[發(fā)明專利]特大缸徑冷等靜壓機(jī)工作缸的超高壓密封結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310565513.2
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103697012A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊槐;吳小平;張瀟;陳志慧;何曉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川航空工業(yè)川西機(jī)器有限責(zé)任公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對特大缸徑冷等靜壓機(jī)工作缸的超高壓密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在等靜壓技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著用戶對壓制工件需求的不斷增大，對等靜壓機(jī)來說，工作缸有效直徑就要大幅度地提高，這就給特大缸徑的冷等靜壓機(jī)工作缸密封結(jié)構(gòu)提出了非常特殊的要求。

冷等靜壓機(jī)的基本原理：超高壓泵或增壓器連續(xù)向封閉容器(工作缸)內(nèi)注入液體(液壓油或浮化液)，當(dāng)液體填滿容器后，壓力不斷升高，一般在100MPa以上，從而將預(yù)先置入工作缸內(nèi)的工件進(jìn)行各個方向且均等的超高壓力的等靜壓制成型或致密化處理。

要形成超高壓壓力，密封是關(guān)鍵，一般冷等靜壓機(jī)工作缸密封結(jié)構(gòu)如圖2。

三角形金屬圈11、Yx橡膠圈12由壓板13經(jīng)螺釘固定在端蓋9上。低壓階段，一般在35MPa以下，主要通過Yx橡膠圈12的彈性壓縮起密封作用，超高壓壓力下，Yx橡膠圈12失去密封效果，三角形金屬圈11起密封作用。超高壓壓力下的密封原理是：超高壓壓力作用在三角形金屬圈11上，使其直徑產(chǎn)生膨脹，由于三角形金屬圈11的膨脹量大于工作缸體10的直徑膨脹量，于是在三角形金屬圈11與工作缸體10之間產(chǎn)生緊密的接觸應(yīng)力，達(dá)到徑向密封效果。同時三角形金屬圈11在超高壓壓力的作用下，其端面緊密地壓在端蓋9上，實現(xiàn)軸向密封。

等靜壓機(jī)的工作缸在工作過程中隨著壓力增高，工作缸內(nèi)徑擴(kuò)大，當(dāng)壓力卸掉后，又恢復(fù)到原值，即密封圈有一個擴(kuò)大和收縮的過程。這一過程在特大缸徑、超高壓力條件下，擴(kuò)大和收縮量很大，這對密封圈的結(jié)構(gòu)就有很高的要求，這種結(jié)構(gòu)必須滿足：在超高壓壓力下，隨著工作缸膨脹，密封體能自動消除缸體與端蓋之間的間隙，否則就會導(dǎo)致圖2中三角形金屬圈11因強(qiáng)度不足而損壞或局部產(chǎn)生塑性變形，擠入缸體10與端蓋9之間的間隙中。

特大規(guī)格冷等靜壓機(jī)用傳統(tǒng)的冷等靜壓機(jī)工作缸密封型式已不能適應(yīng)這種大間隙的密封要求，必須采取特殊的密封結(jié)構(gòu)，才能滿足超大缸徑、超高壓條件下的密封要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能夠消除密封與工作缸內(nèi)徑增大量之間間隙的特大缸徑冷等靜壓機(jī)工作缸密封結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到。本發(fā)明提供的一種特大缸徑冷等靜壓機(jī)工作缸密封結(jié)構(gòu)，包括O形圈I1、Y形圈2、銅擋圈3、隨動環(huán)4、聚四氟乙烯擋圈5、O形圈II6、擋板7和定位環(huán)8等組成組合密封。其特性在于：

Y形圈2、O形圈II6主要在低壓階段起密封作用。超高壓力時，隨動環(huán)4隨缸體10同步膨脹，銅擋圈3在超高壓壓力作用下直徑膨脹量大于缸體10膨脹量，在銅擋圈3與隨動環(huán)4之間沒有徑向間隙，同時銅擋圈端面緊貼在隨動環(huán)平面上，因此可實現(xiàn)超高壓壓力的可靠密封。壓力作用下，隨動環(huán)4上端面緊貼端蓋9平面，壓力越大，貼合越緊。通過O形圈6與聚四氟乙烯擋圈5實現(xiàn)隨動環(huán)與端蓋之間的密封。

隨動環(huán)4外圓面上開設(shè)數(shù)道三角形溝槽，以大大降低隨動環(huán)對缸體內(nèi)壁的磨損作用。隨動環(huán)下端面設(shè)計一個矩形溝槽，銅擋圈上端面上設(shè)計一個矩形凸臺，組合后矩形凸臺嵌入隨動環(huán)矩形溝槽中。當(dāng)銅擋圈出現(xiàn)疲勞產(chǎn)生塑性變形后，可在隨動環(huán)的帶動下使銅擋圈強(qiáng)制復(fù)位，大大提高銅擋圈的使用壽命。

附圖說明

為進(jìn)一步說明本發(fā)明的較佳實施例，并配合附圖詳述于后，以使對于本發(fā)明更易于了解。但以下所述僅為用來解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是以本發(fā)明的創(chuàng)造精神為基礎(chǔ)，所做的任何形式的修飾或變更，皆仍應(yīng)屬于本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。

圖1是本發(fā)明特大缸徑冷等靜壓機(jī)工作缸的密封結(jié)構(gòu)。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)冷等靜壓機(jī)工作缸密封結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.O形圈I；2.Y形圈3.銅擋圈；4.隨動環(huán)；5.聚四氟乙烯擋圈。6.O形圈II；7.擋板8.定位環(huán)9.端蓋10.缸體11.三角形金屬圈；12.Yx橡膠圈13.壓板。

具體實施方式

O形圈II6和聚四氟乙烯擋圈5裝入隨動環(huán)4中，用于密封隨動環(huán)4與端蓋9間的平面。銅擋圈3矩形凸臺嵌入隨動環(huán)矩形溝槽中，O形圈I裝入Y形圈2槽中，Y形圈2壓在銅擋圈3上。擋板7經(jīng)螺釘固定在定位環(huán)8上，定位環(huán)8經(jīng)螺釘固定在端蓋9上。

O形圈I、Y形圈2主要在低壓階段起密封作用。超高壓力時，隨動環(huán)4隨缸體10同步膨脹，銅擋圈3在超高壓壓力作用下直徑膨脹量大于缸體10膨脹量，在銅擋圈3與隨動環(huán)4之間沒有徑向間隙，同時銅擋圈端面緊貼在隨動環(huán)平面上，因此可實現(xiàn)超高壓壓力的可靠密封。