CN101545539A - 耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环 - Google Patents

Abstract

一种耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是它主要由环形支撑体(1)和石墨密封层(2)组成，所述石墨密封层(2)通过高压固定在环形支撑体(1)的两个端面上。本发明具有结构简单，耐压性能好，应用范围广的优点，它尤其适用于高压活动面的密封。

Description

耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环

技术领域

本发明涉及一种密封环，尤其是一种化工管道和电厂蒸汽动力管道上安装有补偿器中使用的耐高压密封环，具体地说是一种耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环。

背景技术

目前，在石化行业和电力行业使用的管道上为了适应热胀冷缩的需要，广泛使用各类旋转补偿器，在旋转补偿器中安装有耐高压密封环5，如图1所示，该耐高压密封环5的两个端面在受挤变形时需承受很高的压力且要求能在相对运动保持密封，普通的密封圈由于无法承受高压下的相对运动而很容易在高压下解体脆化，起不到密封作用，现有手册上的各类密封圈的最高耐压力一般不超过50MPa，当超过该压力时必须进行密封结构的专业设计，使得制造成本大为增加。

为了增加耐压强度，人们想到了在密封圈中增加骨架的方法提高其耐压力，也有类似产品问世，但申请人发现当压力增加到10MPa时，骨架会由于受压变形而穿过密封介质(如石墨层)刺入密封面中造成密封环与密封面之间无法转动，虽然不影响密封效果，但由于无法作相对运动，而不能实现长度补偿的目的。因此在密封圈中增加骨架的方法无法完全满足在高压状态下需要作相对运动的旋转补偿器类产品的使用要求。因此开发一种耐压性好又能作相对旋转补偿运动的密封环是当务之急。

发明内容

本发明的目的是针对现有的环形密封环无法满足高压旋转环境下使用的问题，设计一种结构简单，制造方便的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环。

本发明的技术方案是：

一种耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是它主要由环形支撑体1和石墨密封层2组成，所述石墨密封层2通过高压固定在环形支撑体1的两个端面上。

本发明的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环的耐压强度介于50MPa～200MPa之间。

所述的石墨密封层2由石墨层和金属丝网层叠压而成。

所述的环形支撑体1的端面设有便于与石墨密封层2结合的多个不同直径的环形凹槽3，该环形凹槽的断面呈三角形或圆弧形。

环形支撑体1的内、外圆表面上设有包覆层4，该包覆层4为橡胶或碳纤维编织体或柔性石墨条。

所述的环形支撑体1为高强度金属体或高强度非金属体。

本发明的有益效果：

本发明利用高强度金属或非金属作为耐压的基体，首先从根本上解决的密封环的耐压问题，这种基体不会因为受压而产生影响旋转运动的变形，其次通过高压将密封材料覆合到基体的端面上，为了增加结合强度可将基体的端面加工成带凹槽的结构，也可将基体的端面打毛后提高结合力。使用时，基体保证了受压强度，密封层起到端面密封作用，即使有部分密封材料破损脱落进入旋转面，不仅不会影响密封和旋转效果，由于石墨的特性反而会增加密封和润滑效果，使得旋转更为灵活。

本发明结构简单，耐压性能好，应用范围广，可广泛应用于各类高压活动面的密封。

附图说明

图1是本现有耐高压旋转补偿的结构示意图。

图2是本发明的密封环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图2所示。

一种耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其适用的压力范围为50MPa～200MPa之间，它主要由环形支撑体1和石墨密封层2组成，所述石墨密封层2通过高压固定在环形支撑体1的两个端面上(可先将环形支撑体1和石墨密封层2置于模具中，再将模具置于500吨压力机上模压而成)，环形支撑体1的尺寸由旋转补偿器的尺寸确定，其厚度一般不超过50毫米，而石墨密封层2的厚度一般在0.5～5mm之间，为了提高环形支撑体1和石墨密封层2的结合强度，可通过将环形支撑体1的端面打毛，提高粗糙度的方法，也可通过在环形支撑体1的端面上加工出断面呈三角形(或V形)或圆弧形的一圈一圈直径不同的环形凹槽3，如图2所示。

具体实施时，环形支撑体1可采用高强度耐腐蚀金属材料如不锈钢、合金钢(如镍碳合金钢、镍锰合金钢等)制造，也可采用高强度非金属材料如碳纤维、陶瓷、玻璃纤维、高强工程塑料等制造。

此外，为了提高石墨密封层的耐压性能，还可在石墨密封层中添加金属丝网的办法来提高耐磨性。

为了提高旋转的灵活性，提高密封效果，还可在环形支撑体1的外圆表面及内圆表面上包覆一层由橡胶、碳纤维编织体或柔性石墨条制造的包覆层4。

图1是本发明的一个具体应用例。图1中的石化、电力行业地埋式输送管道上的旋转补偿器的密封圈要求端面密封、耐高压，采用本发明的厚度为25毫米的密封圈后，经检测在管道内压力增大到200MPa时使内管和外管作相对转动10000次(可)后仍无泄漏，可保证输送管道100年正常使用。

本发明的密封环既可用于石化、电力行业的管道旋转补偿器，还可用于其它类似有高压要求的相对运动型周界密封场合。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1、一种耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是它主要由环形支撑体(1)和石墨密封层(2)组成，所述石墨密封层(2)通过高压固定在环形支撑体(1)的两个端面上。

2、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是其耐压强度介于50MPa～200MPa之间。

3、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是所述的石墨密封层(2)由石墨层和金属丝网层叠压而成。

4、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是所述的环形支撑体(1)的端面设有便于与石墨密封层(2)结合的多个不同直径的环形凹槽(3)，该环形凹槽的断面呈三角形或圆弧形。

5、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是环形支撑体(1)的内、外圆表面上设有包覆层(4)，该包覆层(4)为橡胶或碳纤维编织体或柔性石墨条。

6、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是所述的环形支撑体(1)为高强度金属体或高强度非金属体。

7、根据权利要求1所述的耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环，其特征是所述的石墨密封层(2)的厚度为0.5～5mm。

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