[发明专利]箱式限位自紧式密封

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种密封装置，特别是一种箱式限位自紧式密封。

背景技术

目前，压力容器常采用的密封形式根据密封方式分有强制密封、半自紧密封和自紧密封：其中：强制密封有：平垫密封，卡扎里密封和八角垫密封；半自紧密封有：双锥密封；自紧密封有：楔形密封，组合密封即伍德密封，空心金属O形环密封，C形环密封，B形环密封，三角垫密封，八角垫密封和平垫自紧密封。所述的各种密封装置是通过强制、半自紧或自紧方式，在法兰接触面的相互挤压作用下，通过密封垫形变，将待密封区域实现密封。

在箱式装置上采用上述密封时存在以下几项问题：

1、当一面有较浅凹槽，而另一面为平面时，极其容易造成密封圈定位困难，降低了箱式设备在恶劣环境下密封的可靠性和操作的便捷性。

2、特别是三角密封垫及组合密封即伍德密封等存在结构复杂、对箱式密封存在设计难度大、使用复杂度高、操作便捷性差等问题。

图1中，伍德密封包括1、顶盖；2、预紧螺栓；3、螺母；4、支持环；5、四合环；6、拉紧螺栓；7、密封环；8、筒体端部。伍德密封的密封机理是靠密封环壳体锥面及浮动顶盖的凸形面接触来实现的，借预紧螺栓达到预紧作用，是一种动态密封。当工作时，介质压力通过浮动顶盖传递到密封环上，从而产生自紧作用。四合环是可拆卸的，由四部分组成并用螺栓联接，四合环和密封环之间为斜面；密封环三面为斜形。该密封结构复杂，零件多、组装时要求高，加工精度要求高；使用范围：直径D＝600～800mm，温度t＜350℃，压力p≥30MPa。

3、在爆炸环境，高温及低温等恶劣环境下，箱式密封装置的自限位功能和定位功能差、对法兰的预紧压力要求大。

发明内容

本发明的目的是要提供一种：在特殊环境下具有较好自限位和定位功能、对法兰的预紧压力要求小，同时使用简单、操作便捷、结构简单的箱式限位自紧式密封。

本发明的目的是这样实现的：在法兰对的一个法兰面上带有直角“Y”型槽，一个梯形密封垫，梯形密封垫位于法兰的直角“Y”型槽内。

有益效果，由于采用了上述方案，该密封圈采用了梯形密封垫，该密封垫使用过程中，在两机械接触面和法兰面共同作用下，使密封圈所受压力形成三轴压力，在实现密封功能同时，还能够实现优良的限位功能，而且两端面间压力越大，限位作用的优势体现越强、密封效果也越好；法兰面的直角“Y”型槽，要较常规“O”型槽面摩擦力大，自限位功能和定位功能作用好，安装方便；在法兰对的一个法兰面上有直角“Y”型槽，在直角“Y”型槽内放入与之配合的梯形密封垫，在两个法兰端面的作用下，梯形密封垫发生形变，梯形密封垫具有良好的变形性能及回弹能力，密封时具有限位自紧作用；与典型的组合密封即伍德密封结构相比，取消了牵制螺栓、螺母和牵制环结构，使结构简单，操作方便，成本降低，对法兰的预紧压力要求小，而密封力更大，达到了本发明的目的。优点：

1、通过改变法兰面与密封圈的形状，改变密封圈作用过程中的受力形式，在充分增大密封圈形变的同时，引导其改变形变方向，从而提高密封实现较好限位同时提高密封性能的作用；

2、只需在法兰对的一个法兰面上带有直角“Y”型槽即可，另一面可以是平面，也可以是特殊曲面，极大的降低生产难度，减少了加工工艺；

3、法兰面上的直角“Y”型槽可以通过常规铣床加工，也可以通过平板与一配合的“Y”型腰条焊接或点焊加工，该槽只需要起到限位作用，密封过程是通过梯形密封圈的形变实现，这样就大大减少了对法兰面的加工难度和加工要求；

4、法兰面的直角“Y”型槽，要较常规“O”型槽面摩擦力大，从而实现较好的限位作用，方便了安装；

5、与典型的组合密封结构即伍德密封相比，取消了牵制螺栓、螺母和牵制环结构，使结构简单，操作方便，成本降低而密封力更大的优点；

6、该密封在尺寸及压力上具有广泛的适用范围，不受密封圈大小的限制。比典型的伍德密封圈的使用范围即直径D＝600～800mm，温度t＜350℃，压力p≥30MPa要广泛；

7、此密封结构制作简单，对法兰面加工要求低，结构简单，螺栓预紧力小，可广泛应用于石油、化工、轻工、食品等行业流体的贮存及运输容器和箱式的密封元件。

附图说明

图1为现有技术伍德密封的结构图。

图2为本发明第一实施例的结构图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明第二实施例的结构图。

图5为图4的俯视图。

具体实施方式