CN106885077A - 一种采用柔性石墨密封圈静态密封的管道连接装置 - Google Patents

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张曹斌
于绍兴
单波
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Abstract

本发明公开了一种采用柔性石墨密封圈密封的管道连接装置，包括密封腔、柔性石墨密封圈、锁紧环和柔性石墨密封圈压紧装置；所述密封腔内依次是柔性石墨密封圈、锁紧环和柔性石墨密封圈压紧装置；所述柔性石墨密封圈压紧装置一端设有挤压环形锥面，挤压环形锥面***到密封腔内，挤压环形锥面与锁紧环的外锥面相抵；所述锁紧环内表面设有卡环或齿环，外表面近密封圈一侧为外锥面，其近密封圈一侧立端面与密封圈相抵；所述柔性石墨密封圈的一侧与锁紧环连接，另一侧与密封腔的密封面相抵。本申请利用柔性石墨密封圈的密封作用，提供了一种无氧化、使用寿命长、密封性能好、连接牢固的连接装置，大大提高了管路***联接的使用寿命及使用范围。

Description

一种采用柔性石墨密封圈静态密封的管道连接装置
技术领域
本发明涉及一种流体管路输送***，具体涉及一种密封圈为柔性石墨材质的腔式管道连接装置。
背景技术
在大型的气体或液体管路***中，都存在着管路联接装置密封件使用寿命的问题。
流体管路***中以法兰对夹密封垫圈进行密封,使用一段时间后就会出现氧化、老化等问题，造成***渗漏及其他一系列连锁的质量问题，而维修需要的时间、成本都很高。
对于管路的安装施工，普遍采用法兰式连接，需要进行现场焊接，然后进行泄漏测试，如果焊缝有夹渣等焊接缺陷需要返工，对现场安装工人的技能有较高要求，并有因现场禁止动火，无法进行焊接修复的可能。存在安装效率低下、不易拆卸等问题；法兰连接广泛应用于石油、化工、冶金等领域，在现有技术中，法兰连接还有一种是采用垫片的形式，就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，然后在两个法兰盘之间加上法兰垫，最后用螺栓将两个法兰盘拉紧使密封圈沿轴向压缩与其紧密结合起来的一种可拆卸的接头，但实际工程中这种法兰连接方式容易泄漏，而且大多泄0漏都是由垫片氧化或老化失效引起的，一旦泄漏，拆卸螺栓、起吊设备再更换垫片压力试验等会耽误一定的生产工期。因此法兰密封一直以来需要一种初期投运时方便检修、后期运行出现问题时在短时间内能完成维护的一种设计结构。
由于柔性石墨密封圈通常的使用工况为高温高压，在氧化环境下，超过450℃的高温才会使其开始氧化；在通常高压环境下，压力波动也基本不会引起柔性石墨沿压力边界的缝隙大片的挤出；因此，柔性石墨密封圈用于静态密封的低温(200℃以下)低压(1.6MPa以下)流体管路***中可实现长期安全可靠的密封。
发明内容
为了解决现有技术中管道联接存在的寿命、密封性以及安装效率等问题，本申请提供了一种密封效果好、使用寿命长且牢固性能稳定的采用柔性石墨密封圈静态密封的腔式管道联接装置。具体技术方案如下。
本申请提供一种采用柔性石墨密封圈密封的静态管道连接装置，该装置包括密封腔(1)、柔性石墨密封圈(2)、锁紧环(3)和柔性石墨密封圈压紧装置(4)；所述密封腔(1)内依次是柔性石墨密封圈(2)、锁紧环(3)和柔性石墨密封圈压紧装置(4)；所述柔性石墨密封圈压紧装置(4)一端设有挤压环形锥面(41)，挤压环形锥面(41)***到密封腔(1)内，挤压环形锥面(41)与锁紧环(3)外表面(31)设有的外锥面(32)相抵；所述锁紧环(3)内表面(33)设有卡环或齿环(34)，外表面(31)近密封圈(2)一侧为外锥面(32)，其近密封圈一侧立端面(35)与密封圈(2)相抵；所述柔性石墨密封圈(2)的一侧与锁紧环(3)连接，另一侧与密封腔(1)的密封面(11)相抵。
优选地，本申请中所述锁紧环的外锥面(32)长度不小于柔性石墨密封圈压紧装置(4)的挤压环形锥面(41)的长度，所述锁紧环外锥面(32)的底半径不小于柔性石墨密封圈压紧装置的挤压环形锥面(41)内锥面的底半径；
优选地，所述装置还包括密封圈挡环(6)，密封圈挡环(6)的一侧与密封圈(2)相抵，另一侧与锁紧环(3)相接。所述密封圈挡环(6)为一个或多个。
优选地，所述锁紧环内表面的齿环(34)为多条尖齿螺纹。
优选地，所述管道(7)的接头处设有压槽(71)，对应地，锁紧环内表面为卡环(34)，所述卡环(34)为凸台形状；或所述管道(7)的接头处设有凸台(71)，对应地，锁紧环下端面卡环(34)为凹槽形状。
优选地，所述管道连接装置为单头或双头管道连接装置。当所述管道连接装置为双头时，优选地，所述装置还包括拆卸环(5)，所述拆卸环(5)置于密封腔(1)的中间，两端分别与两侧的管道相接，方便管道拆卸更换零部件。
优选地，所述拆卸环(5)由弹性材料制成。
有益效果：
本申请通过将柔性石墨密封圈用于静态密封***，并将其用于管路***的连接中，提供了一种结构简单、安装方便、密封性能好、使用寿命长、使用条件范围广以及连接牢固的管路连接装置，大大提高了管路***联接的使用寿命及使用范围。
附图说明
图1采用柔性石墨密封圈密封的静态管道连接装置结构示意图；
图2采用柔性石墨密封圈密封的静态管道连接装置结构示意图；
图中：1-密封腔，2-柔性石墨密封圈，3-锁紧环，4-柔性石墨密封圈压紧装置，11-密封面，31-锁紧环外表面，32-锁紧环外锥面，33-锁紧环内表面，34-卡环或卡齿，35-锁紧环立端面，41-柔性石墨密封圈压紧装置的挤压环形锥面，5-拆卸环，6-密封圈挡环，7-管道，71-压槽。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步的解释说明。
如图1和2所示，为本申请提供的一种采用柔性石墨密封圈密封的静态管道连接装置，该装置包括密封腔1、柔性石墨密封圈2、锁紧环3和柔性石墨密封圈压紧装置4；所述密封腔1内依次是柔性石墨密封圈2、锁紧环3和柔性石墨密封圈压紧装置4；所述柔性石墨密封圈压紧装置4一端设有挤压环形锥面41，挤压环形锥面41***到密封腔1内，挤压环形锥面41与锁紧环3外表面31设有的外锥面32相抵；所述锁紧环3内表面33设有卡环或齿环34，外表面31近密封圈2一侧为外锥面32，其近密封圈一侧立端面35与密封圈2相抵；所述柔性石墨密封圈2的一侧与锁紧环3连接，另一侧与密封腔1的密封面11相抵。优选地，本申请中所述锁紧环的外锥面32长度不小于柔性石墨密封圈压紧装置4的挤压环形锥面41的长度，所述锁紧环外锥面32的底半径不小于柔性石墨密封圈压紧装置的挤压环形锥面41内锥面的底半径。
优选地，所述装置还包括密封圈挡环6，密封圈挡环6的一侧与密封圈2相抵，另一侧与锁紧环3相接。所述密封圈挡环6可以为一个或多个。
本申请所述管道为小管径时，优选地，所述锁紧环内表面33为齿环34形状，即为多条尖齿螺纹形状，本申请的连接装置通过尖齿螺纹卡紧管道7；当本申请所述管道为大管径时，上述尖齿螺纹很难与管道7卡紧，这时，本申请中所述管道的接头处设有压槽71，与压槽71对应的，锁紧环内表面33为卡环34，所述卡环34为凸台形状；或所述管道7的接头处设有凸台71，对应地，锁紧环内表面卡环34为凹槽形状。
所述管道连接装置可以为单头或双头管道连接装置。当所述管道连接装置为双头时，优选地，所述装置还包括拆卸环5，所述拆卸环5置于密封腔1的中间，两端分别与两侧的管道7相接，方便管道拆卸更换零部件，优选地，所述拆卸环5由弹性材料制成。
具体的工作原理为：以双头管为例，在实际应用过程中，首先在两个管道7的管接头处分别依次套入柔性石墨密封圈压紧装置4、锁紧环3、密封圈2，然后将密封腔1的两端分别***两侧的压紧装置4中，拧紧两个压紧装置4，压紧装置4挤压环形锥面41进而挤压锁紧环3，锁紧环3在压紧装置的挤压环形锥面41的推挤下，先沿轴向运动顶到锁紧环3后，压紧装置的挤压环形锥面41继续推挤，其锥面挤压锁紧环3的外锥面32，使其沿径向运行，进而锁紧环3的齿环34咬合管道或者卡环34与压槽或凸台71契合。压紧装置的挤压环形锥面41继续推挤锁紧环3，压紧装置的挤压环形锥面41上的锥面会越过锁紧环3，其后部平面部分挤压锁紧环3达到锁紧环3的径向最大给进量。压紧装置的挤压环形锥面台继续前进，其立面部分与锁紧环立面35顶紧，带动锁紧环3与管道沿轴向前进，挤压密封圈2，压紧密封圈2，密封圈2在挤压下沿径向向上和向下变形，将管道7与密封腔1之间完全密封。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采用柔性石墨密封圈密封的静态管道连接装置，其特征在于，该装置包括密封腔(1)、柔性石墨密封圈(2)、锁紧环(3)和柔性石墨密封圈压紧装置(4)；所述密封腔(1)内依次是柔性石墨密封圈(2)、锁紧环(3)和柔性石墨密封圈压紧装置(4)；所述柔性石墨密封圈压紧装置(4)一端设有挤压环形锥面(41)，挤压环形锥面(41)***到密封腔(1)内，挤压环形锥面(41)与锁紧环(3)外表面(31)设有的外锥面(32)相抵；所述锁紧环(3)内表面(33)设有卡环或齿环(34)，外表面(31)近密封圈(2)一侧为外锥面(32)，其近密封圈一侧立端面(35)与密封圈(2)相抵；所述柔性石墨密封圈(2)的一侧与锁紧环(3)连接，另一侧与密封腔(1)的密封面(11)相抵。
2.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈密封的静态管道连接装置，其特征在于，所述锁紧环的外锥面(32)长度不小于柔性石墨密封圈压紧装置(4)的挤压环形锥面(41)的长度，所述锁紧环外锥面(32)的底半径不小于柔性石墨密封圈压紧装置的挤压环形锥面(41)内锥面的底半径。
3.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述装置还包括密封圈挡环(6)，密封圈挡环(6)的一侧与密封圈(2)相抵，另一侧与锁紧环(3)相接。
4.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述密封圈挡环(6)为一个或多个。
5.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述锁紧环内表面的齿环(34)为多条尖齿螺纹。
6.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述管道(7)的接头处设有压槽(71)，对应地，锁紧环内表面为卡环(34)，所述卡环(34)为凸台形状；或所述管道(7)的接头处设有凸台(71)， 对应地，锁紧环内表面卡环(34)为凹槽形状。
7.根据权利要求1所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，所述管道连接装置为单头或双头管道连接装置。
8.根据权利要求7所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述管道连接装置为双头管道连接装置，所述装置还包括拆卸环(5)，所述拆卸环(5)置于密封架体(1)的中间，两端分别与两侧的管道相接。
9.根据权利要求8所述的一种采用石墨密封圈的静态管道连接装置，其特征在于，所述拆卸环(5)由弹性材料制成。
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