超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，包括支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈，冷等靜壓機端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有中心壓環(huán)、內(nèi)側(cè)壓環(huán)和安裝環(huán)，內(nèi)側(cè)壓環(huán)和安裝環(huán)均套設(shè)在中心壓環(huán)外，內(nèi)側(cè)壓環(huán)位于安裝環(huán)內(nèi)側(cè)，支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈均位于安裝環(huán)、工作缸和內(nèi)側(cè)壓環(huán)之間形成的安裝腔內(nèi)，三角形密封圈和Yx型密封圈均設(shè)置在支撐圈內(nèi)側(cè)，Yx型密封圈外端外側(cè)設(shè)有斜面，斜面與三角形密封圈第一個面配合，三角形密封圈第二個面與工作缸內(nèi)壁接觸，三角形密封圈第三個面和Yx型密封圈外端面均與支撐圈內(nèi)端面接觸。本發(fā)明密封可靠性高，延長了冷等靜壓機使用壽命，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了設(shè)備故障率和維修投入。
【專利說明】
超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種端蓋密封結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]等靜壓技術(shù)已在粉末冶金、特種陶瓷、耐火材料、碳材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使用粉末冶金的方法制造大規(guī)格、超大規(guī)格的產(chǎn)品成為一種發(fā)展趨勢，所以直徑超過1.6m、壓強超過150MPa的超高壓、大缸徑冷等靜壓機就被研制出來。冷等靜壓機中的高壓密封容器是由一個缸體和兩個端蓋組成，這樣端蓋與缸體之間就要求是密封的，否則容器內(nèi)就無法建立起壓制成型所需要的壓強。目前，在超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋的密封中，采用銅密封圈和Yx型密封圈組合使用來密封，當(dāng)工作缸內(nèi)液體增加時，Yx型密封圈的外唇邊和內(nèi)唇邊將充分張開，外唇邊和工作缸內(nèi)壁充分緊貼，內(nèi)唇邊與端蓋外壁充分緊貼，使工作缸內(nèi)形成一個密閉容器。隨著工作缸內(nèi)壓力增大，Yx型密封圈對銅密封圈進行擠壓，使銅密封圈發(fā)生形變，分別與工作缸內(nèi)壁、端蓋外壁進行充分的機械密封，從而完成整個擠壓過程中的密封。
[0003]但是，在實際工作過程中，由于工作缸的缸徑較大，缸體加工和芯筒纏繞時橢圓度難以保證，導(dǎo)致銅密封圈和工作缸內(nèi)壁密封間隙不均勻，在超高壓壓力下，銅密封圈產(chǎn)生的形變還不能充分與原有間隙較大處的工作缸內(nèi)壁形成機械密封，Yx型密封圈就會被擠入銅密封圈與工作缸內(nèi)壁的間隙中，對Yx型密封圈和銅密封圈造成破壞。當(dāng)破壞到一定程度，密封就失去作用，工作液就會在此產(chǎn)生泄漏。在壓制物料的過程中頻繁的發(fā)生密封失效故障，導(dǎo)致大量被壓制的物料變成廢品，造成設(shè)備生產(chǎn)效率低下，維修成本大，廢料產(chǎn)生多。
[0004]由上可見，現(xiàn)有超高壓、大缸徑冷等靜壓機的端蓋密封結(jié)構(gòu)主要存在兩個問題需要解決:(I)需解決Yx型密封圈外棱邊在高壓下被擠壓到銅密封圈與工作缸內(nèi)壁之間的間隙中的問題:由于Yx型密封圈為橡膠圈，質(zhì)地較軟，在壓力不大時，Yx型密封圈外棱邊在工作液的壓力下被擠壓到銅密封圈與工作缸內(nèi)壁的間隙中，隨著工作缸內(nèi)壓力的增大，銅密封圈變形充分，就會將Yx型密封圈擠壓到間隙中的外棱邊切割掉;隨著使用次數(shù)的增加，Yx型密封圈外棱邊損壞越來越大，最終形成密封失效；因此要想延長Yx型密封圈的使用壽命，就要首先解決這個技術(shù)難題。(2)銅密封圈與Yx型密封圈在工作液的壓力下向工作缸內(nèi)壁的變形要趨于一致的問題:在低壓下由于銅密封圈為Yx型密封圈提供支持，在較高的壓力下，工作缸的缸徑在處于不斷增大的過程中，這就要求銅密封圈與Yx型密封圈的變形量趨于一致，否則銅密封圈不能為Yx型密封圈提供支持，同樣會導(dǎo)致Yx型密封圈處于失效狀態(tài)。所以，如何解決好超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋密封的密封問題，對于正常使用該設(shè)備有著非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且安裝方便，采用支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈組合密封方式，密封可靠性高，顯著延長了冷等靜壓機的使用壽命，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了設(shè)備故障率，降低了維修投入的人力、物力和財力。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈，所述支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈均設(shè)置在冷等靜壓機的工作缸端部內(nèi)側(cè)，所述冷等靜壓機的端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有中心壓環(huán)、內(nèi)側(cè)壓環(huán)和安裝環(huán)，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)和安裝環(huán)均套設(shè)在中心壓環(huán)外，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)位于安裝環(huán)的內(nèi)側(cè)，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)通過第一緊固件與中心壓環(huán)固定連接，所述中心壓環(huán)通過第二緊固件與端蓋固定連接，所述支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈均位于安裝環(huán)、工作缸和內(nèi)側(cè)壓環(huán)之間形成的安裝腔內(nèi)，所述三角形密封圈和Yx型密封圈均設(shè)置在支撐圈的內(nèi)側(cè)，所述Yx型密封圈的外端外側(cè)設(shè)置有斜面，所述斜面與三角形密封圈的第一個面相配合，所述三角形密封圈的第二個面與工作缸的內(nèi)壁相接觸，所述三角形密封圈的第三個面和Yx型密封圈的外端面均與支撐圈的內(nèi)端面相接觸。
[0007]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈的截面形狀為直角三角形，所述三角形密封圈的斜面與斜面相配合，所述三角形密封圈的一個直面與支撐圈的內(nèi)端面相接觸，所述三角形密封圈的另一個直面與工作缸的內(nèi)壁相接觸。
[0008]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜面與水平面之間的夾角為30°?60°。
[0009]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈的截面形狀為等腰直角三角形。
[0010]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)與工作缸之間留有間隙。
[0011]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐圈為鈹青銅支撐圈。
[0012]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈為鈹青銅三角形密封圈。
[0013]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述Yx型密封圈為橡膠Yx型密封圈。
[0014]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一緊固件為螺栓。
[0015]上述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二緊固件為螺栓。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且安裝方便。
[0018]2、本發(fā)明采用支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈組合密封方式，顯著延長了冷等靜壓機的使用壽命，該組合密封圈目前已在設(shè)備上使用兩年，未出現(xiàn)一次密封失效問題，密封效果良好，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了設(shè)備故障率，降低了維修投入的人力、物力和財力。
[0019]3、本發(fā)明采用支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈組合密封方式，對大缸徑、超高壓狀況下的液壓油及水等液體的密封性能可靠，且該組合密封具有良好的自動補償密封面間隙的功能，即冷等靜壓機在加壓過程中，工作缸與端蓋密封處的直徑隨著壓力的增大也在增大，該組合密封能夠自動通過形變?nèi)パa償工作缸直徑的變化量。
[0020]4、本發(fā)明采用支撐圈、三角形密封圈和Yx型密封圈組合密封方式，相對現(xiàn)有的超高壓、大缸徑冷等靜壓機的端蓋密封來說，降低了冷等靜壓機端蓋密封件的采購成本，降低了制作成本。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
[0023]圖2為圖1的A處放大圖。
[0024]圖3為圖2的B處放大圖。
[0025]圖4為本發(fā)明Yx型密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]I 一支撐圈I 2—三角形密封圈；3—Yx型密封圈；
[0028]3-1—斜面； 4 一工作缸；5—端蓋；
[0029]6—內(nèi)側(cè)壓環(huán)； 7—安裝環(huán)；8—中心壓環(huán)；
[0030]9 一第一緊固件；10一第二緊固件；11 一間隙；
[0031]丨2—工作液；13—法蘭盤；14 一支撐架；
[0032]15一機架；16—承壓板；17—被加工件。
【具體實施方式】
[0033]如圖1至圖4所示，本發(fā)明包括支撐圈1、三角形密封圈2和Yx型密封圈3，所述支撐圈1、三角形密封圈2和Yx型密封圈3均設(shè)置在冷等靜壓機的工作缸4端部內(nèi)側(cè)，所述冷等靜壓機的端蓋5內(nèi)側(cè)設(shè)置有中心壓環(huán)8、內(nèi)側(cè)壓環(huán)6和安裝環(huán)7，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)6和安裝環(huán)7均套設(shè)在中心壓環(huán)8外，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)6位于安裝環(huán)7的內(nèi)側(cè)，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)6通過第一緊固件9與中心壓環(huán)8固定連接，所述中心壓環(huán)8通過第二緊固件10與端蓋5固定連接，所述支撐圈1、三角形密封圈2和Yx型密封圈3均位于安裝環(huán)7、工作缸4和內(nèi)側(cè)壓環(huán)6之間形成的安裝腔內(nèi)，所述三角形密封圈2和Yx型密封圈3均設(shè)置在支撐圈I的內(nèi)側(cè)，所述Yx型密封圈3的外端外側(cè)設(shè)置有斜面3-1，所述斜面3-1與三角形密封圈2的第一個面相配合，所述三角形密封圈2的第二個面與工作缸4的內(nèi)壁相接觸，所述三角形密封圈2的第三個面和Yx型密封圈3的外端面均與支撐圈I的內(nèi)端面相接觸。
[0034]如圖2和圖3所示，所述三角形密封圈2的截面形狀為直角三角形，所述三角形密封圈2的斜面與斜面3-1相配合，所述三角形密封圈2的一個直面與支撐圈I的內(nèi)端面相接觸，所述三角形密封圈2的另一個直面與工作缸4的內(nèi)壁相接觸。其中，斜面3-1與三角形密封圈2的一個面相配合是這個組合密封結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，三角形密封圈2的斜面與斜面3-1相配合，這是保證Yx型密封圈3與三角形密封圈2形變量趨于一致的關(guān)鍵。在工作缸4內(nèi)壓強增大時，工作液12的壓力使得Yx型密封圈3的內(nèi)、外唇邊充分張開，并同時產(chǎn)生一個將Yx型密封圈3向上/向下壓的力;Yx型密封圈3通過配合斜面3-1將力傳遞給三角形密封圈2，使三角形密封圈2產(chǎn)生一個向外擴張的力和向上/向下的壓力，向外擴張的力使得三角形密封圈2的一個直面與Yx型密封圈3同步擴張，緊貼工作缸4的內(nèi)壁，避免Yx型密封圈3外邊部被擠進三角形密封圈2與工作缸4內(nèi)壁的間隙中而損壞；同時三角形密封圈2的另一直面與支撐圈I的內(nèi)端面相接觸，使三角形密封圈2將Yx型密封圈3傳遞給它向上/向下的力傳遞給支撐圈I，使支撐圈I在該壓力的作用下產(chǎn)生形變，減小支撐圈I與工作缸4內(nèi)壁的間隙，更好的為三角形密封圈2提供支撐。
[0035]本實施例中，所述斜面3-1與水平面之間的夾角為30°?60°。這主要是考慮到Y(jié)x型密封圈3與三角形密封圈2是否同步變形，如果不同步，還存在損傷Yx型密封圈3外邊部的現(xiàn)象，如果存在則要將該角度增大，用來增大三角形密封圈2向外擴張的力，保證Yx型密封圈3與三角形密封圈2同步變形;如果三角形密封圈2在壓制過程中不能與支撐圈I緊密接觸，不能使支撐圈I產(chǎn)生足夠的變形去支撐三角形密封圈2，則應(yīng)減小該角度，用來增大三角形密封圈2對支撐圈I的壓力，使支撐圈I產(chǎn)生足夠的變形，為三角形密封圈2提供足夠的支撐。
[0036]優(yōu)選的，所述三角形密封圈2的截面形狀為等腰直角三角形。
[0037]如圖2和圖3所示，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)6與工作缸4之間留有間隙11，留有間隙11是更方便工作液12與Yx型密封圈3接觸，更好的將工作液12的壓強直接施加到Y(jié)x型密封圈3上；另外一個原因是，更方便端蓋5能順利的放進工作缸4內(nèi)，而不會將工作缸4的內(nèi)壁劃傷。
[0038]本實施例中，所述支撐圈I為鈹青銅支撐圈，所述三角形密封圈2為鈹青銅三角形密封圈，采用鈹青銅制備支撐圈I和三角形密封圈2，使得支撐圈I和三角形密封圈2具有良好的彈性、耐疲勞性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性和較好的力學(xué)性能。
[0039]本實施例中，所述Yx型密封圈3為橡膠Yx型密封圈。
[0040]本實施例中，所述第一緊固件9為螺栓。
[0041 ]本實施例中，所述第二緊固件10為螺栓。
[0042]結(jié)合圖1，安裝時，將三角形密封圈2放在支撐圈I的內(nèi)側(cè)，將Yx型密封圈3放在三角形密封圈2的內(nèi)側(cè)，并將三角形密封圈2的斜面與斜面3-1配合安裝好，然后將三角形密封圈2和Yx型密封圈3均抬起來，使三角形密封圈2和Yx型密封圈3的外端面均緊貼支撐圈I的內(nèi)端面，最后擰緊第一緊固件9和第二緊固件10，使內(nèi)側(cè)壓環(huán)6壓緊Yx型密封圈3，整個組合密封安裝完畢，即采用支撐圈1、三角形密封圈2和Yx型密封圈3組合密封方式，來對冷等靜壓機的工作缸4與端蓋5進行密封。其中，端蓋5為上端蓋、下端蓋，即工作缸4上端的端蓋為上端蓋，工作缸4下端的端蓋為下端蓋，工作缸4支撐安裝在支撐架14上，工作缸4的上下兩端均設(shè)置有法蘭盤13，位于工作缸4下端的法蘭盤與支撐架14相連接，支撐架14安裝在冷等靜壓機的機架15上;機架15與上端蓋之間以及機架15與下端蓋之間均設(shè)置有承壓板16，工作缸4內(nèi)放置有被加工件17和工作液12。
[0043]本發(fā)明的工作原理為:在工作缸4內(nèi)超高壓力下，Yx型密封圈3的唇邊更加緊密的貼緊工作缸4的內(nèi)壁和安裝環(huán)7，同時Yx型密封圈3在與三角形密封圈2的接觸斜面上給三角形密封圈2—個向外的擴張力，因三角形密封圈2的橫截面積較小，在Yx型密封圈3巨大的擴張力作用下，三角形密封圈2能與Yx型密封圈3同步充分向外擴張，緊貼工作缸4的內(nèi)壁，并產(chǎn)生足夠的機械密封，保證超高壓密封可靠；同時保證Yx型密封圈3不致被擠入支撐圈I與工作缸4之間的間隙中，有效的避免了 Yx型密封圈3和支撐圈I的頻繁損壞，同時在三角形密封圈2和Yx型密封圈3的壓力下支撐圈I產(chǎn)生形變?yōu)槿切蚊芊馊?提供向外形變的支撐。
[0044]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括支撐圈(I)、三角形密封圈(2)和Yx型密封圈(3)，所述支撐圈(1)、三角形密封圈(2)和Yx型密封圈(3)均設(shè)置在冷等靜壓機的工作缸(4)端部內(nèi)側(cè)，所述冷等靜壓機的端蓋(5)內(nèi)側(cè)設(shè)置有中心壓環(huán)(8)、內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)和安裝環(huán)(7)，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)和安裝環(huán)(7)均套設(shè)在中心壓環(huán)(8)外，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)位于安裝環(huán)(7)的內(nèi)側(cè)，所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)通過第一緊固件(9)與中心壓環(huán)(8)固定連接，所述中心壓環(huán)(8)通過第二緊固件(10)與端蓋(5)固定連接，所述支撐圈(1)、三角形密封圈(2)和Yx型密封圈(3)均位于安裝環(huán)(7)、工作缸(4)和內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)之間形成的安裝腔內(nèi)，所述三角形密封圈(2)和Yx型密封圈(3)均設(shè)置在支撐圈(I)的內(nèi)側(cè)，所述Yx型密封圈(3)的外端外側(cè)設(shè)置有斜面(3-1)，所述斜面(3-1)與三角形密封圈(2)的第一個面相配合，所述三角形密封圈(2)的第二個面與工作缸(4)的內(nèi)壁相接觸，所述三角形密封圈(2)的第三個面和Yx型密封圈(3)的外端面均與支撐圈(I)的內(nèi)端面相接觸。2.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈(2)的截面形狀為直角三角形，所述三角形密封圈(2)的斜面與斜面(3-1)相配合，所述三角形密封圈(2)的一個直面與支撐圈(I)的內(nèi)端面相接觸，所述三角形密封圈(2)的另一個直面與工作缸(4)的內(nèi)壁相接觸。3.按照權(quán)利要求2所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜面(3-1)與水平面之間的夾角為30°?60°。4.按照權(quán)利要求2所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈(2)的截面形狀為等腰直角三角形。5.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)側(cè)壓環(huán)(6)與工作缸(4)之間留有間隙(11)。6.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐圈(I)為鈹青銅支撐圈。7.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形密封圈(2)為鈹青銅三角形密封圈。8.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述Yx型密封圈(3)為橡膠Yx型密封圈。9.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一緊固件(9)為螺栓。10.按照權(quán)利要求1所述的超高壓、大缸徑冷等靜壓機端蓋組合密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二緊固件(10)為螺栓。
【文檔編號】F16J15/08GK105952709SQ201610537627
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】白秋平, 惠軍勝, 張航, 楊德武, 劉濤, 史振奇, 吳興剛, 行亞寧, 薛夏英
【申請人】金堆城鉬業(yè)股份有限公司