阅读说明：本技术 一种双密封结构 (double-sealing structure ) 是由 聂众一 高宇婷 骆明华 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双密封结构,包括自密封结构和强制密封结构,自密封结构包括密封座、贯穿件和O型橡胶圈,密封座内设有第一凹槽,O型橡胶圈设于第一凹槽内,贯穿件贯穿密封座并与密封座相互配合,且设于密封座内的O型橡胶圈被贯穿件压缩至变形；强制密封结构包括密封环、金属垫和压紧螺母,密封环一端与贯穿件焊接,金属垫设于密封环与密封座之间,压紧螺母包括密封段和拧紧段,密封段设有内螺纹,密封座外表面设有与内螺纹配合的外螺纹。本发明通过强制密封与自密封的组合方式实现了适用于高温高压容器或大口径管道的螺纹接管的双道密封结构,双道密封结构可以形成两道有效的密封结构,大大提高了密封可靠性。(The invention discloses double-seal structures, which comprise a self-seal structure and a forced seal structure, wherein the self-seal structure comprises a seal seat, a penetrating piece and an O-shaped rubber ring, a groove is arranged in the seal seat, the O-shaped rubber ring is arranged in a groove, the penetrating piece penetrates through the seal seat and is matched with the seal seat, the O-shaped rubber ring arranged in the seal seat is compressed to deform by the penetrating piece, the forced seal structure comprises a seal ring, a metal pad and a gland nut, the end of the seal ring is welded with the penetrating piece, the metal pad is arranged between the seal ring and the seal seat, the gland nut comprises a seal section and a screwing section, the seal section is provided with an internal thread, and the outer surface of the seal seat is provided with an external thread matched with the internal thread.)

一种双密封结构

技术领域

本发明涉及高温高压密封技术领域，更具体地说是一种双密封结构。

背景技术

在石油化工、火电厂、热工实验装置及其他热力系统的高温高压容器中，为了加热容器内部介质，可采用内插式电加热元件，内插式电加热元件与容器采用螺纹接管连接，密封方式一般为金属垫强制密封。另外，为了测量高温高压容器或大口径管道内部介质的温度，采用内插式温度计，温度计与容器或管道也采用螺纹接管连接，密封方式一般也采用金属垫强制密封。

在长期的高温高压、温度压力波动或循环等恶劣的工作载荷条件下，上述单一的金属垫强制密封结构往往存在密封可靠性不足，易发生泄漏的风险，严重时危及系统的安全运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双密封结构，本发明通过强制密封与自密封的组合方式实现了适用于高温高压容器或大口径管道的螺纹接管的双道密封结构，双道密封结构可以形成两道有效的密封结构，大大提高了密封可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种双密封结构，包括自密封结构和强制密封结构，所述自密封结构包括密封座、贯穿件和O型橡胶圈，所述密封座内设有第一凹槽，所述O型橡胶圈设于所述第一凹槽内，所述贯穿件贯穿所述密封座并与密封座相互配合，且设于所述密封座内的O型橡胶圈被贯穿件压缩至变形；

所述强制密封结构包括密封环、金属垫和压紧螺母，所述密封环一端与所述贯穿件焊接，所述金属垫设于所述密封环与所述密封座之间，所述压紧螺母包括密封段和拧紧段，所述密封段设有内螺纹，所述密封座外表面设有与所述内螺纹配合的外螺纹。

进一步的，所述密封环两端均为平面，密封环的一端与所述压紧螺母接触，密封环的另一端与所述金属垫接触。

进一步的，所述金属垫为金属平垫，所述密封座与所述金属垫的对接端面为平面。

进一步的，所述密封环和所述密封座与金属垫接触的端面均多个设有第二凹槽。

进一步的，所述第二凹槽设有三条，第二凹槽为V型槽，所述V型槽的深度为1mm，V型槽的夹角为40°。

进一步的，所述密封环一端为平面，金属环的另一端为锥面，密封环的平面端与所述压紧螺母接触，密封环的锥面端与金属垫接触。

进一步的，所述金属垫为金属透镜垫，所述密封座与所述金属垫的对接端面为锥面。

进一步的，所述金属透镜垫表面镀银处理。

进一步的，所述O型橡胶圈的材质为乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶或全氟橡胶中的一种。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过强制密封与自密封的组合方式实现了适用于高温高压容器或大口径管道的螺纹接管的双道密封结构，双道密封结构可以形成两道有效的密封结构，大大提高了密封可靠性，其自密封通过贯穿件与密封座内第一凹槽之间的尺寸配合，并压缩设于第一凹槽内的O型橡胶圈至变形实现，强制密封则是通过压紧螺母、密封环和密封座施加预紧载荷，使金属垫与密封座之间的密封面以及金属垫与密封环之间的密封面接触并产生塑性变形，达到强制密封的作用。

2)本发明的密封结构的优点还在于金属垫的强制密封施加载荷由螺纹连接提供，预紧载荷较大，而O型橡胶垫的初始密封由安装O型橡胶垫的矩形槽与贯穿件提供初始压缩载荷，由操作状态时介质压力提供最终的操作载荷，因此O 型橡胶圈与金属垫的受力、密封相互对立、互不影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图中，1-密封座，2-贯穿件，3-O型橡胶圈，4-密封环，5-金属垫，6-压紧螺母。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的平行，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种双密封结构，包括自密封结构和强制密封结构，所述自密封结构包括密封座1、贯穿件2和O型橡胶圈3，所述密封座1内设有第一凹槽，所述第一凹槽的直角处均倒有圆角，倒圆角可以有效的防止O型橡胶圈3在压缩变形时被划伤，所述O型橡胶圈3设于所述第一凹槽内，所述贯穿件2贯穿所述密封座1并与密封座1相互配合，且设于所述密封座1内的O型橡胶圈3被贯穿件2压缩至变形，自密封通过贯穿件2与密封座1内第一凹槽之间的尺寸配合，并压缩设于第一凹槽内的O型橡胶圈3至变形实现；所述强制密封结构包括密封环4、金属垫5和压紧螺母6，所述密封环4一端与所述贯穿件2焊接，且密封环4的焊接端为与所述压紧螺母6接触端，所述金属垫5设于所述密封环4与所述密封座1之间，所述压紧螺母6包括密封段和拧紧段，所述密封段设有内螺纹，所述密封座1外表面设有与所述内螺纹配合的外螺纹，强制密封则是通过压紧螺母6、密封环4和密封座1施加预紧载荷，使金属垫5与密封座1之间的密封面以及金属垫5与密封环4之间的密封面接触并产生塑性变形，达到强制密封的作用。本发明通过强制密封与自密封的组合方式实现了适用于高温高压容器或大口径管道的螺纹接管的双道密封结构，双道密封结构可以形成两道有效的密封结构，大大提高了密封可靠性。

所述密封环4两端均为平面，密封环4的一端与所述压紧螺母6接触，密封环4的另一端与所述金属垫5接触。通过压紧螺母6、密封环4、密封座1施加预紧载荷，使金属垫5在与密封座密封面、密封环4密封面接触处产生塑性变形，达到强制密封的作用。

所述金属垫5为金属平垫，所述密封座1与所述金属垫5的对接端面为平面。所述密封环4和所述密封座1与金属垫5接触的端面均多个设有第二凹槽。所述第二凹槽设有三条，第二凹槽为V型槽，所述V型槽的深度为1mm，V型槽的夹角为40°。因为金属垫5采用金属平垫，则金属垫5与密封环4和密封座1接触形式为平面端的面面接触，所以压紧密封效果不佳，当增设多个V型槽，改变原有的面面接触方式，有效的增强了密封性能，提高密封的可靠性。

所述O型橡胶圈3的材质为乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶或全氟橡胶中的一种。选择哪种材质的O型橡胶圈3可以根据介质类型、压力和温度等条件进行适当选择。

实施例2

参阅图2，本发明提供一种技术方案：一种双密封结构，包括自密封结构和强制密封结构，所述自密封结构包括密封座1、贯穿件2和O型橡胶圈3，所述密封座1内设有第一凹槽，所述第一凹槽的直角处均倒有圆角，倒圆角可以有效的防止O型橡胶圈3在压缩变形时被划伤，所述O型橡胶圈3设于所述第一凹槽内，所述贯穿件2贯穿所述密封座1并与密封座1相互配合，且设于所述密封座1内的O型橡胶圈3被贯穿件2压缩至变形，自密封通过贯穿件2与密封座1内第一凹槽之间的尺寸配合，并压缩设于第一凹槽内的O型橡胶圈3至变形实现；所述强制密封结构包括密封环4、金属垫5和压紧螺母6，所述密封环4一端与所述贯穿件2焊接，且密封环4的焊接端为与所述压紧螺母6接触端，所述金属垫5设于所述密封环4与所述密封座1之间，所述压紧螺母6包括密封段和拧紧段，所述密封段设有内螺纹，所述密封座1外表面设有与所述内螺纹配合的外螺纹，强制密封则是通过压紧螺母6、密封环4和密封座1施加预紧载荷，使金属垫5与密封座1之间的密封面以及金属垫5与密封环4之间的密封面接触并产生塑性变形，达到强制密封的作用。本发明通过强制密封与自密封的组合方式实现了适用于高温高压容器或大口径管道的螺纹接管的双道密封结构，双道密封结构可以形成两道有效的密封结构，大大提高了密封可靠性。

所述密封环4一端为平面，金属环的另一端为锥面，密封环4的平面端与所述压紧螺母6接触，密封环4的锥面端与金属垫5接触。通过压紧螺母6、密封环4、密封座1施加预紧载荷，从而实现密封。

所述金属垫5为金属透镜垫，所述密封座1与所述金属垫5的对接端面为平面，金属透镜垫为自身带锥面的垫子，金属透镜垫的锥面与密封环4的锥面通过压紧螺母6的作用下，可以调节到一个最佳的锥面与锥面的配合面，从而实现密封。所述金属透镜垫表面镀银处理，通过镀银处理可进一步加强密封圈与金属透镜垫之间的密封性能，提高密封的可靠性。

所述O型橡胶圈3的材质为乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶或全氟橡胶中的一种。选择哪种材质的O型橡胶圈3可以根据介质类型、压力和温度等条件进行适当选择。

本发明的安装方法步骤如下：

首先在需要开孔的容器壁上开设有略大于密封座1的通孔，再将密封座1 通过焊接的方式与容器壁固定连接，且设有螺纹端朝外，未设有螺纹端与容器壁焊接，通过压紧螺母6的内螺纹与密封座1的外螺纹配合实现对接，并将贯穿件2固定于密封座1上；利用贯穿件2与密封座1之间的尺寸配合挤压O型橡胶圈3实现自密封，再利用压紧螺母6施加预载荷使密封环4、金属垫5和密封座1之间相互挤压并产生塑性变形，实现强制密封。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。