[发明专利]一种平面法兰用弹簧蓄能密封结构及配合安装方法

权利要求书

1.一种平面法兰用弹簧蓄能密封结构，包括装配在一起的第一法兰、第二法兰和密封件(3)，第一法兰的端面设置第一装配面(1)，第二法兰的端面设置第二装配面(2)；

其特征在于：第二装配面(2)上开设有与密封件(3)相适配的封闭轮廓的密封凹槽(21)；

所述密封件(3)包括C形外壳(31)和设于C形外壳(31)内部的内芯弹簧(32),C形外壳(31)整体为一封闭轮廓，内芯弹簧(32)为内衬，C形外壳(31)紧密包裹于内芯弹簧(32)外侧，C形外壳(31)设有一周向的开口(311)，开口(311)的夹角α大小为40°～90°，开口(311)朝向工作时介质压力较高的一侧；

第一法兰、第二法兰和密封件(3)装配在一起时任意一处轴向截面的结构为：C形外壳(31)的上侧与第一法兰(1)保持接触且形成第一密封面，C形外壳(31)的下侧与密封凹槽(21)底面保持接触且形成第二密封面，C形外壳(31)的左、右两侧分别与密封凹槽(21)保持间隙；

所述内芯弹簧(32)为首尾相接的弹簧，所述内芯弹簧(32)一端的外径逐渐减小并拧入另一端的内径内。

2.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：所述内芯弹簧(32)由多段首尾相接的弹簧组成，且其中每一段弹簧的首端为变径部，变径部的外径逐渐减小，得以拧入相邻的弹簧的尾端。

3.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：内芯弹簧(32)的弹簧丝的直径r_s与C形外壳(31)的壳壁厚度h_c相等，为0.2mm～0.6mm。

4.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：C形外壳(31)采用高温合金材料。

5.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：C形外壳(31)的轴向截面的轮廓为圆形、轴向长轴椭圆形或径向长轴椭圆形。

6.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：C形外壳(31)外轮廓直径H为1.6mm～5mm。

7.如权利要求6的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：C形外壳(31)的外表面设有耐高温层且粗糙度≤Ra0.8μm。

8.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：所述C形外壳(31)的外表面采用喷涂及包覆非金属材料PTFE(聚四氟乙烯)。

9.如权利要求1的平面法兰用弹簧蓄能密封结构，其特征在于：所述C形外壳(31)的外表面进行了喷涂及电镀软金属处理，电镀软金属的厚度为0.20mm～0.25mm。

10.一种弹簧式蓄能密封结构的配合安装方法，其特征在于：一种权利要求1-9任一所述的平面法兰用弹簧蓄能密封结构的配合安装方法，包括如下步骤：

(1)装配：将密封件(3)装配到第二法兰的密封凹槽(21)内，密封件(3)与第二法兰的密封凹槽(21)两壁面径向间隙均匀；

(2)预紧：拧紧第一法兰和第二法兰装配的螺栓，将第一法兰的第一装配面(1)均匀轴向靠近第二法兰的第二装配面(2)，压缩量为h；

(3)拧紧：继续拧紧螺栓，密封件(3)受到轴向压力，第一装配面(1)与第二装配面(2)之间的间隙缩小至接近为零；

(4)工作：第一法兰或/和第二法兰发生变形，之间产生一定相对分离，间隙增大，第一装配面(1)与第二装配面(2)的间隙为h＇，一般为0h＇≤30％h，C形外壳(31)内侧受到介质压力以及弹簧内芯(32)的支撑力，相比步骤(3)开口(311)的夹角α增大，C形外壳(31)恢复一部分形变，产生自紧作用，与第一装配面(1)保持紧密接触。