專利名稱：一種聚醚醚酮組合密封圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封圈，特別涉及一種聚醚醚酮材料的V型組合密封圈。
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、防火和無毒等性能。V型密封圈為一種唇型密封圈，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型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型橡膠、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。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的針對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有的V型密封圈不能在高溫、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型組合密封圈，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。本發(fā)明的V型組合密封圈，以聚醚醚酮(PEEK)作為密封圈的主要材料，采用注塑直接 成型或模壓成型后機(jī)加工制作，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高。本發(fā)明通過以下方法實(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型，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，采用注塑直接成型或模壓成型后機(jī)加工制作而成。組合密封圈壓環(huán)有V型突起，能夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V型凹陷使密封圈下側(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型密封圈，使V型環(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1-10個(gè)。該組合密封圈在冶金、礦山、石油鉆釆設(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)20(TC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138MPa。由于PEEK樹脂具有耐 高溫，PEEK樹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260'C，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，減少了現(xiàn)場安裝和更換密封圈 帶來的麻煩。一般材料由于溫度達(dá)不到要求，只能靠V型密封圈的數(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100小時(shí)。使用PEEK制作的V型密封圈，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，先稱取聚醚醚酮粉料425克，再稱取聚四氟乙烯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1.2Kg，再稱取聚四氟乙烯0.212Kg，偶聯(lián)劑1.5克，稀釋劑30tnl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己經(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。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l， 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先稱取聚醚醚酮粒料8. 5Kg，再稱取聚四氟乙烯1.5Kg，偶聯(lián)劑10g,同時(shí)加入長徑比為 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、 385°C、 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 圖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
1、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型，其中密封圈截面呈V型，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，采用注塑直接成型或模壓成型后機(jī)加工制作而成。
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型突起， 能夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V型凹陷使密封圈下側(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 l-10個(gè)。
4、 權(quán)利要求1所述的一種聚醚醚酮組合密封圈在冶金、礦山、石油鉆采設(shè)備上起密封作 用的使用。
全文摘要
本發(fā)明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型，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型突起，能夠嵌入密封圈上側(cè)中，支撐環(huán)有V型凹陷使密封圈下側(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)F16J9/00GK101649902SQ20091018730
公開日2010年2月17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:大連路陽科技開發(fā)有限公司