本發(fā)明適用于天然氣過(guò)濾器鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)，具體是一種新型防擠出外嵌金屬環(huán)式鞍形橡膠密封圈，屬于密封圈技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)是安裝在壓力容器或壓力管道端部，實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)啟和關(guān)閉的一種機(jī)械裝置，廣泛應(yīng)用于石油天然氣行業(yè)。英國(guó)GD型快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)、法國(guó)PT型快開(kāi)盲板結(jié)國(guó)內(nèi)天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)上均有應(yīng)用。

GD型快開(kāi)盲板的密封件是采用“C”形橡膠密封圈，“C”形橡膠密封圈屬于自緊式密封結(jié)構(gòu)，介質(zhì)壓力越高其密封面處壓力越大。但在國(guó)內(nèi)天然氣管線(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，GD型快開(kāi)結(jié)構(gòu)開(kāi)門(mén)過(guò)程中也部分存在鎖環(huán)被卡住而導(dǎo)致門(mén)蓋啟閉困難的問(wèn)題。分析其原因主要有三方面：一是使用環(huán)境因素導(dǎo)致鎖環(huán)與門(mén)蓋和法蘭的接觸面上發(fā)生粘結(jié)，鎖環(huán)在收緊和打開(kāi)的過(guò)程中阻力增大；其二是由于“C”形橡膠密封圈允許的密封面間隙較小，實(shí)際間隙容易受后期焊接變形等影響；第三是長(zhǎng)期使用會(huì)在“C”形密封圈腔體內(nèi)堆積充堵，甚至填滿(mǎn)，造成“C”形圈的密封唇無(wú)法實(shí)現(xiàn)變形回復(fù)，擠壓鎖環(huán)部位，造成門(mén)蓋啟閉困難。

法國(guó)PT型快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)的密封圈是采用“U”形結(jié)構(gòu)，同樣，其允許的密封面間隙比較小，鎖環(huán)的啟閉過(guò)程又不可見(jiàn)，所以當(dāng)門(mén)蓋啟閉打開(kāi)遇到困難時(shí)比上述GD結(jié)構(gòu)更難以處理。

德國(guó)KEMLOCK型快開(kāi)結(jié)構(gòu)采用的是雙“O”形環(huán)密封圈結(jié)構(gòu)，其具有適當(dāng)?shù)妮S向浮動(dòng)性能。但雙“O”形環(huán)密封組件結(jié)構(gòu)相較其它類(lèi)型密封圈結(jié)構(gòu)稍顯 復(fù)雜，機(jī)加工零件較多，成本稍高。

借鑒KEMLOCK型密封結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)原理及上述各類(lèi)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)首次提出采用一種自緊式內(nèi)嵌金屬?gòu)椈墒桨靶蜗鹉z密封圈，既配合鎖環(huán)啟閉過(guò)程，又具備利于門(mén)蓋鎖環(huán)啟閉的浮動(dòng)特性。但是，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，將密封圈取出時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)在彈簧圈位置處有橡膠擠出變形、局部損壞現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型防擠出外嵌金屬環(huán)式鞍形橡膠密封圈，以期解決現(xiàn)有密封圈存在的諸多缺陷。

一種用于天然氣過(guò)濾器鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)的橡膠密封圈，該密封圈包括鞍形橡膠圈(1)、金屬環(huán)(2)。

鞍形橡膠圈(1)為一鞍形的橡膠圈，鞍形橡膠圈(1)既配合鎖環(huán)啟閉過(guò)程，又具備利于門(mén)蓋鎖環(huán)啟閉的浮動(dòng)特性；金屬環(huán)(2)外嵌在鞍形橡膠圈(1)的頂端一側(cè)；密封唇a(1.1)、密封唇b(1.2)和密封唇c(1.3)為鞍形橡膠圈(1)的三個(gè)密封結(jié)構(gòu)，其中，密封唇a(1.1)為該密封圈的上密封唇，其與門(mén)蓋直接接觸，通過(guò)門(mén)蓋的擠壓作用形成初始密封；密封唇b(1.2)和密封唇c(1.3)為左右密封唇，其主要作用是保證密封圈與密封槽之間的初始密封以及密封圈的整體穩(wěn)定性。

金屬環(huán)(2)取代內(nèi)嵌彈簧圈以更好地防止橡膠材料擠出，旨在改善原結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的應(yīng)力及變形分布。

外嵌的金屬環(huán)(2)材料采用不銹鋼S30408，鞍形密封圈采用丁腈橡膠材料。為便于密封圈整體裝拆。

鞍形橡膠圈(1)與金屬環(huán)(2)之間能夠采用膠粘聯(lián)結(jié)。

本發(fā)明安裝在鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)上，新型防擠出外嵌金屬環(huán)式鞍形橡膠密封圈結(jié)構(gòu)不但具有浮動(dòng)特性，還解決了橡膠材料擠出問(wèn)題，同時(shí)具備防塵、減小摩擦和緩沖作用力的效果。

表1-1四種密封圈結(jié)構(gòu)對(duì)比

本發(fā)明能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)法規(guī)對(duì)密封圈的要求，在同類(lèi)產(chǎn)品中獨(dú)一無(wú)二。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種用于天然氣過(guò)濾器鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)的橡膠密封圈；

圖中：

1.鞍形橡膠圈 2.金屬環(huán)

圖2為本發(fā)明的一種用于天然氣過(guò)濾器鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)的橡膠密封圈作用示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種用于天然氣過(guò)濾器鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)的橡膠密封圈的工作原理。

圖中：

1.鞍形橡膠圈 2.金屬環(huán)

1.1、密封唇a 1.2、密封唇b

1.3、密封唇c

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合上述結(jié)構(gòu)介紹該密封圈的工作過(guò)程。

本發(fā)明的密封圈用于鎖環(huán)式快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)。

步驟A：初次裝配時(shí)，首先將鞍形密封圈安裝至密封槽內(nèi)，密封圈內(nèi)側(cè)翹腳緊貼密封槽內(nèi)側(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)初始密封。

步驟B：密封槽底部沿周向方向均布3～4個(gè)通氣孔，加載內(nèi)壓后，壓力由通氣孔進(jìn)入翹腳密封圈內(nèi)腔。在壓力的作用下，鞍形密封圈向外移動(dòng)，其上的翹腳緊貼門(mén)蓋密封面。

步驟C和D：卸載內(nèi)壓后，利用法蘭上的下壓螺釘，鎖環(huán)、門(mén)蓋和密封圈同時(shí)向內(nèi)移動(dòng)1～2mm。

步驟E和F：此時(shí)鎖環(huán)已與筒體端部法蘭分離，可實(shí)現(xiàn)無(wú)阻力地收緊鎖環(huán)，進(jìn)而順利打開(kāi)門(mén)蓋。

以上僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，允許做出變化，因此所有同等的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。