一種高壓容器的平蓋密封結構的制作方法

本發明涉及一種壓力容器的平蓋密封結構，尤其涉及一種高壓容器的平蓋密封結構。

背景技術：

常用的高壓密封包括雙錐密封、卡扎里密封、伍德密封等，其結構大多采用金屬墊片，用螺栓預緊力產生初始預緊密封。在容器正常工作條件下，由螺栓承受容器內產生的軸向力，依靠墊片與筒體端部、平蓋的配合面來保證容器的密封。

伍德密封屬于自緊式密封，其結構是由浮動端蓋、四合環、壓墊和筒體端部四大部分組成。密封時首先擰緊牽制螺栓，靠牽制環的支撐使浮動端蓋上移，同時調整拉緊螺栓將壓墊預緊而形成預密封，隨著容器內介質壓力的上升，浮動端蓋逐漸向上移動，端蓋與壓墊之間，以及壓墊與筒體端部之間的壓緊力也逐漸增加，從而達到密封目的。伍德密封結構復雜，零件較多，加工精度及組裝要求很高，浮動端蓋占據很大一部分高壓空間等。

GB 150.3-2011《壓力容器 第3部分：設計》中附錄C伍德密封部分。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種高壓容器的平蓋密封結構，以解決適用于高壓容器的能承受內部高壓液體或氣體介質的密封結構的問題。

為解決存在的技術問題，本發明采用的技術方案為：一種高壓容器的平蓋密封結構，包括平蓋、組合密封件和平蓋固定裝置，所述的平蓋安裝在筒體端部，平蓋與筒體端部的接觸面下部開設有環向臺階，平蓋的環向臺階與筒體端部的內壁面共同形成密封槽；所述的組合密封件包括三角墊、V形密封圈、O形密封圈、壓墊和浮動壓環，三角墊、V形密封圈、O形密封圈和壓墊依次裝配到平蓋的環向臺階與筒體端部的內壁面共同形成的密封槽中，浮動壓環的壓在壓墊上并與平蓋固定；O形密封圈的初始壓縮量保證平蓋與筒體端部的預密封，浮動壓環隨著高壓容器內部壓力的升高壓緊壓墊，壓墊再壓緊并使O形密封圈、V形密封圈和三角墊逐步壓縮變形，使O形密封圈、V形密封圈和三角墊的密封效果隨著高壓容器內部壓力的升高逐步增強；所述的平蓋固定裝置安裝在平蓋的上部，用于承受平蓋所受的軸向力。

本發明的平蓋固定裝置可以采用螺釘、螺栓及鍥塊等固定高壓容器平蓋的任何現有技術，特別地，本發明優選公開了一種平蓋固定裝置，本發明所述的平蓋固定裝置由氣缸、氣缸轉接法蘭、T型桿、抗剪環和導軌組成，所述的氣缸通過氣缸轉接法蘭連接在筒體端部上，氣缸的輸出軸穿過筒體端部的孔通過T型桿與抗剪環相連，氣缸用來把抗剪環拉到工作位置和推到拆卸位置；所述的導軌安裝在平蓋上，用于供抗剪環的導向；所述的抗剪環由三瓣扇形環片組成，抗剪環安裝在導軌上，筒體端部的內壁設有與抗剪環厚度相對應的供抗剪環置入的環形槽，當平蓋安裝到位后，氣缸收縮動作通過T型桿使抗剪環置入筒體端部的環向槽內。

有益效果

本發明的高壓容器平蓋密封結構，是沒有受力螺栓的密封結構，沒有金屬墊片和墊塊，結構簡單，裝配要求低，安裝拆卸方便，密封可靠。

附圖說明

圖1為高壓容器平蓋密封結構的示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為組合密封結構的詳細示意圖；

圖中，包括平蓋1、螺釘2、浮動壓環3、壓墊4、O形密封圈5、V形密封圈6、三角墊7、筒體端部8、氣缸9、氣缸轉接法蘭10、T型桿11、抗剪環12、導軌13。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1-2所示，高壓容器平蓋密封結構，包括平蓋1、筒體端部8、氣缸9、氣缸轉接法蘭10、抗剪環12、導軌13、與氣缸9相連的T型桿11，平蓋1與筒體端部8的接觸面下部設有組合密封件，組合密封件在筒體端部8和平蓋1接觸的環向截面上，包括三角墊7、V形密封圈6、O形密封圈5、壓墊4、浮動壓環3與螺釘2。

浮動壓環3通過螺釘2和平蓋1固定，平蓋1的上方放置抗剪環12及設有供抗剪環導向的導軌13，抗剪環12由三瓣扇形環片組成，筒體端部8內壁設有與抗剪環12厚度相對應的供抗剪環12置入的環形槽，在筒體端部8上設有與抗剪環12上的連接孔相貫通的孔，氣缸9輸出軸與抗剪環12推拉桿連接，抗剪環12推拉桿穿過筒體端部上的孔與氣缸9輸出軸相連。用于抗剪環12導向的導軌13可以是一個或兩個以上。

如圖3所示，組合密封件的詳細結構，包括平蓋1、螺釘2、浮動壓環3、壓墊4、O形密封圈5、V形密封圈6、三角墊7和筒體端部8，浮動壓環3通過螺釘2與平蓋1固定，浮動壓環3與平蓋1之間預留一定的間隙。組合密封件中三角墊7的材料可是黃銅或不銹鋼。

具體實施時，三角墊7、V形密封圈6、O形密封圈5和壓墊4依次裝配到平蓋1下部，浮動壓環3通過螺釘2固定在平蓋1上，浮動壓環3與平蓋1之間預留一定的間隙。氣缸9穿過筒體端部8的孔通過T型桿11與抗剪環12相連，氣缸9通過氣缸轉接法蘭10連接在筒體端部8上，氣缸9用來操作抗剪環12的安裝與拆卸，既利用氣缸9把抗剪環拉到工作位置和推到拆卸位置。如圖2所示，抗剪環12由三瓣扇形環片組成，當平蓋1安裝到位后，氣缸9收縮動作通過T型桿11使抗剪環12置入筒體端部8的環向槽內。平蓋1所受的軸向力由其上面的抗剪環12承受，并傳遞給筒體端部8。當平蓋1需要打開時，氣缸9伸出動作通過T型桿11使抗剪環12運動到平蓋1上，然后氣缸9旋轉動作使得與T型桿11旋轉 ，再通過氣缸9的收縮動作使得T型桿11與抗剪環12脫開，T型桿11完全收縮到筒體端部8的環形槽內。抗剪環12的導向由平蓋1上的導軌13完成。

為了便于抗剪環12的自動安裝與拆卸，氣缸9為具有直線擺動功能的氣缸。

在高壓容器的使用過程中，利用O形密封圈5的初始壓縮量保證預密封，隨著壓力的升高，浮動壓環3向上運動，壓力逐步傳遞到壓墊4、O形密封圈5、V形密封圈6和三角墊7上，O形密封圈5、V形密封圈6和三角墊7逐步壓縮變形，O形密封圈5、V形密封圈6和三角墊7的密封效果隨著內壓的升高逐步增強。

本發明已經順通過水壓試驗和氣壓試驗，密封可靠。