重密封圈的外密封唇口和外圆弧凸起部与阀箱的压盖密封孔形成双道密封过盈配合，通过设置具有双道密封结构的双重密封圈改变了密封方式，增大密封接触面积，使得密封性能更加可靠，大大提高了密封件在高压状态下使用寿命，增加了密封件的使用效率并降低了生产成本，结构简单合理且安装快捷方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的柱塞泵液力端总成液腔压盖密封安装示意图；

图2为传统的唇口式密封的剖视图；

图3为传统的唇口式密封的局部放大图；

图4为传统的唇口式密封的尺寸示意图；

图5为本发明双重密封圈的安装示意图；

图6为本发明双重密封圈的结构示意图；

图7为本发明双重密封圈的尺寸示意图；

图8为本发明双重密封圈的局部放大尺寸示意图。

附图标记说明：1、阀箱；2、压帽；3、压盖；4、挡圈；5、唇口式密封；6、双重密封圈；61、外密封唇口；62、内密封唇口；63、o型圈；64、外圆弧凸起部；65、内圆弧凹陷部；66、外凹陷部；67、内凹陷部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种双重密封圈，增大密封接触面积，密封性能可靠，耐高压，使用寿命长，结构简单合理，安装快捷方便。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图6-8所示，本实施例提供一种双重密封圈6，包括唇口密封环体、圆弧密封环体和o型圈63，唇口密封环体与圆弧密封环体同轴连接，唇口密封环体的外端面上设置有一环形槽，环形槽内嵌设有o型圈63，位于环形槽外侧的唇口密封环体形成外密封唇口61，位于环形槽内侧的唇口密封环体形成内密封唇口62，圆弧密封环体的外侧壁设置为外圆弧凸起部64，圆弧密封环体的内侧壁的中部设置有内圆弧凹陷部65，唇口密封环体和圆弧密封环体的外侧壁连接处形成外凹陷部66，唇口密封环体和圆弧密封环体的内侧壁连接处形成内凹陷部67。

为了使得装配时不易被破坏且便于安装，将外密封唇口61的外侧壁为弧面，内密封唇口62的内侧壁为弧面，弧面结构具有导向作用，将双重密封圈6装配于压盖密封槽时内密封唇口62的弧面内侧壁起到导向作用，使得双重密封圈6便于装配，且避免内密封唇口62被切边破坏；将安装好双重密封圈6的压盖3装配于阀箱1的压盖密封孔时外密封唇口61的弧面外侧壁起到导向作用，使得压盖3便于装配，且避免外密封唇口61被切边破坏。

外密封唇口61的外侧壁的最大外径与外圆弧凸起部64的最大外径相同，将外密封唇口61的外侧壁的最大外径与外凹陷部66的最小外径之差设为2-4mm，使得双重密封圈6的外密封唇口61和外圆弧凸起部64与阀箱1的压盖密封孔的过盈量为单边1-2mm，增大双重密封圈6的过盈量，进而提升密封性能。于本具体实施例中，双重密封圈6的外密封唇口61和外圆弧凸起部64与阀箱1的压盖密封孔的过盈量为单边1.5mm。

内凹陷部67的内侧壁为弧面，且圆弧密封环体的内侧壁的中部设置有内圆弧凹陷部65，可见，双重密封圈6的内侧壁上设置有两个弧面凹陷部，当双重密封圈6装配于压盖密封槽时，通过设置两个弧面凹陷部使得双重密封圈6的内侧壁与压盖密封槽的外侧壁之间安装得更加紧密牢固。

于本具体实施例中，圆弧密封环体的内侧壁的外端口设置为倒角结构。唇口密封环体和圆弧密封环体为一体式结构。

如图5所示，为双重密封圈6的安装示意图，安装时，先将压盖3的密封槽清洗，清理污渍及污垢，均匀涂抹润滑脂，然后清理双重密封圈6表面污渍、污垢并均匀涂抹润滑脂，将双重密封圈6用手撑开套入压盖密封槽中，使双重密封圈6内径与压盖密封槽外径过盈配合，直径过盈量为3mm。清理阀箱1的压盖密封孔表面污渍、污垢并均匀涂抹润滑脂，将装配好双重密封圈6的压盖3置于阀箱1的压盖密封孔内，使双重密封圈6的外密封唇口61和外圆弧凸起部64与阀箱1的压盖密封孔形成双道密封过盈配合，过盈量为单边1.5mm。使用3400n的扭矩扳手将压帽3旋入阀箱1压帽孔内，使压帽2内平面紧压压盖3外侧平面，使其紧固，不松动。

如图1所示，传统的柱塞泵液力端总成密封结构包括阀箱1，阀箱1内设有压盖3，压盖3上设有压帽2，压盖3的外侧设有压盖密封槽，挡圈4和唇口式密封5二者配合设于压盖密封槽中，安装时与阀箱1的压盖密封孔过盈配合，利用柱塞在阀箱1中往复运动产生交变超高压力，压力瞬间使唇口式密封5唇口部分张开，起到密封保压作用。

如图2-4所示，传统的唇口式密封5的唇口部位的外侧壁和内侧壁设置为三角形凸起部，安装时易被切边破坏。唇口式密封5的外侧壁最大外径与内侧壁最小内径之差为14mm左右，在同一使用环境下，本实施例中外密封唇口61的外侧壁的最大外径与内密封唇口62的内侧壁的最小内径之差为17mm，即增大唇口密封环体的厚度，进而使其更加牢固耐用。唇口式密封5与阀箱1的压盖密封孔的过盈量为单边0.6mm左右，其过盈量低于双重密封圈6的过盈量。可见，唇口式密封5的唇口部位的尺寸和过盈量偏小，且支撑唇口式密封5的挡圈4具有20°安装切口，压盖密封组件受到超高压力流体时瞬间冲刺，并沿挡圈4切缝泄漏，造成柱塞泵液力端总成不能正常增压作业。

由此可知，与现有技术中的压盖密封组件相比，本实施例中双重密封圈6装配时具有导向作用，便于安装且不易被切边破坏，厚度增大使其更加牢固耐用，通过设置具有双道密封结构改变了密封方式，增大密封接触面积，使得密封性能更加可靠，大大提高了密封件在高压状态下使用寿命，增加了密封件的使用效率并降低了生产成本，结构简单合理且安装快捷方便。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。