CN103277514B

CN103277514B - 冷等静压机超高压密封装置及其密封环的制造工艺

Info

Publication number: CN103277514B
Application number: CN201310209885.1A
Authority: CN
Inventors: 黄铁军
Original assignee: WUXI WEIHAIDA MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: WUXI WEIHAIDA MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: CN103277514A

Abstract

本发明公开了一种冷等静压机超高压密封装置，它包括套筒，所述的套筒内收容且抵接入封盖，所述的封盖下端通过螺栓固定连有下压板，所述的封盖下部与下压板之间开设有安装槽，所述的安装槽内设置有密封环，密封环内设置有O型圈，所述的密封环由尼龙，二硫化钼、青铜粉和石墨制成。本发明提供的冷等静压机超高压密封装置及其密封环的制造工艺，通过改进密封环的组成及其配比成分已改进密封环的耐磨性能，降低摩擦系数，回弹性能，提高密封环的使用寿命、导向性能进而提升密封装置的密封性能。

Description

冷等静压机超高压密封装置及其密封环的制造工艺

技术领域

本发明涉及成型机械领域，特别涉及一种冷等静压机上封盖用超高压密封装置及其密封环的制造工艺。

背景技术

冷等静压机是一种新型的粉末成型设备，其特点是利用超高压液体使粉末成型并获得均匀的内部组织结构，能改善传统模压工艺密度不均匀、制坯质量差等缺点。因此，正越来越多的受到诸如陶瓷、磁性材料等粉末冶金行业的青睐。

冷等精压机的封盖在工作时承受超高压液体压力，并会使上封盖产生少量的浮动位移（约1.5～3mm），工作结束上封盖恢复浮动位移，然后必须能顺利打开，因此使得适合其工况的密封至少必须具备如下特点：a.低摩擦、兼具良好的导向性和耐磨性b.能承受超高压压力c.良好的快速形变和回弹特性d.尺寸能保持长时间的稳定以便能使其顺利进出e.制造和安装方便，能迅速更换，避免借助专用工具。

现有的冷等静压机密封装置主要存在以下的几大缺点：

1.价格很昂贵，一般超高压密封或密封装置都为特制，尤其能适合冷等静压机使用的大多采购不方便，周期长；

2.采购的标准密封环一般较难适应超高压环境的密封，而且其设计并不专门针对冷等静压机，因此设计者并不了解冷等静压机的一些特殊工作环境和使用条件，例如本密封结构安装的上封盖工作状况；

3.在冷等静压机的工作条件中使用寿命很短，更换时拆卸不方便，对密封的安装有极高的精度要求(如沟槽尺寸等)；

4.密封环或密封装置本身结构较复杂且有一定的精度要求，使用者一般只能依赖从厂商购买，自己无法制造和更改。

因此需要发明一种设计结构简单新颖，成本具有显著优势，尤其能很好的适应冷等静压机的特殊工作环境和使用条件的冷等静压机超高压密封装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷等静压机超高压密封装置及其密封环的制造工艺，其目的改进密封装置的密封环组成材质及其配比成分，并提出一种制造上述密封环的流程工艺，以降低密封环的摩擦系数、提高导向性和耐磨性，能承受超高压压力，使其具备良好的快速形变和回弹特性和尺寸能保持长时间的稳定以便能使其顺利进出。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种冷等静压机超高压密封装置，它包括套筒，所述的套筒内收容且抵接入封盖，所述的封盖下端通过螺栓固连有下压板，所述的封盖下部与与下压板之间开设有安装槽，所述的安装槽内设置有密封环，密封环内设置有O型圈，所述的密封环由尼龙，二硫化钼、青铜粉和石墨制成。

优选的，为了使得密封环具有最佳的耐磨性能和回弹性能，提高其导向性延长使用寿命，所述的密封环中的尼龙、二硫化钼、青铜粉和石墨的质量百分比组成为：二硫化钼2.0%～3.5%，石墨粉0.4%～1%，青铜粉0.3%～0.8%，其余为尼龙，其中所述的尼龙可以为尼龙1010.

制造上述密封环的工艺流程：

a.按照材质比例浇铸毛坯，成分配比按照材质部分要求，根据浇铸厂的不同可以适当调整材料配比，但误差应控制在允许值5%以内，一般厚度方向做成一定长度（根据自身设备加工能力计算），考虑毛坯的不平整，出厂时尺寸在直径方向内孔和外圆至少各留6mm；

b.定性处理，具体方法为用30号机械油加热到140～150℃连续保持温度6～8小时，然后随油冷却到室温，在将其放入水中煮沸6～8小时，冷却到室温；

c.机械粗加工后一般直径与厚度方向各留2mm～3mm加工余量；

d.粗加工后定性处理只需放入水中煮沸4～6小时，然后冷却到室温即可；

e.按图精加工至图纸要求，适当修整毛刺和翻边。

通过上述技术方案，本发明提供的冷等静压机超高压密封装置及其密封环的制造工艺，通过改进密封环的组成及其配比成分已改进密封环的耐磨性能，降低摩擦系数，回弹性能，提高密封环的使用寿命、导向性能进而提升密封装置的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明中选择O型圈的标准表格。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例如图1所示。

一种冷等静压机超高压密封装置，它包括套筒1，所述的套筒1内收容且抵接入封盖2，所述的封盖2下端通过螺栓固连有下压板3，所述的封盖2下部与与下压板3之间开设有安装槽，所述的安装槽内设置有密封环4，密封环内4设置有O型圈5，所述的密封环4由尼龙，二硫化钼、青铜粉和石墨制成。

优选的，为了使得密封环具有最佳的耐磨性能和回弹性能，提高其导向性延长使用寿命，所述的密封环4中的尼龙、二硫化钼、青铜粉和石墨的质量百分比组成为：二硫化钼2.0%～3.5%，石墨粉0.4%～1%，青铜粉0.3%～0.8%，其余为尼龙，其中所述的尼龙可以为尼龙1010。

制造上述密封环的工艺流程：

c.机械粗加工后一般直径与厚度方向各留2mm～3mm加工余量；

e.按图精加工至图纸要求，适当修整毛刺和翻边。

本发明中的密封环促成以尼龙为基底，由于尼龙具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性与传统的橡胶密封圈相比具有很大优势。在尼龙中添加入二硫化钼二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下保护其他材料，防止它们被氧化，尤其是使其他材料不易脱落，贴附力增强；在干摩擦条件下,增加青铜粉和石墨含量的增加,尼龙的摩擦磨损性能有所降低，并且能具备很好的强度与自润滑性。本发明中，尼龙、二硫化钼、青铜粉和石墨的质量百分比组成为：二硫化钼2.0%～3.5%，石墨粉0.4%～1%，青铜粉0.3%～0.8%，取得最佳的降低摩擦效果。

密封环中的O型圈的选择方法:

密封环中的O型圈的选择必须与密封环的尺寸相配合，这样才能保证最佳的效果，因此O型圈的选择按如图2所示的标准标进行选择，其中d代表密封环4的外径基本值（也代表与之配合的套筒1内径基本值），D代表密封环4的内圈直径基本值（也代表封盖2上安装槽的直径基本值）。

选择尺寸d时，首先应尽量满足冷等静压机的实用性，一般选择“5或0”结尾的尺寸，然后查看是否有相应或相近的国标O形密封圈选择，以避免设计的结构没有对应的O形圈；

在选择O形密封圈时，一般选用邵尔硬度≥80的为宜，在应急情况下也可选择硬度稍低的，但也不能低于邵尔硬度70，此时应适当减少O形密封圈的工作次数，增加更换频率，一般取正常使用寿命值的0.5～0.8；

安装时，O形密封圈的线径径向压缩量只要略大于动密封时的压缩量即可，不能按照完全静密封时的压缩量设计，以适当减少封盖2运动时的摩擦阻力但同时又能保证O形密封圈的预压缩量；

本装置结构中，经过实践验证（300MPa工作压力），普通一般质量O形密封圈的更换频率为500～1000次，高质量O形密封圈的更换频率为2500～4000次，基本不用借助工具，可以拿手直接更换，骨架的更换频率为5000次以上，只需取下压板即可（压板通过4个螺栓与上封盖连接，见在下面安装图）；

选择表中推荐O形密封圈时，当表中有两组数据时，选择前一数据时h和L尽量取下公差值，选择后一数据时h和L尽量选择上公差值，表中前后数据用“/”隔开；

图2中e9和H8为相关尺寸对应的标准公差值，可直接参照国家标准GB/T1800.3-1998中轴的基本偏差数值和孔的基本偏差数值。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种冷等静压机超高压密封装置的密封环的制造工艺，所述冷等静压机超高压密封装置包括套筒，所述的套筒内收容且抵接入封盖，所述的封盖下端通过螺栓固连有下压板，所述的封盖下部与下压板之间开设有安装槽，所述的安装槽内设置有密封环，密封环内设置有O型圈，所述的密封环由尼龙，二硫化钼、青铜粉和石墨制成，其特征在于：所述的密封环按照以下流程制造：

a.按照材质比例浇铸毛坯，成分配比按照材质部分要求，根据浇铸厂的不同适当调整材料配比，但误差应控制在允许值5％以内，经过切割机将毛坯切割成规格尺寸，出厂时毛坯尺寸在直径方向内孔和外圆至少各留6mm；

b.定性处理，具体方法为用30号机械油加热到140～150℃连续保持温度6～8小时，然后随油冷却到室温，再将其放入水中煮沸6～8小时，冷却到室温；

c.机械粗加工后一般直径与厚度方向各留2mm～3mm加工余量；

e.按图精加工至图纸要求，适当修整毛刺和翻边。

2.根据权利要求1所述的一种冷等静压机超高压密封装置的密封环的制造工艺，其特征在于：所述的密封环中的尼龙、二硫化钼、青铜粉和石墨的质量百分比组成为：二硫化钼2.0％～3.5％，石墨粉0.4％～1％，青铜粉0.3％～0.8％，其余为尼龙。