[發明專利]高壓容器端部環面自適應補償增強液壓密封裝置

有效

• 申請號: 201210583802.0
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103016728A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉建平;李波濤;吳奎先;陳學平;劉學涌;李森;范玉德;韓超;張峰;鐘樹良
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: F16J13/02
• 分類號: F16J13/02;F16J15/06;F16J15/10
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術領域

本發明涉及一種大尺寸、超高壓的容器端部環面的動態、靜態液壓密封自適應補償增強技術領域，尤其涉及一種高壓容器端部環面自適應補償增強液壓密封裝置。

背景技術

高壓容器或超高壓容器的密封裝置是容器裝配和作業中最重要的密封部件，基于高壓或超高壓容器端部的密封部件既要保證其裝配密封性能，又必須在初始裝配時，保證容器筒壁和端部密封部件之間為間隙配合，以便于靈活地組裝。高壓容器或超高壓容器的密封裝置在初始裝配和作業密封這兩方面上是一對不可避免的矛盾。

根據實際的使用情況，裝配時，基本只能靠密封蓋體的自重來克服初始密封摩擦力，以完成組裝和內部被封閉空氣的排空。一般情況下，密封蓋體很難一次性自動下落到裝配位置，經常需要采用一些外部輔助設備或措施，才能最終完成密封部件的組裝。而且，裝配完成后，要保證容器正常的高壓作業，容器必須完全地達到密封狀態，但由于容器在裝配時需要部件間的間隙配合，所以裝配后，密封部件與高壓容器之間往往存在著空隙，須采取彌補措施（如加填料等），否則會影響其密封效果。但由于填料操作較為麻煩，且密封效果也不理想，這就嚴重影響著高壓容器或超高壓容器的作業性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的在于提供一種高壓容器端部環面自適應補償增強液壓密封裝置，通過自適應補償增強技術原理并優化了密封蓋體的結構，能夠有效地解決上述技術問題。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高壓容器端部環面自適應補償增強液壓密封裝置，包括密封蓋體，密封蓋體主要由塞體構成，所述塞體的下部開有拱形腔，塞體的外部安裝有密封沖頭套，密封沖頭套下端的外壁上開有環形的楔形槽，在該楔形槽內匹配安裝有楔形密封環，在密封沖頭套的楔形槽處設有頂持楔形密封環的剛性壓環。

為了更好地實現本發明的密封效果，所述剛性壓環與楔形密封環之間安裝有密封壓環。

為了實現更好的密封效果，所述剛性壓環與密封沖頭套的下端端部之間安裝有橡膠密封圈，所述密封壓環與楔形密封環之間安裝有橡膠密封圈，該橡膠密封圈與高壓容器的筒壁緊密作用，橡膠密封圈由于預壓縮而產生預緊力，在高壓容器低壓作業時段時，該預緊力能實現容器的密封作用。

進一步的技術方案：所述密封沖頭套的外表壁凹陷有若干環形槽，在環形槽內安裝有橡膠密封圈。

本發明提供一種拱形腔的形狀結構技術方案：所述拱形腔整體結構呈球拱形或圓柱拱形或臺階拱形。

本發明提供一種密封沖頭套的制造材料技術方案：所述密封沖頭套和楔形密封環均由錫青銅材料制造而成。

作為本發明的一種優選的技術方案是，所述密封蓋體還包括有密封端蓋，所述密封端蓋設于塞體遠離拱形腔的一端端部。

本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

（1）本發明瞄準大、中型高壓或超高壓容器的環形端部動態、靜態液壓密封需求，在保證密封性能的前提下，通過優化的密封部件結構，實現隨著容器內部壓力的升高，密封裝置局部受力膨脹，從而自適應動態調整密封部件的預緊力。在容器裝配時，由于允許一定的初始裝配間隙，本發明能夠確保容器超高壓工作狀態中可靠的密封性能，同時能夠有效地避免當前存在的密封部件過度預緊缺陷，從而很好地解決了密封部件密封的可靠性與零部件預緊狀態拆裝困難的一對矛盾難題。

（2）本發明采用楔形密封環加橡膠密封圈的復合密封結構，在裝配時，楔形密封環與鋼模套容器的筒體間采用適度的間隙配合，避免了塞體剛裝入時產生不必要的卡滯。在低壓時段的密封由橡膠密封圈的預壓縮來保證，由于橡膠密封圈為剛性軟材料，實現了低壓時段的密封作用，并提供了鋼模套容器或其它高壓容器的初始壓力提供。

（3）本發明能夠提高密封部件的重復利用率，有效降低了成本。本發明還可適用于容器端部塞體的軸向動密封工況需求。

附圖說明

圖1為本發明使用時的剖面結構示意圖；

圖2為圖1中的局部放大示意圖；

圖3為密封沖頭套的半剖結構示意圖；

圖4為楔形密封環的結構示意圖；

圖5為密封壓環的結構示意圖；

圖6為剛性壓環的結構示意圖；

圖7為本發明使用時的整體結構示意圖；

圖8為本發明的密封部位無約束時的徑向位移數值模擬分析圖；

圖9為本發明的密封部位無約束時的等效應力數值模擬分析圖。

其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為：