高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置有內(nèi)環(huán)臺(tái)的筒體和設(shè)置有外環(huán)臺(tái)的密封蓋，密封蓋的外環(huán)臺(tái)下面擱置在筒體的內(nèi)環(huán)臺(tái)上面，密封蓋外周套裝有壓緊頂蓋，緊頂壓蓋的外壁與筒體的內(nèi)壁螺紋配合，壓緊頂蓋的下端面與密封蓋的外環(huán)臺(tái)上面抵接鎖緊配合，筒體中位于密封蓋下方還嵌置有金屬彈性環(huán)，金屬彈性環(huán)的頂部端面通過螺栓與密封蓋底部相連，金屬彈性環(huán)的外壁與筒體內(nèi)壁之間設(shè)置有徑向密封圈。本實(shí)用新型加工工藝簡單、拆裝方便，可實(shí)現(xiàn)在溫度為250℃、壓強(qiáng)為300MPa的環(huán)境下的可靠密封，將密封結(jié)構(gòu)的耐溫能力提高25%，耐壓能力提高50%。
【專利說明】局溫局壓谷器彈性密封結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高溫高壓密封結(jié)構(gòu)，具體地指一種高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]超高壓容器的密封結(jié)構(gòu)是容器中最重要的組成部分，超高壓容器能否正常運(yùn)行在很大程度上取決于其密封結(jié)構(gòu)的完善性。傳統(tǒng)的超高壓容器密封結(jié)構(gòu)主要有:0形橡膠環(huán)密封、B形環(huán)密封、Bridgman密封、楔形環(huán)密封等幾種形式。B形環(huán)密封、Bridgman密封、楔形環(huán)密封要求加工精度高，拆裝復(fù)雜，不適合用在經(jīng)常拆裝的場合；而O形橡膠環(huán)密封加工精度要求相對(duì)較低，可多次重復(fù)使用，拆裝簡便，容易實(shí)現(xiàn)快開結(jié)構(gòu)，但在高溫高壓條件下，O形橡膠環(huán)強(qiáng)度降低，容易失效。
[0003]高溫高壓容器的密封元件在極限條件下運(yùn)行，對(duì)制造精度要求很高，其密封面配合稍有偏差便會(huì)產(chǎn)生泄漏，且拆裝均有一定的難度，一旦拆裝不慎容易劃傷密封面，從而引起泄漏。目前，采用金屬密封結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)其高參數(shù)下的密封性能和可靠性，但是這種金屬密封元件加工精度要求高，拆裝困難，不適合應(yīng)用在經(jīng)常拆裝的場合。另外，傳統(tǒng)的O形橡膠環(huán)僅可用于溫度為200°C、壓強(qiáng)為200MPa以內(nèi)的密封。當(dāng)溫度超過200°C工況時(shí)，O形橡膠環(huán)的強(qiáng)度降低，容易被擠入上肩頭式密封蓋和筒體密封面之間的間隙，導(dǎo)致O形橡膠環(huán)磨損，密封性能無法保證。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工便捷、拆裝方便、可在溫度250°C以內(nèi)、壓強(qiáng)300MPa以下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠密封的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置有內(nèi)環(huán)臺(tái)的筒體和設(shè)置有外環(huán)臺(tái)的密封蓋，所述密封蓋的外環(huán)臺(tái)下面擱置在筒體的內(nèi)環(huán)臺(tái)上面，所述密封蓋外周套裝有壓緊頂蓋，所述壓緊頂蓋的外壁與筒體的內(nèi)壁螺紋配合，所述壓緊頂蓋的下端面與密封蓋的外環(huán)臺(tái)上面抵接鎖緊配合，其特殊之處在于:所述筒體中位于密封蓋下方還嵌置有金屬彈性環(huán)，所述金屬彈性環(huán)的頂部端面通過螺栓與密封蓋底部相連，所述金屬彈性環(huán)的外壁與筒體內(nèi)壁之間設(shè)置有徑向密封圈。
[0006]進(jìn)一步地，所述金屬彈性環(huán)的頂部端面與密封蓋底部之間設(shè)置有端面密封圈。采用端面密封與徑向密封相結(jié)合的密封方式，使密封結(jié)構(gòu)更為可靠。
[0007]更進(jìn)一步地，所述金屬彈性環(huán)呈薄壁圓筒結(jié)構(gòu)。薄壁圓筒形結(jié)構(gòu)可在筒體內(nèi)壓的作用下徑向擴(kuò)張，縮小金屬彈性環(huán)外壁與筒體內(nèi)壁之間的間隙，增加徑向密封圈的密封可靠性。
[0008]更進(jìn)一步地，所述金屬彈性環(huán)的內(nèi)壁上開設(shè)有弧面環(huán)槽，所述弧面環(huán)槽緊鄰金屬彈性環(huán)的頂部端面，優(yōu)選弧面環(huán)槽為圓弧面或橢圓弧面環(huán)槽。這樣，其能夠有效增加金屬彈性環(huán)的徑向彈性形變量，進(jìn)一步增強(qiáng)密封性能。
[0009]更進(jìn)一步地，所述金屬彈性環(huán)的頂部端面中心設(shè)置有與密封蓋底部中央凸臺(tái)嵌置配合的定位孔。這樣，金屬彈性環(huán)與密封蓋配合緊密，便于金屬彈性環(huán)均勻擴(kuò)張形變。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理是這樣的:一方面，金屬彈性環(huán)內(nèi)壁在筒體內(nèi)壓所形成的徑向擴(kuò)張力的作用下形變，使其外壁緊緊擠壓在筒體內(nèi)壁上；另一方面，金屬彈性環(huán)頂部端面在內(nèi)壓作用下被緊緊壓在密封蓋上，從而減小了金屬彈性環(huán)與筒體之間、以及金屬彈性環(huán)與密封蓋之間的間隙，大大降低了徑向密封圈和端面密封圈被筒體內(nèi)壓擠入密封間隙的幾率，有效防止了 O型橡膠密封圈磨損，從而顯著增加了筒體在高溫高壓工作環(huán)境下的密封可靠性。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:結(jié)構(gòu)簡單可靠，大大降低了零件加工的難度；拆裝方便快捷，可實(shí)現(xiàn)在溫度為250°C、壓強(qiáng)為300MPa環(huán)境下的可靠密封。試驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)的耐溫能力可以提高25%以上，耐壓能力提高50%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為一種高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中金屬彈性環(huán)的主視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:壓緊頂蓋1，密封蓋2，端面密封圈3，螺栓4，金屬彈性環(huán)5 (其中:頂部端面5.1，外壁5.2，內(nèi)壁5.3，弧面環(huán)槽5.4，定位孔5.5)，徑向密封圈6，筒體7。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016]如圖f 2所示的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置有內(nèi)環(huán)臺(tái)的筒體7和設(shè)置有外環(huán)臺(tái)的密封蓋2，密封蓋2的外環(huán)臺(tái)下面擱置在筒體7的內(nèi)環(huán)臺(tái)上面，密封蓋2外周套裝有壓緊頂蓋1，壓緊頂蓋I的外壁與筒體7的內(nèi)壁螺紋配合，壓緊頂蓋I的下端面與密封蓋2的外環(huán)臺(tái)上面抵接鎖緊配合。
[0017]筒體7中位于密封蓋2下方還嵌置有呈薄壁圓筒結(jié)構(gòu)的金屬彈性環(huán)5，金屬彈性環(huán)5的頂部端面5.1中心設(shè)置有與密封蓋2底部中央凸臺(tái)嵌置配合的定位孔5.5。金屬彈性環(huán)5的頂部端面5.1周向通過六角頭的螺栓4與密封蓋2底部相連。金屬彈性環(huán)5的外壁
5.2與筒體7內(nèi)壁之間設(shè)置有徑向密封圈6,徑向密封圈6米用O型橡膠密封圈。金屬彈性環(huán)5的頂部端面5.1與密封蓋2底部之間設(shè)置有端面密封圈3，端面密封圈也采用O型橡膠密封圈。金屬彈性環(huán)5的內(nèi)壁5.3上開設(shè)有圓弧面或橢圓的弧面環(huán)槽5.4，弧面環(huán)槽5.4緊鄰金屬彈性環(huán)5的頂部端面5.1。
[0018]本實(shí)用新型工作時(shí)，金屬彈性環(huán)5內(nèi)壁5.3在筒體7的內(nèi)壓所形成的徑向擴(kuò)張力的作用下，其外壁5.2被緊緊地?cái)D壓在筒體7的內(nèi)壁上；金屬彈性環(huán)5的頂部端面5.1在內(nèi)壓作用下被緊緊地壓在密封蓋2上，從而減小了金屬彈性環(huán)5與筒體7之間、金屬彈性環(huán)5與密封蓋2之間的間隙，這樣大大減小了 O型橡膠密封圈被筒體7內(nèi)壓擠入密封間隙的幾率，有效避免了 O型橡膠密封圈的磨損，提高了密封的可靠性。試驗(yàn)表明，雖然本實(shí)用新型的徑向密封圈6和端面密封圈3仍然采用傳統(tǒng)的O型橡膠密封圈，但確能實(shí)現(xiàn)在溫度為250°C、壓強(qiáng)為300MPa環(huán)境下的可靠密封。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置有內(nèi)環(huán)臺(tái)的筒體(7)和設(shè)置有外環(huán)臺(tái)的密封蓋(2)，所述密封蓋(2)的外環(huán)臺(tái)下面擱置在筒體(7)的內(nèi)環(huán)臺(tái)上面，所述密封蓋(2)夕卜周套裝有壓緊頂蓋(1)，所述壓緊頂蓋(I)的外壁與筒體(7)的內(nèi)壁螺紋配合，所述壓緊頂蓋(I)的下端面與密封蓋(2)的外環(huán)臺(tái)上面抵接鎖緊配合，其特征在于:所述筒體(7)中位于密封蓋(2)下方還嵌置有金屬彈性環(huán)(5)，所述金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)通過螺栓(4)與密封蓋(2)底部相連，所述金屬彈性環(huán)(5)的外壁(5.2)與筒體(7)內(nèi)壁之間設(shè)置有徑向密封圈(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)與密封蓋(2)底部之間設(shè)置有端面密封圈(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)呈薄壁圓筒結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的內(nèi)壁(5.3)上開設(shè)有弧面環(huán)槽(5.4)，所述弧面環(huán)槽(5.4)緊鄰金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的內(nèi)壁(5.3)上開設(shè)有弧面環(huán)槽(5.4)，所述弧面環(huán)槽(5.4)緊鄰金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述弧面環(huán)槽(5.4)為圓弧面或橢圓弧面環(huán)槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述弧面環(huán)槽(5.4)為圓弧面或橢圓弧面環(huán)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)中心設(shè)置有與密封蓋(2)底部中央凸臺(tái)嵌置配合的定位孔(5.5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)中心設(shè)置有與密封蓋(2)底部中央凸臺(tái)嵌置配合的定位孔(5.5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫高壓容器彈性密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬彈性環(huán)(5)的頂部端面(5.1)中心設(shè)置有與密封蓋(2)底部中央凸臺(tái)嵌置配合的定位孔(5.5)。
【文檔編號(hào)】F16J15/06GK203374787SQ201320349181
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】曾嶸, 羅友高, 劉剛, 唐順杰, 范衛(wèi)衛(wèi), 劉豐, 戴青, 羅家璘, 蔡天舒, 齊軍, 胡火焰, 王軍, 劉洋, 尚波 申請(qǐng)人:武漢海王機(jī)電工程技術(shù)公司