CN103498936B - 一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械领域密封技术，涉及一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法。密封装置中的特形垫片（1）为截面呈“U”形，且“U”形开口向外的环形结构；密封装置中的弹簧（2）自由状态下两端相接成为一个圆形，放置在特形垫片“U”形的底部，与特形垫片（1）成为一体；在需连接的零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）的结合平面上、流体流径通道周边，分别加工一个环形槽孔，将密封装置安装于零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）的环形槽中后，通过螺栓连接零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）并压紧；依靠弹簧的恢复张力和零件Ⅰ的结合平面（5）、零件Ⅱ的结合平面（6）共同作用的压力，实现零件Ⅰ（7）与零件Ⅱ（8）间的密封。

Description

一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法

技术领域

本发明属于机械领域密封技术，涉及一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法。

背景技术

流体流经两个相互连接的零件时，由于连接零件接触处的间隙会产生泄漏，常常需在两连接零件接触处进行密封。零件接触处之间的密封通常有以下几种方式：第一：O形圈密封；第二：垫片密封；第三：涂胶密封。方式一应用较为广泛，密封效果也很好，但由于O形圈多采用橡胶材料，在高温下使用及易老化而失效；方式三在涂胶时易使胶液流入流体流经空间，仅适用于对流体清洁度要求低的场合；方式二的结构适用于对整个法兰面进行密封，也可用于高温环境，但要保证密封可靠，相连接零件接触的两个平面必须有很高的加工精度，当接触平面较大时，即给平面加工带来难度，也造成不必要的浪费，同时在温度较高时，固定两零件的螺栓因为膨胀会导致两零件的间隙增大，垫片的压应力变小，形变变小，影响密封效果。

发明内容

本发明的目的即由此产生，提出一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法。

本发明采用下述技术方案完成其发明任务：

一种高温大面积接触下的局部密封装置，所述的密封装置包括特形垫片和弹簧两部分；所述特形垫片为环形结构，环形结构的所述特形垫片的截面呈“U”形，且“U”形开口向外；所述弹簧自由状态下两端相接成为一个圆形，放置在特形垫片“U”形的底部，与特形垫片成为一体；所述弹簧的截面为圆形；所述特形垫片的“U”形的底部为与所述弹簧的圆形吻配的圆弧形。

利用所述局部密封装置对零件进行密封的方法，需连接的零件Ⅰ和零件Ⅱ具有流体流径通道；在需连接的零件Ⅰ和零件Ⅱ的结合平面上、流体流径通道周边，分别加工一个环形槽，所述零件Ⅰ的结合平面、零件Ⅱ的结合平面上的环形槽上下对应，所述环形槽的深度小于特形垫片的“U”形开口的一半，所述环形槽的孔径略大于特形垫片外径，对零件密封时，将密封装置安装于零件Ⅰ和零件Ⅱ的环形槽中后，通过螺栓连接零件Ⅰ和零件Ⅱ并压紧；特形垫片的上端面、下端面受压后弹簧产生变形，依靠弹簧的恢复张力和零件Ⅰ的结合平面、零件Ⅱ的结合平面共同作用的压力，使特形垫片的上端面、下端面产生形变，填充零件Ⅰ与零件Ⅱ接触面的缝隙，实现零件Ⅰ与零件Ⅱ间的密封。

本发明所提出的一种高温大面积接触下的局部密封装置及密封方法，与传统密封装置和方法相比较，具有以下特点：1、只需对零件连接处进行局部精加工，即可实现零件大面积接触下的局部可靠密封，降低了连接零件的加工成本；2、只在流体流径通道周围部分密封，使此特形垫片内部有足够的压强，可保证流体的密封；3、弹簧受到径向压力后产生径向弹性变形，弹簧的形变较大，在高温环境下，由于回弹作用，使得特形垫片形变保持基本不变，与特形垫片两个端面之间的应力基本相同，从而保证可靠密封。

附图说明

图1为本发明密封装置示意图。

图2为本发明密封装置安装后示意图。

图中：1、特形垫片，2、弹簧，3、上端面，4、下端面，5、零件Ⅰ的结合平面，6、零件Ⅱ的结合平面，7、零件Ⅰ，8、零件Ⅱ。

具体实施方式

结合附图给出的实施例，对本发明加以说明：

如图1所示，一种高温大面积接触下的局部密封装置，所述的密封装置包括特形垫片1和弹簧2两部分；所述特形垫片1是由不锈钢板冲压成的一个截面呈“U”形，且“U”形开口向外的环形结构；所述弹簧2的截面为圆形；弹簧2自由状态下两端相接成为一个圆形，放置在特形垫片“U”形的底部，与特形垫片1成为一体；所述特形垫片的“U”形的底部为与所述弹簧的圆形吻配的圆弧形；

如图2所示，利用所述局部密封装置对零件进行密封的方法，本发明具体实施方式如下：安装前，在需连接的零件Ⅰ和零件Ⅱ的结合平面上、流体流径通道周边，分别精加工一个环形槽，所述零件Ⅰ的结合平面5、零件Ⅱ的结合平面6上的环形槽上下对应，环形槽的槽孔深度小于特形垫片“U”形开口的一半，槽孔孔径φ2略大于特形垫片外径φ1，φ为特形垫片内径。对零件密封时，将密封装置安装于零件Ⅰ7和零件Ⅱ8的环形槽中后，通过螺栓连接零件Ⅰ7和零件Ⅱ8并压紧，图2中的δ尺寸逐渐减小，最终使零件Ⅰ7和零件Ⅱ8贴合（即δ为0）。由于两连接零件槽孔尺寸之和小于特形垫片“U”形开口尺寸，当δ为0时，零件Ⅰ的结合平面5和零件Ⅱ的结合平面6压紧特形垫片上端面3和特形垫片下端面4，特形垫片1承受了一定的压应力后产生塑性变形，同时特形垫片1又把一部分应力传递给弹簧2，弹簧2在外力的作用下也产生了相应的弹性变形，当外力达到足够大，使特形垫片1产生保证密封可靠而必要的塑性变形时，弹簧2也产生了足够的弹性形变。这样便保证了特形垫片1有适当的初始塑性变形，而且经过机器长期运行或温度变化引起的压应力变小时，而由于弹簧2的存在对特形垫片1的压应力有很大的补偿作用，从而保证了压应力基本不变，最终保证了可靠的密封效果。

Claims (1)

1.一种高温大面积接触下的局部密封装置，所述的密封装置包括特形垫片（1）和弹簧（2）两部分；其特征在于：所述特形垫片（1）为环形结构，环形结构的所述特形垫片的截面呈“U”形，且“U”形开口向外；所述弹簧（2）自由状态下两端相接成为一个圆形，放置在特形垫片“U”形的底部，与特形垫片（1）成为一体；所述弹簧（2）的截面为圆形；所述特形垫片的“U”形的底部为与所述弹簧的圆形吻配的圆弧形；利用局部密封装置对零件进行密封的方法为：需连接的零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）具有流体流经通道；在需连接的零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）的结合平面上、流体流经通道周边，分别加工一个环形槽，所述零件Ⅰ的结合平面（5）、零件Ⅱ的结合平面（6）上的环形槽上下对应，所述环形槽的深度小于特形垫片的“U”形开口的一半，所述环形槽的孔径略大于特形垫片外径；对零件密封时，将密封装置安装于零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）的环形槽中后，通过螺栓连接零件Ⅰ（7）和零件Ⅱ（8）并压紧；特形垫片的上端面（3）、下端面（4）受压后弹簧产生变形，依靠弹簧的恢复张力和零件Ⅰ的结合平面（5）、零件Ⅱ的结合平面（6）共同作用的压力，使特形垫片的上端面（3）、下端面（4）产生形变，填充零件Ⅰ（7）与零件Ⅱ（8）接触面的缝隙，实现零件Ⅰ（7）与零件Ⅱ（8）间的密封。