等靜壓密封結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種等靜壓密封結構，包括壓板、金屬圈和非金屬密封圈，所述壓板設置在等靜壓設備的端蓋上，端蓋的邊緣設置有一圈臺階部，所述壓板的邊緣設置有一圈伸向所述臺階部的凸起部，所述臺階部上設置有一金屬圈，該金屬圈上設置有與所述壓板的凸起部配合的凹陷部，所述金屬圈與臺階部側壁接觸的一側面、以及相對的與等靜壓設備的工作缸筒體的內壁接觸的另一側面上各設置有一個溝槽，該溝槽內設置有非金屬密封圈。本發明的一種等靜壓密封結構，阻止了工作缸內的工作介質不會從金屬圈與工作缸筒體內壁間隙流出，保證了工作缸與端蓋之間的密封，使得等靜壓機正常工作。
【專利說明】等靜壓密封結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及等靜壓設備【技術領域】，具體涉及一種等靜壓密封結構。
【背景技術】
[0002]等靜壓是粉末冶金領域的一種技術，等靜壓機是一種復雜的設備，根據工作介質的溫度不同分為冷等靜壓機、溫等靜壓機和熱等靜壓機，一般由工作缸和機架等組成，而工作缸由端蓋、芯筒、密封結構等組成，工作缸內部是以一定溫度和超高壓的液體或氣體作為工作介質，端蓋和芯筒之間存在一定的間隙必須由密封結構填補，只有可靠的密封才會使工作缸內形成密閉的容器。只有形成密閉容器工作介質的壓力才能升高和保持最終實現對粉末的壓制。所以密封結構是等靜壓機中的關鍵部件。
[0003]目前，等靜壓機中一般采用Y形橡膠圈和金屬圈等形成組合密封結構來實現等靜壓機中端蓋和芯筒的密封。Y形橡膠圈不是標準件，需要設計專用的模具制造Y形橡膠圈，造成了密封結構成本高。
【發明內容】
[0004]本發明克服了現有技術的不足，提供一種密封效果好，并節約成本的等靜壓密封結構。
[0005]考慮到現有技術的上述問題，根據本發明公開的一個方面，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種等靜壓密封結構，包括壓板、金屬圈和非金屬密封圈，所述壓板設置在等靜壓設備的端蓋上，端蓋的邊緣設置有一圈臺階部，所述壓板的邊緣設置有一圈伸向所述臺階部的凸起部，所述臺階部上設置有一金屬圈，該金屬圈上設置有與所述壓板的凸起部配合的凹陷部，所述金屬圈與臺階部側壁接觸的一側面、以及相對的與等靜壓設備的工作缸筒體的內壁接觸的另一側面上各設置有一個溝槽，該溝槽內設置有非金屬密封圈。
[0007]為了更好地實現本發明，進一步的技術方案是:
[0008]根據本發明的一個實施方案，所述金屬圈的橫截面為U形。
[0009]根據本發明的一個實施方案，所述金屬圈與端蓋側壁之間為間隙配合；金屬圈與工作缸筒體內壁之間的間隙小于金屬圈與端蓋側壁之間的間隙。
[0010]根據本發明的一個實施方案，所述非金屬密封圈的硬度為邵氏A70?邵氏A85。
[0011]根據本發明的一個實施方案，所述非金屬密封圈安裝后的初始壓縮量為15%?30%。
[0012]根據本發明的一個實施方案，所述非金屬密封圈安裝后其截面積與溝槽截面積比值應是70%?90%。
[0013]根據本發明的一個實施方案，所述金屬圈的硬度低于工作缸筒體內壁硬度。
[0014]根據本發明的一個實施方案，所述金屬圈與工作缸筒體內壁的洛氏硬度相差絕對值大于5。
[0015]根據本發明的一個實施方案，所述金屬圈與工作缸筒體內壁和端蓋側壁接觸的面的加工粗糙度均不大于1.6。
[0016]本發明還可以是:
[0017]根據本發明的一個實施方案，所述凹陷部的兩側壁的厚度均為4?10mm。
[0018]根據本發明的一個實施方案，。
[0019]與現有技術相比，本發明的有益效果之一是:
[0020]本發明的一種等靜壓密封結構，阻止了工作缸內的工作介質不會從金屬圈與工作缸筒體內壁間隙流出，保證了工作缸與端蓋之間的密封，使得等靜壓機正常工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據這些附圖得到其它的附圖。
[0022]圖1示出了根據本發明一個實施例的等靜壓密封結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0024]圖1示出了根據本發明一個實施例的等靜壓密封結構的示意圖。如圖1所示的等靜壓設備包括端蓋I和工作缸筒體7，為了使工作缸內形成密閉的容器，本實施例的等靜壓密封結構設置在工作缸筒體7內的端蓋I上，具體地，端蓋I上設置有壓板6，端蓋I的邊緣設置為一圈臺階部11，壓板6的邊緣設置有一圈伸向所述臺階部11的凸起部61，所述臺階部11上設置有一金屬圈4，該金屬圈4上設置有與所述壓板6的凸起部61配合的凹陷部41，所述金屬圈4與臺階部11側壁接觸的一側面42、以及相對的與工作缸筒體7的內壁接觸的另一側面43上各設置有一個溝槽421、431，該溝槽421、431內分別設置有非金屬密封圈A3、非金屬密封圈B5。
[0025]金屬圈4的橫截面可以為U形等。
[0026]壓板6可以通過螺釘2與端蓋I連接，或者通過其它方式進行固定連接。
[0027]本實施例的U形密封結構能夠實現等靜壓機中端蓋和芯筒的密封，且與一般的等靜壓密封結構相比橡膠圈采用了標準件，降低了成本。
[0028]非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5可以為O形圈或者X形圈等，非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5進行低壓密封，金屬圈4進行高壓特別是超高壓的密封。該結構的工作原理是在低壓時，由于非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5在裝入時受到擠壓，可以實現低壓密封，隨著壓力的升高，U形金屬圈4由于內側受壓，迫使其向外擴張與工作缸筒體7內壁、向內擴張與端蓋I側壁接觸形成密封，隨著壓力降低，金屬圈4由于彈性回復使得它與工作缸筒體7內壁、端蓋I側壁形成間隙，此時，非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5起密封作用。特別是高壓時，金屬圈4與工作缸筒體7內壁、端蓋I側壁接觸可能達不到完全的密封也就是無泄漏，但從接觸面溢流的工作介質壓力降低，這時非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5起密封作用。
[0029]金屬圈4與工作缸筒體7內壁之間的間隙應根據工作缸的直徑大小確定；金屬圈4與端蓋I側壁之間也應該選擇間隙配合；金屬圈4與工作缸筒體7內壁之間的間隙小于金屬圈4與端蓋I側壁之間的間隙。
[0030]非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5采用的O形圈或者X形圈均是標準件，采購方便，其材料一般為橡膠，根據工作環境進行選擇，首先要保證與非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5接觸的零部件等不相容，分解溫度要高于非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5工作的溫度，也就是保證非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5能在一定工作溫度下正常工作，也就是非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5在工作溫度時膨脹率要低于10%。非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5的硬度應在邵氏A70?邵氏A85，硬度過高安裝不便且密封效果差，硬度過低也會造成密封效果差且壽命短。非金屬密封圈A3和非金屬密封圈B5安裝后的初始壓縮量應為15%?30%，當為O形圈時其初始壓縮量應小于為X形圈時，初始壓縮量過高會造成安裝困難、非金屬密封圈的壽命降低，初始壓縮量過低密封效果差，較小的壓力都會出現泄露。非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5安裝后其截面積與溝槽421、431截面積比值應是70%?90%，比值太大非金屬密封圈沒有活動空間特別是在工作介質接觸后非金屬密封圈體積增大時容易造成非金屬密封圈的損壞，比值太小容易造成泄露。為防止非金屬密封圈的扭曲可以采用X形圈。
[0031]金屬圈4采用金屬材料，一般為青銅，其洛氏硬度不宜過大，應低于工作缸筒體7內壁硬度，其相差絕對值應大于5，這有利于保護工作缸。為減少工作缸的磨損和延長金屬圈4的使用壽命，與工作缸筒體7內壁和端蓋I側壁接觸的面其加工粗糙度應不大于1.6。為保護非金屬密封圈A3與非金屬密封圈B5不被劃傷，金屬圈4上的用于安裝密封圈的溝槽421、431的銳角應倒圓，圓的半徑應不小于2mm。壓板6應壓在金屬圈4凹槽內而不應與金屬圈4的下端面接觸以有利于高壓密封。金屬圈4上放置非金屬密封圈的側板(凹陷部41的兩側壁)要保持很好的彈性，側板厚度一般在4?1mm之間，厚度太厚會造成彈性差高壓時泄露，厚度太薄會造成金屬圈4側板變形過大以致于出現工作缸劃傷或者U形金屬圈4的壽命特別短等。
[0032]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。
[0033]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本發明的范圍內。
[0034]盡管這里參照本發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種等靜壓密封結構，其特征在于，包括壓板、金屬圈和非金屬密封圈，所述壓板設置在等靜壓設備的端蓋上，端蓋的邊緣設置有一圈臺階部，所述壓板的邊緣設置有一圈伸向所述臺階部的凸起部，所述臺階部上設置有一金屬圈，該金屬圈上設置有與所述壓板的凸起部配合的凹陷部，所述金屬圈與臺階部側壁接觸的一側面、以及相對的與等靜壓設備的工作缸筒體的內壁接觸的另一側面上各設置有一個溝槽，該溝槽內設置有非金屬密封圈。
2.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述金屬圈的橫截面為U形。
3.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述金屬圈與端蓋側壁為間隙配合；金屬圈與工作缸筒體內壁之間的間隙小于金屬圈與端蓋側壁之間的間隙。
4.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述非金屬密封圈的硬度為邵氏A70?邵氏A85。
5.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述非金屬密封圈安裝后的初始壓縮量為15%?30%。
6.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述非金屬密封圈安裝后其截面積與溝槽截面積比值應是70%?90%。
7.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述金屬圈的硬度低于工作缸筒體內壁硬度。
8.根據權利要求7所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述金屬圈與工作缸筒體內壁的洛氏硬度相差絕對值大于5。
9.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述金屬圈與工作缸筒體內壁和端蓋側壁接觸的面的加工粗糙度均不大于1.6。
10.根據權利要求1所述的等靜壓密封結構，其特征在于，所述凹陷部的兩側壁的厚度均為4?10mnin
【文檔編號】F15B15/20GK104455439SQ201410551242
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】樊星, 周興, 范玉德, 鮑延年, 趙維, 曹志偉, 呂欣, 蔣道建, 何碧, 朱國杰, 邵亮, 張文彬 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所