專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚醚醚酮組合密封圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種密封圈，特別涉及一種聚醚醚酮材料的V形組合密封圈。
背景技術(shù)：
聚醚醚酮(PEEK)是高效能聚合物，具備獨(dú)特屬性，成為今日與未來(lái)最苛求之應(yīng)用 的理想選擇。作為金屬、合成物、與其它聚合物之替代品，聚醚醚酮因其卓越屬性組合而成 為工程上之解決方案。聚醚醚酮具有多種優(yōu)良特性如耐高溫性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性、耐 水解性、絕緣性、絕佳的強(qiáng)度和韌性、穩(wěn)定性、防火和無(wú)毒等性能。 V形密封圈為一種唇形密封圈，是使用最早使用最多的成形填料之一。它主要用于 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，作活塞或活塞桿的密封。與一般的旋轉(zhuǎn)油封不同，V形密封圈依靠其彈性的密封 唇形成軸向密封作用。但隨著工業(yè)的發(fā)展，以前采用的V形橡膠、夾布橡膠、聚氨酯、聚四氟 乙烯等都不能滿足高溫20(TC、高壓100MPa、介質(zhì)為泥漿或其他酸堿性很強(qiáng)的工況下使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的V形密封圈不能在高溫、高壓及其它特殊環(huán)境 內(nèi)使用的不足，提供一種耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、耐磨損，易加工的V形組合密封圈，該密
封圈是一種非常堅(jiān)固的密封件，對(duì)各種工況適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其適用于鉆采設(shè)備斜井下使用。 本實(shí)用新型的V形組合密封圈，以聚醚醚酮(PEEK)作為密封圈的主要材料，采用
注塑直接成形或模壓成形后機(jī)加工制作，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。 本實(shí)用新型通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn) 該組合密封圈由密封圈、壓環(huán)、支撐環(huán)三部分組成，其中密封圈截面呈V形，在密 封圈上側(cè)有一個(gè)壓環(huán)，密封圈下側(cè)有一個(gè)支撐環(huán)，該組合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)為主要 材料，利用聚四氟乙烯(PTFE)改善其彈性，采用注塑直接成形或模壓成形后機(jī)加工制作而 成。 組合密封圈壓環(huán)有V形突起，能夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V形凹陷使密封圈 下側(cè)能夠嵌入支撐環(huán)中。壓環(huán)的作用在于將壓力傳遞到V形密封圈，使V形環(huán)緊貼兩側(cè)。支 撐環(huán)的作用在于緩解壓力，增強(qiáng)組合密封圈的抗擠壓能力。 密封圈的數(shù)量為l-10個(gè)。 該組合密封圈在冶金、礦山、石油鉆采設(shè)備上起密封作用的使用。 由于聚醚醚酮本身耐高溫、耐高壓、耐磨損、耐腐蝕，添加聚四氟乙烯后提高了彈 性，增加了自潤(rùn)滑性能，加工工藝性好，適用于冶金、礦山、石油鉆采等惡劣環(huán)境下使用。使 用過(guò)程尤其在200°C以上，lOOMPa中密封性能良好。 在深井中，溫度高達(dá)200°C以上的同時(shí)存在著氫氣、甲烷、二氧化碳、含硫的化學(xué)物 質(zhì)以及水蒸氣的情況極為普遍，在鉆井液中流體壓力可以超過(guò)138MPa。由于PEEK樹(shù)脂具有 耐高溫，PEEK樹(shù)脂具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(143°C )和熔點(diǎn)(334°C )，這是它可在有耐 熱性要求的用途中可靠應(yīng)用的理由之一，可連續(xù)使用溫度為26(TC，耐水解。這種材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，耐沖擊壓力和振動(dòng)壓力，使用壽命長(zhǎng)，減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝和更換 密封圈帶來(lái)的麻煩。 —般材料由于溫度達(dá)不到要求，只能靠V形密封圈的數(shù)量，一般每隔3個(gè)小時(shí)左 右，就需要鎖緊螺帽來(lái)增加密封性，當(dāng)螺帽走到極限時(shí)，就需要全部更換，根據(jù)不同油井的 溫度和介質(zhì)一般每組密封圈使用壽命不超過(guò)100小時(shí)。使用PEEK制作的V形密封圈，在高 溫油井下使用，一般在50個(gè)小時(shí)左右才需要鎖緊螺帽來(lái)增加密封性，整體使用壽命一般可 以用5 口井，合計(jì)時(shí)間為3600小時(shí)。

圖1組合密封圈的壓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2組合密封圈的支撐環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3組合密封圈的密封圈結(jié)構(gòu)示意圖 圖4組合密封圈的實(shí)施例圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 以模壓成型為例，先稱(chēng)取聚醚醚酮粉料425克，再稱(chēng)取聚四氟乙烯75克，偶聯(lián)劑 0. 5克，稀釋劑10ml，放置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌15分鐘，取出攪拌后的原料放置于已 經(jīng)準(zhǔn)備好的模具中，在100噸的壓機(jī)上加壓到lOMPa，保壓1分鐘，然后放置于39(TC的燒結(jié) 爐中燒結(jié)4小時(shí)，取出后于100噸的壓機(jī)上加壓到5MPa，保壓15分鐘，保壓后直接脫模既得 到密封圈的半成品材料，最后按照已經(jīng)圖1，2，3加工成壓環(huán)、支撐環(huán)、密封圈若干，按照?qǐng)D4 組合壓環(huán)1個(gè)、支撐環(huán)1個(gè)、密封圈1個(gè)即可得到組合密封圈。 實(shí)施例2 首先聚醚醚酮粉料l. 2Kg，再稱(chēng)取聚四氟乙烯0. 212Kg，偶聯(lián)劑l. 5克，稀釋劑30ml 放置于高速攪拌機(jī)中攪拌15分鐘，取出攪拌后的原料放置于已經(jīng)準(zhǔn)備好的模具中，在350 噸的壓機(jī)上加壓到20MPa，保壓3分鐘，將模具置于380-390°C的燒結(jié)爐中加熱8小時(shí)，取出 模具在350噸的壓機(jī)上加壓到lOMPa，冷卻40分鐘，脫模，就得到密封圈的半成品材料。最 后按照已經(jīng)圖1， 2， 3加工成壓環(huán)、支撐環(huán)、密封圈若干，按照?qǐng)D4組合壓環(huán)1個(gè)、支撐環(huán)1個(gè)、 密封圈6個(gè)即可得到組合密封圈。 實(shí)施例3 先稱(chēng)取聚醚醚酮粒料8.5Kg，再稱(chēng)取聚四氟乙烯1.5Kg，偶聯(lián)劑10g，同時(shí)加入長(zhǎng) 徑比為65的雙螺桿擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別為365°C、365°C、370°C、385°C、 385t:、38(TC，擠出造粒后在15(TC烘箱中烘制4小時(shí)以便注塑使用。將準(zhǔn)備使用的注塑模 具C 50*35*5(—模兩區(qū))安裝在100噸的注塑機(jī)上，溫度分別升到365°C、365°C、370°C、 385°C 、385°C 、380°C ，然后自動(dòng)上烘制好的原料，調(diào)整鎖模力和冷卻時(shí)間，注塑出產(chǎn)品，就得 到密封圈的半成品材料。最后按照已經(jīng)圖1，2，3加工成壓環(huán)、支撐環(huán)、密封圈若干，按照?qǐng)D 4組合壓環(huán)1個(gè)、支撐環(huán)1個(gè)、密封圈10個(gè)即可得到組合密封圈。
權(quán)利要求一種聚醚醚酮組合密封圈，特征在于該組合密封圈由密封圈、壓環(huán)、支撐環(huán)三部分組成，其中密封圈截面呈V形，在密封圈上側(cè)有一個(gè)壓環(huán)，密封圈下側(cè)有一個(gè)支撐環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種聚醚醚酮組合密封圈，其特征在于所述壓環(huán)有V形突起，能 夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V形凹陷使密封圈下側(cè)能夠嵌入支撐環(huán)中。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種聚醚醚酮組合密封圈，其特征在于所述的密封圈的數(shù)量為 1-10個(gè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種聚醚醚酮組合密封圈。該組合密封圈由壓環(huán)、密封圈支撐環(huán)三部分組成，其中密封圈截面呈V形，在密封圈上側(cè)有一個(gè)壓環(huán)，密封圈下側(cè)有一個(gè)支撐環(huán)，組合密封圈壓環(huán)有V形突起，能夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V形凹陷使密封圈下側(cè)能夠嵌入支撐環(huán)中。該組合密封圈以聚醚醚酮(PEEK)為主要材料。主要用于冶金、礦山、石油鉆采設(shè)備上，起密封作用。具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、耐磨損等特性。
文檔編號(hào)F16J9/28GK201475312SQ200920203170
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者吳立豪, 李彥廷 申請(qǐng)人:大連路陽(yáng)科技開(kāi)發(fā)有限公司