[發(fā)明專利]螺紋接頭及密封螺紋接頭的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110224463.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102345661A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·多;J·雷納爾;M·曼蘇克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾沃皮尼奧內(nèi)有限公司
• 主分類號(hào): F16B35/00
• 分類號(hào): F16B35/00;F16B43/00;F16B37/00;F16J15/10
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開主題的實(shí)施例主要涉及用于防止流體經(jīng)由螺紋接頭泄漏的方法及裝置。

背景技術(shù)

在圖1所示的壓縮機(jī)1(例如，其作為天然氣處理設(shè)備的一部分)中，天然氣在腔室10中壓縮。桿軸20經(jīng)由法蘭30從腔室10凸出。桿軸20通過螺母40鎖定到法蘭30上。

具有使用其接觸表面上的互補(bǔ)螺紋組裝的構(gòu)件的接頭通常稱為螺紋接頭。具有部分地覆蓋其外表面或內(nèi)表面的螺紋的桿軸20、法蘭30和螺母40形成螺紋接頭。螺母40和法蘭30的內(nèi)表面上的螺紋具有與桿軸20的外表面上的螺紋互補(bǔ)的形狀。當(dāng)螺紋具有不同且互補(bǔ)的形狀時(shí)，它們有時(shí)稱為公螺紋/母螺紋。

由于腔室10內(nèi)的壓力高于腔室外的壓力，故螺紋接頭易于泄漏氣體。例如，當(dāng)往復(fù)活塞60朝法蘭30移動(dòng)從而減小腔室10的容積時(shí)，腔室10內(nèi)的壓力可顯著增大。安放在桿軸20、法蘭30和螺母40之間的密封件(圖1中未示出)用于防止或限制氣體泄漏到腔室10外。

提取的天然氣可包含較大比例的硫化氫(H₂S)。盡管硫化氫為天然產(chǎn)生的物質(zhì)，但吸入具有較大百分比硫化氫的空氣會(huì)發(fā)生中毒。因此，當(dāng)處理具有較大比例硫化氫的天然氣時(shí)，確保天然氣在處理設(shè)備內(nèi)的良好密封對(duì)于操作人員的安全而言非常重要。如果具有較大比例硫化氫的天然氣泄漏到氣體處理設(shè)備外，操作人員在設(shè)備附近時(shí)會(huì)發(fā)生中毒。

在圖2中以分解視圖示出了常規(guī)螺紋接頭100。如圖所示，螺紋接頭100包括沿軸線160布置的桿軸120、法蘭130、螺母140和密封件150。

圖3中示出了螺紋接頭100組裝好時(shí)的截面。桿軸120與法蘭130和螺母140接合。密封件150安裝在法蘭130與螺母140之間。

圖4中示出了在垂直于軸線160的平面內(nèi)觀察的螺紋接頭100的密封件150。密封件150包括為平坦金屬墊圈的外部152，以及附接到外部152的內(nèi)邊沿上的橡膠部分154。橡膠部分154包括橡膠環(huán)156和三個(gè)橡膠翼片(flap)158。各橡膠翼片158均覆蓋弦與對(duì)應(yīng)弧形之間的相應(yīng)區(qū)域。該弧形在橡膠環(huán)156的圓周上是相等且等距的。

圖5為圖3中的一部分的放大視圖。當(dāng)桿軸120、法蘭130、螺母140和密封件150組裝好時(shí)，密封件150的外部152(為了簡(jiǎn)單起見僅在圖3中標(biāo)出)定位在法蘭130與螺母140之間。在該構(gòu)造中，能施加到螺母140上的轉(zhuǎn)矩相對(duì)較低。

橡膠翼片158用于在法蘭130內(nèi)側(cè)在法蘭可能沒有螺紋的部分中覆蓋桿軸120。當(dāng)桿軸120沿圖3中軸線160從右向左行進(jìn)時(shí)，橡膠翼片趨于沿相同方向移動(dòng)且可變?yōu)樗核榈摹?/p>

已經(jīng)觀察到，在桿軸120沿軸線160稍許運(yùn)動(dòng)之后，密封件150的橡膠部分154變?yōu)樗核榈模核轱@著降低了密封件150防止氣體泄漏的能力。因此，密封件150必須經(jīng)常更換。密封件的更換需要壓縮機(jī)至少部分地拆卸，而因此這增加了氣體處理設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。

即使密封件150以設(shè)計(jì)參數(shù)操作，但在較大轉(zhuǎn)矩可能施加到螺母140上時(shí)不能確保緊密配合，故密封效率在天然氣具有較大比例的硫化氫時(shí)對(duì)于安全使用而言也太低。

因此，期望的是將提供避免前述問題和缺陷的系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，一種螺紋接頭包括法蘭、螺母和撓性密封件。法蘭具有沉孔和位于內(nèi)表面上的螺紋，該螺紋具有與桿軸外表面上的螺紋互補(bǔ)的形狀。法蘭構(gòu)造成容許桿軸通過旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)穿過法蘭。示例性實(shí)施例的螺母具有凹槽和位于內(nèi)表面上的螺紋，其中，螺母的螺紋具有與桿軸外表面上的螺紋互補(bǔ)的形狀。螺母構(gòu)造成通過旋轉(zhuǎn)而相對(duì)于桿軸移動(dòng)。示例性實(shí)施例的撓性密封件具有位于內(nèi)表面上的螺紋，撓性密封件的螺紋具有與桿軸外表面上的螺紋互補(bǔ)的形狀。撓性密封件構(gòu)造成通過旋轉(zhuǎn)而相對(duì)于桿軸移動(dòng)，且具有構(gòu)造成用以填充法蘭中的沉孔的第一部分，以及構(gòu)造成用以填充螺母的凹槽的第二部分。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供了一種密封螺紋接頭的方法。該方法包括移動(dòng)在外表面上具有第一螺紋的桿軸穿過在內(nèi)表面上具有第二螺紋的法蘭，第二螺紋具有與第一螺紋互補(bǔ)的形狀。該方法還包括沿桿軸朝法蘭移動(dòng)在內(nèi)表面上具有第三螺紋的撓性密封件，直到撓性密封件的第一部分填充法蘭中的沉孔，第三螺紋具有與第一螺紋互補(bǔ)的形狀。此外，該方法包括沿桿軸朝法蘭移動(dòng)在內(nèi)表面上具有第四螺紋的螺母，直到撓性密封件的第二部分填充螺母內(nèi)的凹槽，第四螺紋具有與第一螺紋互補(bǔ)的形狀。該方法還包括在撓性密封件的第二部分已填充螺母內(nèi)的凹槽之后將預(yù)定轉(zhuǎn)矩施加到螺母上。