Высокотемпературное уплотнение полого штока

(51)5 Р 615 56 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединениепо термическим методам добычи нефтиСоюзтермнефть(54) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ПОЛОГО ШТОКА(57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к средствам обеспечения герметичности подвижных соединений, работающих в условиях воздействия высокотемпературной среды, Цельизобретения - повышение надежности путемсохранения целостности и поддержки расчетных контактных напряжений между упругимэлементом, уплотнителем и штоком. Уплотнение содержит корпус 1 с расточкой 2,полый шток 3. Расточка 2 разделена на две 2части тонкостенной металлической оболочкой 4, верхний конец которой жестко связан с резьбовой гайкой 5, а на нижнем конце выполнен опорный выступ 6, на который опирается шайба 7, над которой установлен пакет уплотнительных манжет 8 и 9 из графита и фторопласта. С внешней стороны оболочки 4 установлена с зазором опорная втулка 10, содержащая на внутренней поверхности спиральную канавку 11, связа нную гидравлически с полостью высокого давления. При нагреве происходит снижение прочностных свойств материала фторопласта, из которого изготовлены манжеты 9, с одновременным термическим изменением их размеров, Материал манжет 8 и 9 находится также под действием избыточного давления, действующего через оболочку 4 со стороны расточки 2, что способствует поджиму манжет к штоку 3. В случае наличия плотного контакта оболочки 4 с внутренней поверхностью втулки 10 избыточное давление на оболочку 4 передается по канавке 11. 2 ил.Формула изобретения 40 45 50 Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к средствам обеспечения герметичности подвижных соединений, и может быть использовано для уплотнения штока машин и механизмов, работающих в условиях воздействия высокотемпературной среды.Целью изобретения является повышение надежности путем сохранения целостности и поддержки расчетных контактных напряжений между упругиим элементом, уплотнителем и штоком.На фиг. 1 показано уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - вариант уплотнения для скважинного термокомпенсатора.Уплотнение содержит корпус 1 с кольцевой цилиндрической расточкой 2, полый шток 3. Кольцевая цилиндрическая расточка 2 разделена на две части тонкостенной металлической оболочкой 4, верхний конец которой жестко связан с резьбовой гайкой 5, ввернутой в корпус 1.На нижнем конце металлической оболочки 4 внутри выполнен кольцевой опорный выступ 6, на который опирается шайба 7. В кольцевом зазоре, между металлической оболочкой 4 и полым штоком 3, над шайбой 7 установлен пакет уплотнительных манжет 8 из графита (заштрихованных) и фторопласта 9 (не заштрихованных). С внешней стороны металлической оболочки 4 в расточке 2 корпуса 1 установлена с зазором опорная втулка 10, содержащая на внутренней поверхности спиральную канавку 11. Полость кольцевой расточки 2 постоянно гидравлически связана с полостью высокого давления, Пакет уплотнительных манжет 8 и 9 поджат к уплотняемой поверхности полого штока грундбуксой 12 и ввертышем 13.Уплотнение в сборе (фиг, 2) корпусомжестко соединяется с нижележащей колонной труб 14, а полый шток 3 - с вышележащей колонной труб 15, что характерно для условий применения в паронагнетательной скважине. Устройство работает следующим образом.Перед монтажом в корпус 1, на внешнюю сторону тонкостенной металлической оболочки 4, устанавливают опорную втулку 10. Затем производят закручивание резь- бовой гайки 5 в корпус 1. При этом тонкостенная металлическая оболочка 4 разделяет кольцевую расточку 2 на две части. В кольцевой зазор между тонкостенной металлической оболочкой 4 и полым штоком 3 уста 5 10 15 20 25 30 навливают последовательно шайбу 7, пакет чередующихся манжет 8 из графита и манжет 9 из фторопласта, а также грундбуксу 12. Осуществляют закручивание ввертыша 13 в резьбовую гайку 5 с обеспечением сжатия пакета манжет 8 и 9 и получением герметичного контакта с поверхностью полого штока 3.Величина контактных напряжений должна быть выше в 1,5 - 2 раза величины давления, которое необходимо герметизировать, что гарантирует герметичную работу уплотнения, При сжатии пакета манжет происходит упругая деформация в радиальном направлении тонкостенной металлической оболочки 4 до контакта с внутренней поверхностью опорной втулки 10, Величина кольцевого зазора между опорной втулкой 10 металлической оболочкой 4 подбирается из условия сохранения целостности последней,При нагреве происходит снижение прочностных свойств материала фторопласта, из которого изготовлены манжеты 9, с одновременным термическим изменением их осевых и радиальных размеров. Материал манжет 8 и 9 находится также под действием избыточного давления, действующего через тонкостенную мателлическую оболочку 4 со стороны кольцевой расточки 2, что способствует поджиму манжет 8 и 9 к уплотняемой поверхности полого штока 3. В случае наличия плотного контакта тонкостенной металлической оболочки 4 с внутренней поверхностью опорной втулки 10 избыточное давление на металлическую оболочку 4 передается по спиральной канавке 11. Высокотемпературное уплотнение полого штока, содержащее набор фторопластовых ма нжет, поджимаемых в радиальном направлении упругим элементом к уплотняемой поверхности и установленных в корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при уплотнении полости высокого давления, упругий элемент выполнен в виде тонкостенной металлической оболочки, связанной жестко через резьбовую гайку с корпусом, при этом между корпусом и упругим элементом установлена, с возможностью образования кольцевого зазора с корпусом и упругим элементом, опорная втулка, на внутренней поверхности которой выполнена спиральная канавка, гидравлически сообщенная с полостью высокого давления,Составитель А. ФроловРедактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор Л. БскидЗаказ 966 Тираж 567 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР)3035, Москва, Ж - 35, Раушкая наб., д. 4 5Производственно-издательский комбинат Патейт. г. Ужгород, у.;. Гагарина, )