[发明专利]一种聚醚醚酮组合密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封圈，特别涉及一种聚醚醚酮材料的V型组合密封圈。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)是高效能聚合物，具备独特属性，成为今日与未来最苛求之应用的理想选择。作为金属、合成物、与其它聚合物之替代品，聚醚醚酮因其卓越属性组合而成为工程上之解决方案。聚醚醚酮具有多种优良特性如耐高温性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐水解性、绝缘性、绝佳的强度和韧性、稳定性、防火和无毒等性能。

V型密封圈为一种唇型密封圈，是使用最早使用最多的成型填料之一。它主要用于往复运动，作活塞或活塞杆的密封。与一般的旋转油封不同，V型密封圈依靠其弹性的密封唇形成轴向密封作用。但随着工业的发展，以前采用的V型橡胶、夹布橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯等都不能满足高温200℃、高压100MPa、介质为泥浆或其他酸碱性很强的工况下使用。

发明内容

本发明的目的针对国内现有的V型密封圈不能在高温、高压及其它特殊环境内使用的不足，提供一种耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐磨损，易加工的V型组合密封圈，该密封圈是一种非常坚固的密封件，对各种工况适应能力强，尤其适用于钻采设备斜井下使用。

本发明的V型组合密封圈，以聚醚醚酮(PEEK)作为密封圈的主要材料，采用注塑直接成型或模压成型后机加工制作，生产工艺简单，生产效率高。

本发明通过以下方法实现：

该组合密封圈由密封圈、压环、支撑环三部分组成，其中密封圈截面呈V型，在密封圈上侧有一个压环，密封圈下侧有一个支撑环，该组合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)为主要材料，利用聚四氟乙烯(PTFE)改善其弹性，采用注塑直接成型或模压成型后机加工制作而成。

组合密封圈压环有V型突起，能够嵌入密封圈上侧中，支撑环有V型凹陷使密封圈下侧能够嵌入支撑环中。压环的作用在于将压力传递到V型密封圈，使V型环紧贴两侧。支撑环的作用在于缓解压力，增强组合密封圈的抗挤压能力。

密封圈的数量为1-10个。

该组合密封圈在冶金、矿山、石油钻采设备上起密封作用的使用。

由于聚醚醚酮本身耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀，添加聚四氟乙烯后提高了弹性，增加了自润滑性能，加工工艺性好，适用于冶金、矿山、石油钻采等恶劣环境下使用。使用过程尤其在200℃以上，100MPa中密封性能良好，

在深井中，温度高达200℃以上的同时存在着氢气、甲烷、二氧化碳、含硫的化学物质以及水蒸气的情况极为普遍，在钻井液中流体压力可以超过138MPa。由于PEEK树脂具有耐高温，PEEK树脂具有较高的玻璃化转变温度(143℃)和熔点(334℃)，这是它可在有耐热性要求的用途中可靠应用的理由之一，可连续使用温度为260℃，耐水解。这种材料不受水和高压水蒸气的化学影响，耐冲击压力和振动压力，使用寿命长，减少了现场安装和更换密封圈带来的麻烦。

一般材料由于温度达不到要求，只能靠V型密封圈的数量，一般每隔3个小时左右，就需要锁紧螺帽来增加密封性，当螺帽走到极限时，就需要全部更换，根据不同油井的温度和介质一般每组密封圈使用寿命不超过100小时。使用PEEK制作的V型密封圈，在高温油井下使用，一般在50个小时左右才需要锁紧螺帽来增加密封性，整体使用寿命一般可以用5口井，合计时间为3600小时。

附图说明

图1组合密封圈的压环结构示意图；

图2组合密封圈的支撑环结构示意图；

图3组合密封圈的密封圈结构示意图

图4组合密封圈的实施例图。

具体实施方式

实施例1

以模压成型为例，先称取聚醚醚酮粉料425克，再称取聚四氟乙烯75克，偶联剂0.5克，稀释剂10ml，放置于高速搅拌机中，高速搅拌15分钟，取出搅拌后的原料放置于已经准备好的模具中，在100吨的压机上加压到10MPa，保压1分钟，然后放置于390℃的烧结炉中烧结4小时，取出后于100吨的压机上加压到5MPa，保压15分钟，保压后直接脱模既得到密封圈的半成品材料，最后按照已经图1，2，3加工成压环、支撑环、密封圈若干，按照图4组合压环1个、支撑环1个、密封圈1个即可得到组合密封圈。

实施例2