一种石油开采设备用密封性密封环及其制备方法与流程

本发明涉及石油开采设备技术领域，具体为一种石油开采设备用密封性密封环及其制备方法。

背景技术：

在石油开采设备中，密封装置施一个非常重要的组成部分，在很多情况下，密封性能将直接影响整个系统的工作性能和质量，密封不良将导致系统功能下降，运行时密封装置承受介质压力和旋转轴、套筒的摩擦力，温度、转速及介质等因素显著影响密封装置的使用寿命。在现有的旋转接头中又以密封环作为密封装置的主要构件，密封环是一种带有缺口的环状密封件，把密封环放置在套筒的环槽内，套筒与旋转轴一起转动，密封环靠缺口被压拢后所具有的弹性而抵紧在壳体的内孔壁上，从而起到密封的作用。

现有的密封环缺少过滤装置，石油中颗粒杂质进入密封环的内腔中后，会增大旋转轴与密封环之间的摩擦力，从而导致密封环的磨损速度增大，磨损速度增大会降低了密封环的使用寿命，且密封环的上下表面容易被划伤，划伤后会导致密封性不良，从而导致密封环丧失密封作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种石油开采设备用密封性密封环及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的密封环缺少过滤装置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油开采设备用密封性密封环，包括密封环本体，所述密封环本体包括紧压环，所述紧压环的本体外侧开设有缺口槽，所述紧压环的上下侧均设置有窄边环，两个所述窄边环的外侧均套设有密封圈，所述密封环本体的上侧安装有上环盖，所述密封环本体的下侧安装有下环盖，所述下环盖的内腔中设置有过滤网，所述下环盖的下侧活动安装有自转轴，所述自转轴的外侧安装有涡轮叶片和清洁刷，所述清洁刷的上侧与过滤网贴合。

优选的，所述下环盖包括固定外环和支撑内板，所述固定外环和支撑内板之间连接有支撑连板，所述自转轴与支撑内板活动连接。

优选的，所述支撑连板的下侧与过滤网贴合。

优选的，所述过滤网的下表面与下环盖的下表面平齐。

优选的，所述上环盖的外径与下环盖的外径相同，所述上环盖的外径大于窄边环的外径，所述上环盖的外径小于紧压环的外径。

一种石油开采设备用密封性密封环的制备方法，该石油开采设备用密封性密封环的制备方法如下：

步骤一：使用锯床对轴承钢和a钢进行下料，然后对锯下的轴承钢进行退火；

步骤二：使用机床将退火后的轴承钢加工成密封环本体的形状并留下加工余量，使用机床将锯下的a钢加工成上环盖和下环盖的形状并留下加工余量；

步骤三：对密封环本体的紧压环部位进行淬火，随后对淬火后的密封环本体及上环盖和下环盖进行精加工；

步骤四：将密封圈套到窄边环上，随后通过螺栓将上环盖安装到密封环本体的上侧，将下环盖安装到密封环本体的下侧，然后将过滤网安装到下环盖的内腔中；

步骤五：将涡轮叶片和清洁刷焊接到自转轴的外侧，然后将自转轴安装到下环盖上。

优选的，所述密封环本体在机床上进行加工时，所述紧压环的外圆加工及密封环本体的内孔加工只采用一次装夹。

优选的，所述轴承钢退火后硬度为30～35hrc，所述轴承钢淬火后硬度大于62hrc。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)过滤网可以对通过的石油进行过滤，被过滤的杂质留在过滤网上，同时石油流动会带动涡轮叶片旋转，涡轮叶片会带动自转轴旋转，自转轴会带动清洁刷旋转，清洁刷旋转可以将过滤网表面的杂质扫除，从而避免杂质将过滤网堵住；

2)密封环本体的上下侧分别安装有上环盖和下环盖，上环盖和下环盖可以对密封环本体进行保护，从而避免密封环本体的上下表面被划伤。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明仰视结构示意图；

图3为本发明下环盖主视图剖视结构示意图；

图4为本发明密封环本体主视结构示意图。

图中：1密封环本体、11缺口槽、12窄边环、13紧压环、2密封圈、3上环盖、4下环盖、41固定外环、42支撑连板、43支撑内板、5自转轴、6涡轮叶片、7清洁刷、8过滤网。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种石油开采设备用密封性密封环，包括密封环本体1，密封环本体1包括紧压环13，紧压环13的本体外侧开设有缺口槽11，紧压环13的上下侧均设置有窄边环12，两个窄边环12的外侧均套设有密封圈2，上侧密封圈2的上侧与上环盖3贴合，上侧密封圈2的下侧与紧压环13贴合，下侧密封圈2的上侧与紧压环13贴合，下侧密封圈2的下侧与下环盖4贴合，密封环本体1的上侧安装有上环盖3，上环盖3的内径与未受挤压的密封环本体1的内径相同，密封环本体1的下侧安装有下环盖4，下环盖4的内腔中设置有过滤网8，下环盖4的内腔中开设有安装槽，过滤网8安装在安装槽内，下环盖4的下侧活动安装有自转轴5，自转轴5通过轴承与下环盖4连接，自转轴5的外侧安装有涡轮叶片6和清洁刷7，清洁刷7的上侧与过滤网8贴合。

下环盖4包括固定外环41和支撑内板43，固定外环41和支撑内板43之间连接有支撑连板42，自转轴5与支撑内板43活动连接，支撑内板43包括大圆柱和小圆柱，小圆柱在大圆柱的下侧，过滤网8包括内圈和外圈，内圈和外圈之间连接有滤网，过滤网8的内圈套在小圆柱的外侧，过滤网8的内圈安装在大圆柱上，过滤网8的外圈安装在固定外环41上。

支撑连板42的下侧与过滤网8贴合。

过滤网8的下表面与下环盖4的下表面平齐。

上环盖3的外径与下环盖4的外径相同，上环盖3的外径大于窄边环12的外径，上环盖3的外径小于紧压环13的外径。

一种石油开采设备用密封性密封环的制备方法，该石油开采设备用密封性密封环的制备方法如下：

步骤一：使用锯床对轴承钢和a3钢进行下料，然后对锯下的轴承钢进行退火；

步骤二：先使用钻床在退火后的轴承钢上钻出中心孔，然后使用车床车外圆、镗内孔，使用铣床铣缺口槽11，然后使用钻床和攻丝机在上侧窄边环12的本体上侧和下侧窄边环12的本体下侧开设螺纹孔，机床在将退火后的轴承钢加工成密封环本体1的形状后留有加工余量，随后用冲床将a3钢冲成上环盖3和下环盖4的形状并留下加工余量

步骤三：对密封环本体1的紧压环13部位进行淬火，随后对淬火后的密封环本体1及上环盖3和下环盖4进行精加工，精加工后在上环盖3的内孔、下表面及下环盖4的上表面和密封环本体1的内孔及紧压环13的外侧留有20丝的磨削余量，随后适用于磨床对密封环本体1及上环盖3和下环盖4进行磨削加工；

步骤四：将密封圈2套到窄边环12上，随后通过螺栓将上环盖3安装到密封环本体1的上侧，将下环盖4安装到密封环本体1的下侧，然后将过滤网8安装到下环盖4的内腔中；

步骤五：将涡轮叶片6和清洁刷7焊接到自转轴5的外侧，然后将自转轴5安装到下环盖4上。

密封环本体1在机床上进行加工时，紧压环13的外圆加工及密封环本体1的内孔加工只采用一次装夹，加工密封环本体1时，先使用车床将退火后的轴承钢的外圆尺寸车到设定值，然后再将退火后的轴承钢的内孔尺寸镗到设定尺寸，然后再将退火后轴承钢两端的外圆尺寸车到设定尺寸。

轴承钢退火后硬度为30～35hrc，轴承钢淬火后硬度大于62hrc。

工作原理：本装置组装时，先将密封圈2套到窄边环12上，随后将上环盖3安装到密封环本体1的上侧，将下环盖4安装到密封环本体1的下侧，并用螺栓将上环盖3和下环盖4固定，然后通过螺栓将过滤网8安装到下环盖4的内腔中，然后将涡轮叶片6和清洁刷7焊接到自转轴5的外侧，然后将自转轴5安装到下环盖4上即可；

使用时，过滤网8对通过的石油进行过滤，被过滤的杂质留在过滤网8上，同时石油流动会带动涡轮叶片6旋转，涡轮叶片6会带动自转轴5旋转，自转轴5会带动清洁刷7旋转，清洁刷7旋转可以将过滤网8表面的杂质扫除。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。