專利名稱：耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種密封環，尤其是一種化工管道和電廠蒸汽動力管道上安 裝有補償器中使用的耐高壓密封環，具體地說是一種耐高壓自密封旋轉補償 器專用高強耐磨密封環。
背景技術：
目前，在石化行業和電力行業使用的管道上為了適應熱脹冷縮的需要，
廣泛使用各類旋轉補償器，在旋轉補償器中安裝有耐高壓密封環5,如圖1 所示，該耐高壓密封環5的兩個端面在受擠變形時需承受很高的壓力且要求 能在相對運動保持密封，普通的密封圈由于無法承受高壓下的相對運動而很 容易在高壓下解體脆化，起不到密封作用，現有手冊上的各類密封圈的最高 耐壓力一般不超過50MPa，當超過該壓力時必須進行密封結構的專業設計， 使得制造成本大為增加。
為了增加耐壓強度，人們想到了在密封圈中增加骨架的方法提高其耐壓 力，也有類似產品問世，但申請人發現當壓力增加到10MPa時，骨架會由于 受壓變形而穿過密封介質(如石墨層)刺入密封面中造成密封環與密封面之 間無法轉動，雖然不影響密封效果，但由于無法作相對運動，而不能實現長 度補償的目的。因此在密封圈中增加骨架的方法無法完全滿足在高壓狀態下 需要作相對運動的旋轉補償器類產品的使用要求。因此開發一種耐壓性好又 能作相對旋轉補償運動的密封環是當務之急。
發明內容
本發明的目的是針對現有的環形密封環無法滿足高壓旋轉環境下使用的 問題，設計一種結構簡單，制造方便的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐 磨密封環。
本發明的技術方案是旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其特征是它主要由
環形支撐體1和石墨密封層2組成，所述石墨密封層2通過髙壓固定在環形 支撐體1的兩個端面上。
本發明的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環的耐壓強度介于 50MPa 200MPa之間。
所述的石墨密封層2由石墨層和金屬絲網層疊壓而成。
所述的環形支撐體1的端面設有便于與石墨密封層2結合的多個不同直 徑的環形凹槽3，該環形凹槽的斷面呈三角形或圓弧形。
環形支撐體1的內、外圓表面上設有包覆層4，該包覆層4為橡膠或碳 纖維編織體或柔性石墨條。
所述的環形支撐體1為高強度金屬體或高強度非金屬體。
本發明的有益效果
本發明利用高強度金屬或非金屬作為耐壓的基體，首先從根本上解決的 密封環的耐壓問題，這種基體不會因為受壓而產生影響旋轉運動的變形，其 次通過高壓將密封材料覆合到基體的端面上，為了增加結合強度可將基體的 端面加工成帶凹槽的結構，也可將基體的端面打毛后提高結合力。使用時， 基體保證了受壓強度，密封層起到端面密封作用，即使有部分密封材料破損 脫落進入旋轉面，不僅不會影響密封和旋轉效果，由于石墨的特性反而會增 加密封和潤滑效果，使得旋轉更為靈活。
本發明結構簡單，耐壓性能好，應用范圍廣，可廣泛應用于各類高壓活 動面的密封。
圖1是本現有耐高壓旋轉補償的結構示意圖。 圖2是本發明的密封環的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。 如圖2所示。
一種耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其適用的壓力范圍為50MPa 200MPa之間，它主要由環形支撐體1和石墨密封層2組成，所述 石墨密封層2通過高壓固定在環形支撐體1的兩個端面上(可先將環形支撐體 1和石墨密封層2置于模具中，再將模具置于500噸壓力機上模壓而成)，環 形支撐體1的尺寸由旋轉補償器的尺寸確定，其厚度一般不超過50毫米，而 石墨密封層2的厚度一般在0. 5 5mm之間，為了提高環形支撐體1和石墨密 封層2的結合強度，可通過將環形支撐體1的端面打毛，提高粗糙度的方法， 也可通過在環形支撐體l的端面上加工出斷面呈三角形(或V形)或圓弧形 的一圈一圈直徑不同的環形凹槽3，如圖2所示。
具體實施時，環形支撐體1可采用高強度耐腐蝕金屬材^l"如不銹鋼、合 金鋼(如鎳碳合金鋼、鎳錳合金鋼等)制造，也可采用高強度非金屬材料如 碳纖維、陶瓷、玻璃纖維、高強工程塑料等制造。
此外，為了提高石墨密封層的耐壓性能，還可在石墨密封層中添加金屬 絲網的辦法來提高耐磨性。
為了提高旋轉的靈活性，提高密封效果，還可在環形支撐體1的外圓表 面及內圓表面上包覆一層由橡膠、碳纖維編織體或柔性石墨條制造的包覆層 4。
圖1是本發明的一個具體應用例。圖1中的石化、電力行業地埋式輸送 管道上的旋轉補償器的密封圈要求端面密封、耐高壓，采用本發明的厚度為 25毫米的密封圈后，經檢測在管道內壓力增大到200MPa時使內管和外管作 相對轉動10000次(可)后仍無泄漏，可保證輸送管道100年正常使用。
本發明的密封環既可用于石化、電力行業的管道旋轉補償器，還可用于 其它類似有高壓要求的相對運動型周界密封場合。
本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求
1、一種耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其特征是它主要由環形支撐體(1)和石墨密封層(2)組成，所述石墨密封層(2)通過高壓固定在環形支撐體(1)的兩個端面上。
2、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是其耐壓強度介于50MPa 200MPa之間。
3、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是所述的石墨密封層(2)由石墨層和金屬絲網層疊壓而成。
4、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是所述的環形支撐體(1)的端面設有便于與石墨密封層(2)結合的多 個不同直徑的環形凹槽(3)，該環形凹槽的斷面呈三角形或圓弧形。
5、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是環形支撐體(1)的內、外圓表面上設有包覆層(4)，該包覆層(4) 為橡膠或碳纖維編織體或柔性石墨條。
6、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是所述的環形支撐體(1)為高強度金屬體或高強度非金屬體。
7、 根據權利要求1所述的耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其 特征是所述的石墨密封層(2)的厚度為0.5 5mm。
全文摘要
一種耐高壓自密封旋轉補償器專用高強耐磨密封環，其特征是它主要由環形支撐體(1)和石墨密封層(2)組成，所述石墨密封層(2)通過高壓固定在環形支撐體(1)的兩個端面上。本發明具有結構簡單，耐壓性能好，應用范圍廣的優點，它尤其適用于高壓活動面的密封。
文檔編號F16J15/16GK101545539SQ20091002655
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者宋章根 申請人:宋章根