專利名稱：高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種往復軸的動密封結構，尤其是涉及一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構。
背景技術：
液壓氣動系統在高溫條件下工作要解決的問題中對高溫氣體或液體的密封是一個很關鍵問題，如果這個問題不能解決好，會影響系統的正常運行，甚至會出現生產事故， 后果不堪設想。目前尚無對高溫動密封有效的解決辦法和裝置，特別是在同時存在高溫氣體和高溫液體的工況下。在一些特定環境下，氣體溫度達到500 700°C內，液體溫度到200 300°C內，現有的密封圈產品很難保證在長時間工作而具有良好的密封效果。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構，可以對氣體溫度達到500 700°C內，液體溫度到200 300°C內的往復運動的軸進行密封。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
將內開有中心孔的階梯法蘭的小端安裝在另一法蘭中心孔內，兩法蘭在徑向連接處用隔熱石棉填料隔開，兩法蘭的大端面在軸向連接處用隔熱材料板隔開，并用螺栓和螺母固接，往復運動軸上鍍有絕熱陶瓷鍍層同軸安裝在兩個法蘭孔中；在階梯法蘭孔內的臺肩面一側的往復運動軸從內向外依次設有膨脹石墨填料、銅合金帶纏繞金屬填料和陶瓷纖維密封填料三種不同材料的軟填料后用外螺紋鎖緊裝置限位并鎖緊，外螺紋鎖緊裝置外側為高溫氣體端；在階梯法蘭孔內的臺肩面另一側的往復運動軸從內向外依次設有由耐高溫塑料，石墨纖維，和金屬鎖定環壓制成環組合密封圈與斜心彈簧配合使用，金屬鎖定環與卡環接觸并進行限位，卡環外側為高溫液體端。所述的膨脹石墨填料和陶瓷纖維密封填料為是圓柱形環，銅合金帶纏繞金屬填料為內小外大的是圓臺形環，其母線為直線或曲線。所述的階梯法蘭、法蘭、外螺紋鎖緊裝置，卡環，螺栓和螺母均采用相同耐高溫合金材料。本發明具有的有益效果是
1采用組合密封，可以形成溫度梯度和壓力梯度，使各密封填料在適當的壓力和溫度范圍內工作，保證密封填料壽命和密封效果，減小泄漏。2液體和氣體分別采用密封圈，可以滿足氣體和液體溫度不同和壓力不同的條件下都能起到密封作用。3工作一段時間密封填料有少量磨損時可以通過調整外螺紋鎖緊裝置進行壓緊繼續使用。4氣體部分法蘭和液體部分法蘭用隔熱材料隔開減少氣體和液體的熱交換而引起液體溫度的進一步升高。
附圖是本發明的結構原理示意圖。圖中1、往復運動軸，2、高溫氣體，3、外螺紋鎖緊裝置，4、陶瓷纖維密封填料，5、銅合金帶纏繞金屬填料，6、隔熱石棉填料，7、膨脹石墨填料，8、法蘭，9、螺栓，10、隔熱板，11、 螺母，12、耐高溫塑料，13、石墨纖維，14、金屬鎖定環，15、斜心彈簧，16、絕熱陶瓷鍍層，17、 高溫液體，18、卡環，19、法蘭。
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說明。如附圖所示，將內開有中心孔的階梯法蘭8的小端安裝在另一法蘭19中心孔內， 兩法蘭在徑向連接處用隔熱石棉填料6隔開，兩法蘭的大端面在軸向連接處用隔熱材料板 10隔開，并用螺栓9和螺母11固接，往復運動軸1上鍍有絕熱陶瓷鍍層16同軸安裝在兩個法蘭孔中；在階梯法蘭8孔內的臺肩面一側的往復運動軸1從內向外依次設有膨脹石墨填料7、銅合金帶纏繞金屬填料5和陶瓷纖維密封填料4三種不同材料的軟填料后用外螺紋鎖緊裝置3限位并鎖緊，其外側為高溫氣體端；在階梯法蘭8孔內的臺肩面另一側的往復運動軸1從內向外依次設有由耐高溫塑料12，石墨纖維13和金屬鎖定環14壓制與斜心彈簧15 組成組合密封圈，金屬鎖定環14與卡環18接觸并進行限位，卡環18外側為高溫液體端。陶瓷纖維密封填料4采用耐高溫材料主要起隔熱和對氣體進行適當的密封，銅合金帶纏繞金屬填料5和膨脹石墨填料7對陶瓷纖維密封填料4的泄漏極少量的氣體進行密封隔離，從而起到密封作用。當填料用于工作時間長產生磨損而變松時可以調整外螺紋鎖緊裝置3壓緊。高溫液體部分密封采用組合耐高溫塑料12、石墨纖維13和金屬鎖定環14 組成的組合密封圈進行密封，并采用斜心彈簧對接觸面進行鎖緊。超高溫氣體接觸的法蘭和高溫液體接觸的法蘭中間由隔熱材料進行隔離和密封，使超高溫氣體部分熱量不能從法蘭直接傳遞到高溫液體部分的法蘭而引起高溫液體溫度的進一步升高。為保證軸不受超高溫氣體的傳熱而升溫，在軸往復軸表明進行陶瓷鍍層起絕熱作用。所述的膨脹石墨填料7和陶瓷纖維密封填料4為是圓柱形環，銅合金帶纏繞金屬填料5為內小外大的是圓臺形環，其母線為直線或曲線，形成楔形，保證密封效果。所述的階梯法蘭8、法蘭19、外螺紋鎖緊裝置3，卡環18，螺栓9和螺母11均采用相同耐高溫合金材料，保證在高溫環境下有相同的變形。
權利要求
1.一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構，其特征在于將內開有中心孔的階梯法蘭(8)的小端安裝在另一法蘭(19)中心孔內，兩法蘭在徑向連接處用隔熱石棉填料 (6)隔開，兩法蘭的大端面在軸向連接處用隔熱材料板(10)隔開，并用螺栓(9)和螺母(11) 固接，往復運動軸(1)上鍍有絕熱陶瓷鍍層(16)同軸安裝在兩個法蘭孔中；在階梯法蘭(8) 孔內的臺肩面一側的往復運動軸(1)從內向外依次設有膨脹石墨填料(7)、銅合金帶纏繞金屬填料(5)和陶瓷纖維密封填料(4)三種不同材料的軟填料后用外螺紋鎖緊裝置(3)限位并鎖緊，外螺紋鎖緊裝置(3)外側為高溫氣體端；在階梯法蘭(8)孔內的臺肩面另一側的往復運動軸(1)從內向外依次設有由耐高溫塑料(12)，石墨纖維(13)和金屬鎖定環(14)壓制成的密封圈與斜心彈簧(15)，金屬鎖定環(14)與卡環(18)接觸并進行限位，卡環(18)外側為高溫液體端。
2.根據權利要求1所述的一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構，其特征在于所述的膨脹石墨填料(7)和陶瓷纖維密封填料(4)為是圓柱形環，銅合金帶纏繞金屬填料(5)為內小外大的是圓臺形環，，其母線為直線或曲線。
3.根據權利要求1所述的一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構，其特征在于所述的階梯法蘭(8)、法蘭(19)、外螺紋鎖緊裝置(3)，卡環(18)，螺栓(9)和螺母(11) 均采用相同耐高溫合金材料。
全文摘要
本發明公開了一種高溫氣體和高溫液體間往復軸的動密封結構。將內開有中心孔的階梯法蘭的小端安裝在另一法蘭中心孔內，兩法蘭在徑向連接處用填料隔開，端面連接處用隔熱材料板隔開，往復運動軸上鍍有絕熱陶瓷鍍層同軸安裝在兩個法蘭孔中；在階梯法蘭孔內的臺肩面一側的往復運動軸從內向外依次設有三種不同材料的軟填料后用螺紋鎖緊，其外側為高溫氣體端；在階梯法蘭孔內的臺肩面另一側的往復運動軸從內向外依次設有組合密封圈與斜心彈簧配合用卡環限位，其外側為高溫液體端。本發明中軟填料主要起到對高溫氣體絕熱和密封的作用，組合密封圈主要起到對高溫液體的密封作用，當填料磨損后調節鎖緊裝置可以提高密封性能。
文檔編號F16J15/30GK102278475SQ20111016039
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者丁凡, 徐志鵬, 王宣銀, 羅語溪, 雷軍波 申請人:浙江大學