CN101196240A - 高压密封装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种高压密封装置，包括：顶部接合件，其包括具有倒V形截面的密封容纳凹部；底部接合件，其包括具有倒V形截面的密封支撑壁；多个密封构件，每个密封构件都具有倒V形截面，并且置于顶部接合件和底部接合件之间；以及多个密封支撑环，每个密封支撑环都具有倒V形截面，并且与密封构件交替叠置。密封构件由硬质合成树脂制成。变形允许间隙形成在密封构件的顶壁或底壁、以及顶部接合件的底壁、密封支撑环的顶壁和底壁、或底部接合件的顶壁中至少两个相对的壁上，以便其由于沿轴向X的压紧力而闭合。

Description

高压密封装置

相关申请的交叉引用

本申请基于日本专利申请No.2007-175220，由此将其内容以引用的方式引入。

技术领域

本发明涉及一种高压密封装置，例如用在用于在高压下通过扩散、乳化或粉碎包括在悬浊液中的材料来加工和切分材料的高压均质器中，或者又例如用在高压泵中，所述高压密封装置用于防止密封构件相对滑杆或滑动活塞过度变形，并且通过以适当的接触力紧密接触杆和活塞而在高压下具有良好的随动能力和良好的密封能力，另外还具有小劣化的良好耐磨性，并且具有高强度和高耐热性。

背景技术

通常，例如存在用于诸如具有滑动活塞和容纳活塞的活塞筒的泵的机器的密封组件。此密封组件由置于上下硬质密封环之间、具有V形截面的交替叠放的软环和硬环制成，软环由丁腈橡胶制成，硬环由含氟树脂制成(例如专利文献1)。

另外，存在另一种传统的密封组件，其包括：密封盖螺母，其螺接到活塞筒的后端中；密封盖隔板，其抵接在密封盖螺母上；润滑盖，其抵接在密封盖隔板上；整叠密封环，其中每个密封环的前表面为凹形，后表面为凸形；凹形接合环，其置于润滑盖和密封环之间，凹形接合环与密封环的凸形后表面对应的凹形前表面抵接在密封环上；以及凸形接合环，其定位于所述一堆密封环中的第一密封环之前，凸形接合环与密封环的凹形前表面对应的凸形后表面抵接在密封环上(例如专利文献2)。

[专利文献1]美国专利No.5,577,737

[专利文献2]美国专利No.4,572,519

但是，通过具有由置于上下硬质密封环之间的、具有V形截面的交替叠放的软环和硬环组成的结构，在专利文献1中描述的传统密封组件以能够滑动的方式支撑活塞筒中的活塞，其中软环由丁腈橡胶制成，硬环由含氟树脂制成。因此，当活塞在高压下往复滑动时，软环由于具有柔性而过度地弹性变形，增加了紧密接触到活塞的能力。但是，当活塞或杆的操作速度增加时，或者活塞筒内的内压增加时，或者活塞变热时，软环的柔性和强度迅速变劣，并且紧密接触能力和密封能力降低，使得泄漏发生。

另外，根据专利文献1中描述的传统的密封组件，当金属活塞滑动时，由丁腈橡胶制成的软环的耐磨性降低，软环急剧磨损并且可能破裂，并且由于超过应力极限，其接触活塞的位置处遭到破坏。结果，软环的机械寿命缩短。因此，应该经常用另一软环替换软环。维修检查需要大量的人力。

因此，当通过增加软环相对于金属活塞的的柔性以增加密封能力时，软环耐磨性不足。相反，当增加软环的耐磨性时，则破坏了软环的柔性，并且降低了对活塞的密封能力。因此，通常很难实现具有平衡的密封能力和耐磨性的高压密封。基本上，专利文献1中的传统密封组件用于约8000至12000PSI的常压下，而不用于100MPa的高压下。

另外，根据专利文献2中的传统密封组件，多个具有基本上V形截面的分开密封环置于前表面为凹形的凹形金属接合环和后表面为凸形的凸形金属接合环之间。因此，当活塞在高压下往复滑动时，凸形金属接合环和凹形金属接合环的刚度和润滑盖的润滑能力起作用。但是，类似于专利文献1，并没有充分地提高密封环的相对于活塞的耐磨性。另外，密封环柔性和弹性不足，可能变劣和破裂。另外，密封环与活塞的接触点可能由于超过应力极限而受到破坏。

在专利文献2中的传统密封组件中，当活塞的运行速度增加时，活塞筒的内压升高时，或者活塞的温度升高时，也使得密封环的耐磨性、弹性、弹性变形能力和强度的降低。从而，密封组件的密封能力不足，可能产生泄漏，机械寿命缩短。应该经常用其它密封环替换密封环。维修检查需要大量的人力。

另外，即使在专利文献2中的传统密封组件中，多个分离的并具有基本上V形截面的密封环也置于前表面为凹形的凹形金属接合环和后表面为凸形的凸形金属接合环之间，如上所述。另外，螺接到活塞筒一端中的密封盖、抵靠密封盖安装的密封盖隔板和抵接在密封盖隔板上的润滑环设置在活塞筒内。因此，部件的数量大，密封组件的结构复杂。因此，不易生产和组装该密封组件，并且还需要大量的人力。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种高压密封装置，其通过防止密封构件相对滑杆或滑动活塞的过度变形而具有良好的随动能力；通过以适当的接触力紧密接触杆或活塞而在高压下具有良好的密封能力；并且具有劣化小的良好耐磨性；并且具有高强度、机械寿命长，容易维修检查；具有高耐热性能；另外由少量部件组成，并具有简单的结构以易于生产和组装。

为了实现此目的，根据本发明，提供了一种高压密封装置，其包括：

顶部接合件，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在顶部接合件的底壁处包括具有倒V形截面的密封容纳凹部；

底部接合件，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在底部接合件的顶壁处包括具有倒V形截面的密封支撑壁；

多个密封构件，每个密封构件在平面图中都具有基本上环形形状，并且具有倒V形截面，并且置于顶部接合件和底部接合件之间；以及

多个金属密封支撑环，每个金属密封支撑环在平面图中都具有基本上环形形状，并且具有倒V形截面，在密封支撑环的底壁处包括密封容纳部分，并且与密封构件交替叠置，

其中密封构件由硬质合成树脂制成，并且

其中变形允许间隙形成在密封构件的顶壁或底壁、以及顶部接合件的底壁、密封支撑环的顶壁和底壁、或者底部接合件的顶壁中至少两个相对的壁上，以便其由于沿轴向的压紧力而闭合。

优选地，当释放压紧力时，产生变形允许间隙并且变形允许间隙由接触部分和非接触部分组成，接触部分形成在密封构件的沿厚度方向的中心平分线附近，非接触部分的非接触面积随着非接触部分从接触部分延伸而增加。当设置密封装置时，通过组装置顶部接合件、密封构件、密封支撑环以及底部接合件的拉紧螺栓的拉紧力并且通过插入密封构件的活塞或杆的压紧力，变形允许间隙变形以便闭合。

优选地，在密封构件的顶壁处的倾角小于形成在顶部接合件的底壁上的密封容纳凹部的倾角，以及小于形成在密封支撑环的底壁处的密封容纳部分的倾角。另外，密封构件的底壁处的倾角大于密封支撑环的底壁处的倾角，以及大于底部接合件的顶壁处的倾角。

优选地，形成在密封构件的顶壁和底壁处的变形允许间隙随着这些顶壁和底壁从置于中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

优选地，密封构件的顶壁处的倾角基本上与形成在顶部接合件的底壁上的密封容纳凹部的倾角、以及形成在密封支撑环的底壁处的密封容纳部分的倾角相等。另外，密封构件的底壁处的倾角大于密封支撑环的顶壁处的倾角，以及大于底部接合件的顶壁处的倾角。另外，形成在密封构件的底壁处的变形允许间隙随着所述底壁从中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

优选地，密封构件的顶壁处的倾角小于形成在顶部接合件的底壁上的密封容纳凹部的倾角，以及小于形成在密封支撑环的底壁处的密封容纳部分的倾角。另外，密封构件的底壁处的倾角基本上与密封支撑环的顶壁处的倾角、以及底部接合件的顶壁处的倾角相等。另外，形成在密封构件的顶壁处的变形允许间隙随着所述顶壁从中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

优选地，密封构件的至少与活塞或杆紧密地抵接的内侧壁上形成有具有斜面的凸缘部分，所述斜面的截面积从高压侧向低压侧逐渐变小。

优选地，密封构件的内侧壁和外侧壁关于中心平分线形成锥形。

优选地，密封构件由聚酰胺树脂、聚醚醚酮、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚氯乙烯树脂中任意一种制成。

优选地，密封构件承受大于100MPa的高压。

优选地，顶部接合件、密封支撑环或底部接合件中任意一个由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成。

优选地，形成在顶部接合件的底壁、密封支撑环的顶壁以及底部接合件的顶壁上的接触部分形成为各具有所需半径的、以中心平分线为中心的圆弧。

优选地，形成在顶部接合件的底壁、密封支撑环的顶壁以及底部接合件的顶壁上的非接触部分形成为具有基本上三角形的并关于中心平分线轴对称的截面。

优选地，密封构件的顶壁、密封支撑环的顶壁以及底部接合件的顶壁相对于中心平分线的各倾角是57.5度。另外，形成在顶部接合件的底壁上的密封空纳凹部以及形成在密封支撑环的底壁上的密封容纳部分相对于中心平分线的各倾角是60度。

优选地，密封构件的顶壁和底壁、以及形成在顶部接合件的底壁上的密封容纳凹部相对于中心平分线的各倾角是60度。另外，密封支撑环的顶壁和底部接合件的顶壁相对于中心平分线的各倾角是57.5度。

附图说明

根据下面结合附图的详细描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更明显，图中：

图1是示出当释放压紧力时根据本发明的高压密封装置的第一实施方式的截面图；

图2是示出高压密封装置一部分的放大截面图；

图3是示出当用压紧力加载高压密封装置时高压密封装置的截面图；

图4是示出高压密封装置一部分的放大截面图；

图5是示出安装到目标设备中的高压密封装置的截面图；

图6是示出当释放压紧力时本发明第二实施方式的截面图；

图7是示出高压密封装置一部分的放大截面图；

图8是示出当用压紧力加载高压密封装置时高压密封装置的截面图；

图9是示出高压密封装置一部分的放大截面图；

图10是示出当释放压紧力时本发明第三实施方式的截面图；

图11是示出高压密封装置一部分的放大截面图；

图12是示出当用压紧力加载高压密封装置时高压密封装置的截面图；以及

图13是示出高压密封装置一部分的放大截面图。

具体实施方式

第一实施方式

将参照图1至5说明根据本发明的高压密封装置的第一实施方式。

如图1至5中所示，根据第一实施方式的密封装置包括：

顶部接合件1，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在顶部接合件1的底壁处包括具有倒V形截面的密封容纳凹部2；

底部接合件3，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在底部接合件3的顶壁处包括具有倒V形截面的密封支撑壁4；

多个密封构件5，每个密封构件在平面图中都具有基本上环形形状，并且具有倒V形截面，并且密封构件5置于顶部接合件1和底部接合件3之间；以及

多个金属密封支撑环6，每个金属密封支撑环在平面图中都具有基本上环形形状，并且具有倒V形截面，并且在密封支撑环6的底壁处包括密封容纳部分7，并且金属密封支撑环6与密封构件5交替地叠置，

其中密封构件由硬质合成树脂制成，并且

其中形成有变形允许间隙K，用于由于沿轴向X的压紧力而在密封构件5的底壁5a或底壁5b、以及顶部接合件1的底壁、密封支撑环6的顶壁6a和底壁6b、或底部接合件3的顶壁3a中至少两个相对的壁之间压缩变形密封构件5。

密封构件5由聚酰胺树脂、聚醚醚酮树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚氯乙烯树脂中任意一种制成。优选地，密封构件5由聚酰胺树脂或聚醚醚酮树脂制成，形成硬的以承受高压。将密封构件5形成为硬质的原因是用于随着高压下的变形提供相对于活塞和杆R的良好的随动能力。因为密封构件5以适当的抵接力紧密地抵接在杆上，所以密封构件5具有良好的密封能力以保证防止泄漏。另外，密封构件5由相对硬质的合成树脂制成，使得密封构件5可以具有劣化小的良好耐磨性，产生的磨损消耗小，并且可以具有高强度和高耐热特性。

在图2中，当释放压紧力时，变形允许间隙K由接触部分8和非接触部分9组成，其中接触部分8形成在密封构件5的厚度t的中心平分线M附近，非接触部分9的非接触面积随着非接触部分9从接触部分8延伸而增加。当设置密封装置时，通过拉紧组装顶部接合件1、密封构件5、密封支撑环6和底部接合件3的拉紧螺栓10，缩小变形允许间隙K。然后，当拉直密封构件5的整个形状后，活塞或者杆R插入密封构件5中，使得密封构件5由于沿轴向X的压紧力而变形。

因为接触部分8形成在以中心平分线M为中心、半径为r的弧8A上，所以密封构件5被夹在顶部接合件1的底壁和密封支撑环6的顶壁之间。从而，密封装置在高压下具有良好的密封能力。

具体地，根据第一实施方式，在变形允许间隙K中，密封构件5的顶壁处的倾角θ1小于形成在顶部接合件1底壁上的密封容纳凹部2的倾角θ2，以及小于形成在密封支撑环6的底壁6b处的密封容纳部分7的倾角θ2。另外，密封构件5的底壁5b处的倾角θ3大于密封支撑环6的顶壁6a处的倾角θ4，以及大于底部接合件3的顶壁处的倾角θ4。

更具体地，根据第一实施方式，如图1和2中所示，倾角θ1和θ4每个都是115度。倾角θ2和θ3每个都是120度。但是，这些倾角并不限于根据本发明的这些角度。

另外，非接触部分9具有基本呈三角形的截面，并且关于中心平分线M轴对称。因此，当安装密封构件5时，通过拉紧拉紧螺栓10，缩小变形允许间隙K。然后，在拉直密封构件5之后，活塞或杆R插入密封构件5中。从而，沿轴向X的压紧力使密封构件5变形以闭合非接触部分9。从而防止活塞或杆R超出应力极限或弹性极限而过度变形，并且实现了密封构件5的两侧平衡的变形。因此，由于密封构件5受到分散的高压，所以密封构件5以适当的接触力紧密地接触活塞或杆R，并且具有良好的密封能力。另外，在密封构件5的内圆周处减小了密封构件5相对于活塞或杆R的磨损，增加了密封构件5的耐磨性，调节了密封构件5由于磨擦的受热，并且增加了密封构件5的寿命。

毫无疑问，根据第一实施方式的密封构件5能够承受低于100MPa的压力以及承受高于100MPa的压力以获得良好的密封能力。优选地，密封构件5承受超过280MPa的压力，并且具有良好的密封能力以保证防止泄漏。

具有斜面11a的凸缘部分11形成在密封构件5的至少紧密地抵接活塞或杆R的内侧壁上，所述斜面11a的截面面积从高压侧向低压侧逐渐减小。由于凸缘部分11，防止了密封构件5的过度变形，并且密封构件5对沿轴向X往复滑动的活塞或杆R具有良好的随动能力，并且以适当的接触力紧密地接触活塞或杆R以具有良好的密封能力。另外，降低了相对于活塞或杆R的磨损以提高耐磨性。

特别地，斜面11a相对于中心平分线M成倾角α。在第一实施方式中，倾倾角α是五度。斜面11a的倾角α随着密封构件5的硬度水平、厚度、高度等改变。因此，能够适当地改变和调整密封构件5相对于活塞或杆R的密封能力和耐磨性。

另外，顶部接合件1、密封支撑环6或底部接合件3其中任意一个都由磷青铜(第二类或第三类)、不锈钢(SUS329J4L)、铝青铜(第二类或第三类)、镍黄铜(第二类或第三类)或铍铜合金其中任意一种制成。从而，增加了顶部接合件1、密封支撑环6或底部接合件3的机械寿命，并且增加了它们的耐热性、防锈能力和耐化学腐蚀性。

为了将密封装置安装在例如用于加工和切分材料的高压均质器或者高压泵等目标设备B的密封容纳凹部12内，首先，将顶部接合件1和底部接合件3上下地设置。然后，密封构件5和密封支撑环6彼此交替叠置于顶部接合件1和底部接合件3之间。然后，盖上封盖F，拉紧多个拉紧螺栓10以减小变形允许间隙K并且拉直密封构件5的整个形状。此时，根据目标设备B的标准内压选择密封构件5和密封支撑环6的数量。

如图1和2中所示，在拉紧拉紧螺栓10之前，当释放压紧力时，在密封构件5的顶壁5a、底壁5b、顶部接合件1的底壁、密封支撑环6的顶壁6a、底壁6b和底部接合件3的顶壁的两个相对的壁之间朝高压侧P形成变形允许间隙K。

然后，活塞和杆R从封盖F的顶部插入容纳在密封容纳凹部12中的密封组件内。然后，除拉紧螺栓10的拉紧力之外，由于沿轴向X插入活塞或杆R而产生的压紧力使密封构件5沿轴向X变形。因此，如图5中所示，闭合每个变形允许间隙K。此时，通过闭合变形允许间隙K，减小密封构件5的体积。因此，使得密封构件5平稳、迅速并且容易地沿轴向、沿垂直于轴向的径向、沿周向变形，同时防止了过度变形。因此，密封构件5以适当的接触力紧密接触活塞或杆R以具有良好的密封能力并且防止泄漏。另外，由于密封构件5相对于沿轴向X往复滑动的活塞或杆R的随动能力增加，即使在高压下档目标设备B操作时，也防止超过应力极限和弹性极限的过度变形(参见图2和4)。从而，活塞和杆R在顶部接合件1、密封构件5、密封支撑环6和底部接合件3内沿轴向X往复式且液密地的滑动。

此时，密封构件5的顶壁处的倾角θ1小于形成在顶部接合件1的底壁上的密封容纳凹部2的倾角θ2，以及小于形成在密封支撑环6的底壁处的密封容纳部分7的倾角θ2。另外，密封构件5的底壁处的倾角θ3大于密封支撑环6的顶壁处的倾角θ4，以及大于底部接合件3的顶壁处的倾角θ4。另外，随着密封构件的顶壁5a、底壁5b从中心平分线M附近的接触部分8延伸，形成在所述顶壁和底壁处的变形允许间隙K变宽。因此，当沿轴向X的拉紧螺栓10的压紧力闭合变形允许间隙K时，密封构件5紧密地接触顶部接合件1的底壁、密封支撑环6的顶壁和底壁以及底部接合件3的顶壁。因为密封构件5紧密接触，并且由于所提供的变形允许间隙K而具有前述变小的体积，所以防止了超过应力极限和弹性极限的过度变形。

此时，当释放拉紧螺栓10的压紧力时，形成在活塞和杆R的近侧和远侧处的密封构件5的非接触部分9具有基本上呈三角形的截面，并且关于中心平分线M呈轴对称。因此，由于提供了非接触部分9，所以防止了密封构件5相对于活塞或杆R的过度变形。另外，使得压力变形在关于中心平分线M的左右方向上相等。因为一些密封构件5承受沿轴线X的分散高压，所以密封构件5以适当的接触力紧密接触活塞或杆R。

另外，因为变形允许间隙K具有基本呈三角形的截面并且关于中心平分线M轴对称，所以密封构件5关于底部接合件3、密封支撑环6和顶部接合件1的组装精度高而没有偏差。

另外，密封构件5由相对硬质的合成树脂——即聚酰胺树脂、聚醚醚酮、聚乙烯树脂或聚氯乙烯树脂中任意一种——制成。另外，相对于中心平分线M具有例如五度的倾角α以从高压侧向低压侧减小密封构件5的截面面积的斜面11a的凸缘部分11形成在密封构件5的在至少活塞或杆R侧的侧壁上，使得密封构件5的体积减小。因此，使得密封构件5变形，同时防止了超过应力极限和弹性极限的过度变形，并且密封构件5相对于往复滑动的活塞或杆R的随动能力良好。因为密封构件5以适当的接触力紧密接触，所以获得了良好的密封能力，确保防止泄漏。另外，减小了密封构件5关于活塞或杆R的磨损，增加了密封构件5的耐磨性。从而，密封构件5具有劣化小的良好耐磨性，并且产生的磨损废料小。另外，由于密封构件5通过与由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成的密封支撑环6交替叠置而受到保护，所以即使在高压和压温下，密封构件5也保持高强度，并且增加了其机械寿命。因此，减少了更换新的密封构件5或者清洗磨损废料的人力，维修检查变得容易，密封构件5具有良好的耐热性，并且从而密封装置具有高强度和长的机械寿命以易于维修检查，并且具有高耐热性，另外，其由少量部件组成，并且具有结构的简单以允许简单的生产和组装。

另外，因为顶部接合件1、底部接合件3和密封支撑环6由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成，所以顶部接合件1、底部接合件3和密封支撑环6相对于由硬的金属制成的活塞或杆R的耐磨性良好、劣化小，并且密封装置具有高强度和长的机械寿命，并且具有良好的耐热性、良好的防锈能力以及良好的耐化学腐蚀性。

因此，在根据第一实施方式的密封构件5中，毫无疑问，在小于100MPa的压力下、在大于100MPa的压力下，优选地，在超过280MPa的压力下，防止了超过应力极限和弹性极限的过度变形。密封构件5相对于活塞或杆R具有良好的随动能力，并且以适当的接触力紧密地接触活塞或杆R。因此，密封构件5具有良好的密封能力，确保防止泄漏。另外，密封构件5具有劣化小的良好耐磨性和高强度。因此，密封构件5的机械寿命为在连续运行时大于几百小时，并且密封构件5的耐热性大于120摄氏度。从而，实现了既具有高压下的良好密封能力又具有良好的耐磨性、还能够长时间运行的高压密封构件。因此，密封构件5用于抵靠目标设备B的滑杆、活塞或柱塞的密封装置，目标设备B的一个示例为用于在高压下通过扩散、乳化或粉碎包括在悬浊液中的材料来加工和切分材料的高压均质器，或者目标设备B的另一示例为高压泵。密封构件5的应用非常广泛。

第二实施方式

参照图6至9说明根据本发明的高压密封装置的第二实施方式。

在第二实施方式中，变形允许间隙K形成在密封构件5的底壁5b处。在第一实施方式中，当释放压紧力时，密封构件5的顶壁5a和底壁5b处都形成变形允许间隙K。在第二实施方式中，形成在密封构件5的顶壁5a上的倾角θ1基本上与形成在顶部接合件1的底壁上的密封容纳凹部2的倾角θ’2以及形成在密封支撑环6的底壁6b上的密封容纳部分7的倾角θ’2相等。另外，形成在密封构件5的底壁5b上的倾角θ3大于密封支撑环6的顶壁6a的倾角θ4，以及大于底部接合件3的顶壁的倾角θ4。随着底壁5b从中心平分线M附近的接触部分8延伸，形成在密封构件5的底壁5b处的变形允许间隙K变宽。

特别地，倾角θ1、θ3和倾角θ’2是120度，倾角θ4是115度。但是，这些倾角不限于根据本发明的这些。

另外，根据第二实施方式，当安装到目标设备B上时沿轴向X的压紧力小于第一实施方式时，变形允许间隙K闭合，使得密封构件5变形并且紧密地接触密封支撑环6和底部接合件3。另外，因为密封构件5由金属密封支撑环6支撑，所以即使在高压下，也防止了密封构件5超过应力极限和弹性极限的过度变形，并且使得密封构件5变形。因此，改善了密封构件5相对于活塞或杆R的随动能力，并且密封构件5以适当的接触力紧密地接触杆R等。因此，密封构件5具有良好的密封能力。从而，活塞或杆R平稳、稳定地滑动。另外，因为密封支撑环6由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成，所以提高了密封构件5相对于金属活塞或杆R的耐磨性，并且调节了由于磨损而产生的发热。

第三实施方式

图10和13示出根据本发明的密封装置的第三实施方式。

在第三实施方式中，不同于第一实施方式，变形允许间隙K形成在密封构件5的顶壁5a上。即，在第三实施方式中，形成在密封构件5的顶壁5a上的倾角θ1小于形成在顶部接合件1的底壁上的密封容纳凹部2的倾角θ2，以及小于形成在密封支撑环6的底壁6b上的密封容纳部分7的倾角θ2。另外，形成在密封构件5的底壁5b上的倾角θ3基本上与密封支撑环6的顶壁6a的倾角θ4以及底部接合件3的顶壁的倾角θ4相等。随着顶壁5a从中心平分线M附近的接触部分8延伸，形成在密封构件5的顶壁5a处的变形允许间隙K变宽。

根据第三实施方式，由于沿轴向X的拉紧螺栓10的压紧力小于第一实施方式，所以变形允许间隙K闭合，并且密封构件5的顶壁5a紧密地接触形成在顶部接合件1的底壁上的密封容纳凹部2以及密封支撑环6的底壁6b。因为密封构件5通过由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成的密封支撑环6支撑，所以使得密封构件5变形，同时即使在高压下也防止超过应力极限和弹性极限的过度变形，并且密封构件5相对于往复滑动活塞或杆R的随动能力良好。因为密封构件5以适当的接触力紧密接触，所以获得了良好的密封能力。从而，活塞或杆R平稳且稳定地滑动。另外，因为密封支撑环6由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成，所以密封构件5相对于金属活塞或杆R的耐磨性增加，并且调节了由于磨损引起的发热。

虽然通过根据附图的示例完全地描述了本发明，但是应当理解对于所属技术领域的技术人员来说其多种变型和改型将很明显。因此，只要这些变型和改型不偏离本文限定的本发明的范围，它们都应当被认为是包括在此范围内。

Claims (15)

1.一种高压密封装置，包括：

顶部接合件，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在所述顶部接合件的底壁处包括具有倒V形截面的密封容纳凹部；

底部接合件，其在平面图中具有基本上环形形状，并且在所述底部接合件的顶壁处包括具有倒V形截面的密封支撑壁；

多个密封构件，每个所述密封构件在平面图中都具有基本上环形形状，并具有倒V形截面，并且置于所述顶部接合件和所述底部接合件之间；以及

多个金属密封支撑环，每个所述密封支撑环在平面图中都具有基本上环形形状，并且具有倒V形截面，在所述密封支撑环的底壁处包括密封容纳部分，并且所述多个密封支撑环与所述多个密封构件交替叠置，

其中所述密封构件由硬质合成树脂制成，并且

其中变形允许间隙形成在所述密封构件的顶壁和底壁、以及所述顶部接合件的底壁、所述密封支撑环的顶壁和底壁、或者所述底部接合件的顶壁中至少两个相对的壁上，以便其由于沿轴向的压紧力而闭合。

2.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中当释放所述压紧力时，产生所述变形允许间隙并且所述变形允许间隙由接触部分和非接触部分组成，所述接触部分形成在所述密封构件的沿厚度方向的中心平分线附近，并且所述非接触部分的非接触面积随着所述非接触部分从所述接触部分延伸而增加，并且

其中当设置所述密封装置时，通过组装所述顶部接合件、所述密封构件、所述密封支撑环以及所述底部接合件的拉紧螺栓的拉紧力并且通过插入所述密封构件中的活塞或杆的压紧力，所述变形允许间隙变形以便闭合。

3.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的所述顶壁处的倾角小于形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部的倾角，以及小于形成在所述密封支撑环的所述底壁处的所述密封容纳部分的倾角，并且

其中所述密封构件的所述底壁处的倾角大于所述密封支撑环的所述顶壁处的倾角，以及大于所述底部接合件的所述顶壁处的倾角。

4.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的所述顶壁处的倾角小于形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部的倾角，以及小于形成在所述密封支撑环的所述底壁处的所述密封容纳部分的倾角，

其中所述密封构件的所述底壁处的倾角大于所述密封支撑环的所述顶壁处的倾角，以及大于所述底部接合件的所述顶壁处的倾角，并且

其中形成在所述密封构件的顶壁和底壁处的所述变形允许间隙随着所述顶壁和底壁从置于中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

5.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的所述顶壁处的倾角基本上与形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部的倾角、以及形成在所述密封支撑环的所述底壁处的所述密封容纳部分的倾角相等，

其中所述密封构件的所述底壁处的倾角大于所述密封支撑环的所述顶壁处的倾角，以及大于所述底部接合件的所述顶壁处的倾角，并且

其中形成在所述密封构件的底壁处的所述变形允许间隙随着所述底壁从中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

6.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的所述顶壁处的倾角小于形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部的倾角，以及小于形成在所述密封支撑环的所述底壁处的所述密封容纳部分的倾角，

其中所述密封构件的所述底壁处的倾角基本上与所述密封支撑环的所述顶壁处的倾角、以及所述底部接合件的所述顶壁处的倾角相等，并且

其中形成在所述密封构件的所述顶壁处的所述变形允许间隙随着所述顶壁从中心平分线附近的接触部分的延伸而变宽。

7.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中在所述密封构件的至少与活塞或杆紧密抵接的内侧壁上形成有具有斜面的凸缘部分，所述斜面的截面面积从高压侧向低压侧逐渐变小。

8.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的内侧壁和外侧壁关于中心平分线形成为锥形。

9.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件由聚酰胺树脂、聚醚醚酮树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚氯乙烯树脂中任意一种制成。

10.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件承受超过100MPa的高压。

11.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述顶部接合件、所述密封支撑环或所述底部接合件中任意一个由磷青铜、不锈钢、铝青铜、镍黄铜或铍铜合金中任意一种制成。

12.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中形成在所述顶部接合件的所述底壁、所述密封支撑环的所述顶壁以及所述底部接合件的所述顶壁上的接触部分形成为各具有所需半径的、以中心平分线为中心的圆弧。

13.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中形成在所述顶部接合件的所述底壁、所述密封支撑环的所述顶壁以及所述底部接合件的所述顶壁上的非接触部分形成为具有基本上三角形的并关于中心平分线轴对称的截面。

14.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的顶壁、所述密封支撑环的顶壁以及所述底部接合件的顶壁相对于中心平分线的各倾角是57.5度，并且

其中形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部以及形成在所述密封支撑环的所述底壁上的所述密封容纳部分相对于中心平分线的各倾角是60度。

15.如权利要求1所述的高压密封装置，

其中所述密封构件的所述顶壁和所述底壁以及形成在所述顶部接合件的所述底壁上的所述密封容纳凹部相对于中心平分线的各倾角是60度，并且

其中所述密封支撑环的所述顶壁和所述底部接合件的所述顶壁相对于中心平分线的各倾角是57.5度。

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