[发明专利]一种活动弯头连接机构的高压密封圈

说明书

本申请公开了一种活动弯头连接机构的高压密封圈，包括密封件，该密封件装配到活动弯头的各个接头端面处，活动弯头包含相互连接的一号直接头和一号弯头，相互连接的二号直接头和二号弯头，以及两个弯头的注油嘴，所述一号直接头的一端装配有翼型螺母，且翼型螺母与一号直接头之间设置有连接套，所述密封件包含密封壳体、螺旋弹簧以及支撑件，所述螺旋弹簧设置到密封壳体内，所述支撑件设置到密封壳体的端头处，所述一号直接头与一号弯头之间形成的区域设为沟槽；其技术要点为，本发明的密封件从材料及密封结构方面进行有效设计，彻底解决了传统的由壬密封圈无法满足现有工况要求的局面，起到了良好的社会经济效益。

技术领域

本发明属于管道连接件及其密封件技术领域，具体是一种活动弯头连接机构的高压密封圈。

背景技术

高压活动弯头常用于石油及天然气钻采工业的高压排出管线、输入管线、临时液流管线、试井管线，以及其他的高压工况下输送液流的酸性作业环境；工作压力在42MPa至105MPa之间，具体参照图1可以看出，高压活动弯头由翼形螺母连接，具有快速上紧，下卸和耐压密封的特点；

活动弯头具有灵活、抗冲击、抗震动、流量大等特点，具有快速上紧，下泄和耐压密封的特点；具体参照图2可以看出，活动弯头通过各种不同的组合，形成不同功能用途的管路组合，各接头端面处的密封一般采用由壬密封圈；

传统的由壬密封圈的缺点为：

一是温度受限，在石油及天然气钻采时，密封材料能满足-46～+180℃的温度范围，而普通的丁腈橡胶一般耐温为-35～+100℃，氢化丁腈橡胶的耐温范围为：-30～+150摄氏度；

二是压力受限：橡胶材料在高温高压时，抗挤出能力显著下降，所以，传统的由壬密封会复合一个铜片来增强橡胶弹性体的抗挤出能力，但极限状态下，只能承受最高105MPa(15000PSI)的压力；在钻采过程中，压力从0～最高压会发生交互变化，在这种交互压力的变化下，橡胶抗疲劳性能大大衰减，密封件的寿命无法满足采油所需要的期望寿命；同时，这种交互压力的变化很容易使橡胶弹性体发生气爆，大大的缩短了密封件的使用寿命。

三是运动受限：活动弯头在安装时发生旋转运动，在工作过程中，会产生微小的频繁的旋转运动，紧配合的橡胶在同刚性件做相对运动时，如果刚性对偶件的加工光洁度达不到要求时，会很快的使橡胶弹性体磨损，并产生内生热，加速了密封效果的失效。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种活动弯头连接机构的高压密封圈，解决现有背景技术中提到的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种活动弯头连接机构的高压密封圈，包括密封件，该密封件装配到活动弯头的各个接头端面处，活动弯头包含相互连接的一号直接头和一号弯头，相互连接的二号直接头和二号弯头，以及两个弯头的注油嘴，所述一号直接头的一端装配有翼型螺母，且翼型螺母与一号直接头之间设置有连接套，

所述密封件包含密封壳体、螺旋弹簧以及支撑件，所述螺旋弹簧设置到密封壳体内，所述支撑件设置到密封壳体的端头处，

所述一号直接头与一号弯头之间形成的区域设为沟槽，所述密封件通过两侧表面与沟槽的两个侧面接触，并形成的接触应力。

进一步的，所述密封壳体为截面呈“U”形的壳体结构，且密封壳体采用碳纤维填充特种聚四氟乙烯材料。

进一步的，所述螺旋弹簧为双层片式结构，且螺旋弹簧采用钴-铬-镍合金材料。

进一步的，所述螺旋弹簧设置到密封壳体内壁之间形成的区域内，且螺旋弹簧的两端均与密封壳体的内壁焊接。