CN105628307B - 一种用于挡板密封的外圆密封装置及其挡板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于挡板密封的外圆密封装置及其挡板，其中外圆密封装置包括一端开口的橡胶长条和呈O型的橡胶条；该橡胶长条包括两个结构相同的第一橡胶长条和第二橡胶长条，第一橡胶长条与第二橡胶长条的开口端相对放置，中间放置O型橡胶条进行填充，接头以斜面相接，且留有填充缝隙。另外本发明挡板包括挡板本体和外圆密封装置，挡板本体的外圆上设置有开环槽，该外圆密封装置镶嵌入挡板本体的开环槽内并实现固定。本发明采用圆周密封的方式进行密封，这样的密封方式不管是来自哪个方向的压力都可以起到密封作用，保证水压试验的顺利进行，解决了由于各个腔室的水压不同，承受压力的方向不容从而水压试验中容易导致密封性不够的问题。

Description

一种用于挡板密封的外圆密封装置及其挡板

技术领域

本发明涉及机械密封装置技术领域，尤其涉及一种用于挡板密封的外圆密封装置，还涉及一种包括外圆密封装置的挡板。

背景技术

气缸盖火力面在实际工作中承受燃气高温、高压的不断冲击，以及非正常工作时(如超载、超速)和整机强化后的超大负荷作用下，气门鼻梁区、气道壁、顶板等会出现开裂失效故障。现有技术中，疲劳试验采用液压模拟缸内压力并周期作用的方法对试验气缸盖施加机械载荷。其中，对于气门部位的液压密封采用非标气门附加O型橡胶密封圈的方式，其结构简单、安装方便、密封可靠。但是，非标气门密封破坏了原机气缸基本结构形式，改变了气门对气缸的作用力方向，气门与气缸刚性接触，气门落座力相对失真，降低了结构可靠性评估的准确性与可行度。例如中国专利CN104406776A公开了一种气缸盖试验气门部位密封结构，其特征在于：主要由气门组件、锥形密封体、橡胶密封圈和气缸盖组成；所述气门组件与气缸盖气门部位直接采用整机装配结构；所述锥形密封体设置在气缸盖和气门组件的气门下部之间，锥形密封体大端的内径圆锥面与气门的座圈尺寸相同，用以保证与气门座圈间的接触；所述锥形密封体大端外侧面设有气缸盖座圈密封槽，其内设置橡胶密封圈，实现气缸盖座圈处的高压密封；锥形密封体小端内孔上部设有气门杆密封槽，其内设置橡胶密封圈，保证其与气门杆部间的密封。该技术方案中采用了密封槽结构中设置橡胶密封圈的结构，实现气缸盖在疲劳试验时气门部位的密封，活塞环固定在活塞环槽内，活塞环不会和轮毂一起转动，且活塞环的弹性保持，密封性能良好，润滑油很难泄漏。但是在进行气缸水压试验时，由于油水差别，且密封位置不相似，使得密封槽结构中设置一般的橡胶密封圈，密封效果不理想。

众所周知，汽轮机汽缸整体泵水试验时，要将缸体腔室用挡板分割成几个腔室，由于各腔室的压力不同，密封成各自独立的空间，分步做水压试验，在实验过程中，挡板所受的压力方向在分步试验时会相反，这样就不能只单纯的用通常所采用的端面密封的方式进行密封，例如中国专利CN202676556U公开了一种水压试验密封装置，包括机架，其特征在于还包括机械挡块、径向密封圈、密封圈收紧机构和收紧动力机构，机械挡块和收紧动力机构安装在机架上，径向密封圈连接密封圈收紧机构，密封圈收紧机构连接收紧动力机构；在密封圈收紧机构上开设高压注水口或排气口。该技术方案中使用紧动力机构推动密封圈收紧机构，收紧径向密封圈，令径向密封圈紧紧包裹密封住钢管的端部，能够承受大压力下的水压试验，即便发生钢管变形膨胀或长度缩短也不会影响试验的精确度。但是对于水压试验过程中，需要将缸体腔室用挡板分割成几个腔室，由于各腔室的压力不同，密封成各自独立的空间，分步做水压试验，在实验过程中，挡板所受的压力方向在分步试验时会相反，经过试验发现，需要研究一种用圆周密封的方式进行密封，而这样的密封方式不管是来自哪个方向的压力都可以起到密封作用，从而保证水压试验的顺利进行。

发明内容

为克服现有技术中存在的在实验过程中，挡板所受的压力方向在分步试验时会相反的情况，导致水压试验不能顺利进行问题，本发明提供了一种用于挡板密封的外圆密封装置及其挡板。

本发明采用的技术方案为：一种用于挡板密封的外圆密封装置，其创新点在于：所述外圆密封装置包括一端开口的橡胶长条和呈O型的橡胶条；该橡胶长条包括两个结构相同的第一橡胶长条和第二橡胶长条，所述第一橡胶长条与第二橡胶长条的开口端相对放置，中间放置O型橡胶条进行填充，接头以斜面相接，且留有填充缝隙。

在此基础上，所述第一橡胶长条与第二橡胶长条以O型橡胶条中心所在的直线为对称轴对称设置。

在此基础上，所述O型橡胶条的直径为9mm。

在此基础上，所述一端开口的橡胶长条为呈V型的橡胶长条或呈U型的橡胶长条。

在此基础上，所述呈V型的橡胶长条包括橡胶底座和2个橡胶顶角，所述2个橡胶顶角分别分布在橡胶底座的上方两侧，且与橡胶底座的宽度平齐；所述橡胶底座和2个橡胶顶角一体成型。

在此基础上，所述呈U型的橡胶长条包括橡胶底座和2个橡胶顶角，所述2个橡胶顶角分别分布在橡胶底座的上方两侧，且与橡胶底座的宽度平齐；所述橡胶底座和2个橡胶顶角一体成型。

在此基础上，所述2个橡胶顶角之间采用圆弧过渡连接。

在此基础上，所述填充缝隙设置为1.5～3mm。

本发明的另一个目的是提供一种镶嵌有用于挡板密封的外圆密封装置挡板，其创新点在于：包括挡板本体和外圆密封装置，所述挡板本体的外圆上设置有开环槽，该外圆密封装置镶嵌入挡板本体的开环槽内并实现固定。

在此基础上，所述开环槽的形状为矩形，且矩形的宽度与外圆密封装置的整体宽度一致，实现紧密嵌入。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明的用于挡板密封的外圆密封装置，采用圆周密封的方式进行密封，这样的密封方式不管是来自哪个方向的压力都可以起到密封作用，保证水压试验的顺利进行，解决了由于各个腔室的水压不同，承受压力的方向不同从而水压试验中容易导致密封性不够的问题。

(2)本发明的用于挡板密封的外圆密封装置，按照汽缸内腔中的槽宽尺寸，结合橡胶的变形情况，我们设计出包括一端开口的第一橡胶长条、第二橡胶长条和呈O型的橡胶条，第一橡胶长条与第二橡胶长条的开口端相对放置，中间放置O型橡胶条进行填充，接头以斜面相接，且留有填充缝隙，既保证了密封条能起良好的密封作用，又能避免密封条在水平中分面会皱褶。

(3)本发明的用于挡板密封的外圆密封装置，第一橡胶长条与第二橡胶长条以O型橡胶条中心所在的直线为对称轴对称设置，更加有效的保证密封条的密封作用，由于对称设置，各处承受水压相同，可以有效保证外圆密封装置的使用寿命进行延长。

(4)本发明的用于挡板密封的外圆密封装置，一端开口的橡胶长条为呈V型的橡胶长条或呈U型的橡胶长条，由于V型和U型本身均为轴对称形状，有利于后期的相对放置，V型和U型橡胶长条均包括橡胶底座和2个橡胶顶角，2个橡胶顶角分别分布在橡胶底座的上方两侧，橡胶底座和2个橡胶顶角一体成型，设置橡胶顶角，可以有效控制间隙大小，且顶角内设置有O型橡胶条，结构紧凑，使用方便、成本低廉。

(5)本发明镶嵌有用于挡板密封外圆密封装置的挡板，挡板本体的外圆上设置有开环槽，可以使得该外圆密封装置镶嵌入挡板本体的开环槽内并实现固定，且通过选择合适的密封槽的槽宽尺寸，实现最佳的水压试验条件，

附图说明

图1是缸体水压试验装置原理示意图；

图2是外圆密封装置结构示意图；

图3是呈V型橡胶长条截面图；

图4是O型橡胶条结构图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明的一个具体实施方式如下：如图2所示：一种用于挡板密封的外圆密封装置，包括一端开口的橡胶长条和呈O型的橡胶条2；该橡胶长条包括两个结构相同的第一橡胶长条11和第二橡胶长条12，第一橡胶长条11与第二橡胶长条12的开口端相对放置，中间放置O型橡胶条2进行填充，接头以斜面相接，且留有填充缝隙。

作为本实施例的优选，第一橡胶长条11与第二橡胶长条12以O型橡胶条2中心所在的直线为对称轴对称设置。其中，本实施例的一端开口的橡胶长条可以选择为呈V型的橡胶长条或呈U型的橡胶长条。

作为本实施例的一个具体实施方式，采用选择呈V型的橡胶长条，如图3所示：呈V型的橡胶长条包括橡胶底座110和2个橡胶顶角111，2个橡胶顶角111分别分布在橡胶底座110的上方两侧，且与橡胶底座110的宽度平齐；橡胶底座110和2个橡胶顶角111一体成型，作为优选，2个橡胶顶角111之间采用圆弧过渡连接，中间呈U型状112，U型状112的弧度设置为53°。

更优选的，如图4所示：上述O型橡胶条2的直径选择为9mm，橡胶底座110的宽度选择为10mm，长度选择为15mm，2个橡胶顶角111之间的宽度选择为5mm，橡胶底座110的高度选择为6mm，2个橡胶顶角111的高度也均选择为6mm。

作为本实施例的另一种具体实施方式，如图2所示：将上述具体实施方式中的外圆密封装置镶嵌入挡板本体3中，该挡板本体3的外圆上设置有开环槽4，该外圆密封装置镶嵌入挡板本体3的开环槽4内并实现固定。

作为优选的，开环槽4的形状为矩形，且矩形的宽度与外圆密封装置的整体宽度一致，实现紧密嵌入。

如图2所示：将上述挡板装配到需要水压试验的气缸100上，挡板3外圆按汽缸隔板槽5的内径实配，且保证安装间隙0.5～1mm，在挡板3外圆上设置的开环槽4的尺寸选择为26×11.5mm，将2个V型橡胶密封长条的开口相对放置在开环槽4内，再将O型密封条2放置在2个V型密封条的空间内，接头以斜面相接。将装有密封条的挡板3按实验要求放在下半汽缸规定的隔板槽5内，所有挡板安装到位后将上半汽缸盖上，拧紧水平中分面螺丝，就可以进行水压试验。作为本实验的一个关键点，挡板3外圆上的开环槽4的槽宽尺寸设置尤为重要，尺寸太大，密封条不能起密封作用，尺寸太小，密封条在水平中分面会皱褶，汽缸中分面被变形的密封条垫起不能贴紧，中分面会漏水。经过几次试验，我们最终确定挡板密封槽的最佳尺寸为26×11.5mm，挡板3外径与汽缸100内径的装配间隙为0.5～1mm。

实施例2

水压试验过程：

如图1所示：本次汽缸共有4个腔室同时做水压试验，各个腔室的水压不同，分别为0.2MPa、1MPa、2MPa和4MPa，需要5块挡板来密封，从前到后分别为挡板一201、挡板二202、挡板三203、挡板四204和挡板五205，前后两块挡板采用传统的端面密封方法密封，中间的挡板二202、挡板三203、挡板四204这3块挡板需采用实施例1中的外圆密封装置并利用圆周密封的方法进行密封，即在挡板外圆和汽缸内圆之间用橡胶填充，从而起到密封作用。

然后利用气缸100的隔板槽5分别固定中间的3块挡板，每块挡板的外圆直径小于汽缸100隔板槽5内径1～2mm，在每块挡板的外圆上均设置开环槽4以分别固定外圆密封装置，当实施例1中的外圆密封装置在各挡板上固定好后，将各挡板吊装在下半汽缸隔板槽内，再将上半汽缸101合缸，汽缸水平中分面穿工艺螺栓并拧紧，从而进行水压试验，解决了由于各个腔室的水压不同，承受压力的方向不同从而水压试验中容易导致密封性不够的问题。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述外圆密封装置包括一端开口的橡胶长条和O型橡胶条(2)；该橡胶长条包括两个结构相同的第一橡胶长条(11)和第二橡胶长条(12)，所述第一橡胶长条(11)与第二橡胶长条(12)的开口端相对放置，中间放置O型橡胶条(2)进行填充，接头以斜面相接，且留有填充缝隙,所述第一橡胶长条(11)与第二橡胶长条(12)以O型橡胶条(2)中心所在的直线为对称轴对称设置。

2.根据权利要求1所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述O型橡胶条(2)的直径为9mm。

3.根据权利要求1所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述一端开口的橡胶长条为呈V型的橡胶长条或呈U型的橡胶长条。

4.根据权利要求3所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述呈V型的橡胶长条包括橡胶底座(110)和2个橡胶顶角(111)，所述2个橡胶顶角(111)分别分布在橡胶底座(110)的上方两侧，且与橡胶底座(110)的宽度平齐；所述橡胶底座(110)和2个橡胶顶角(111)一体成型。

5.根据权利要求3所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述呈U型的橡胶长条包括橡胶底座(110)和2个橡胶顶角(111)，所述2个橡胶顶角(111)分别分布在橡胶底座(110)的上方两侧，且与橡胶底座(110)的宽度平齐；所述橡胶底座(110)和2个橡胶顶角(111)一体成型。

6.根据权利要求4或5所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述2个橡胶顶角之间采用U型状圆弧(112)过渡连接。

7.根据权利要求1所述的用于挡板密封的外圆密封装置，其特征在于：所述填充缝隙设置为1.5～3mm。

8.一种镶嵌有权利要求1所述的用于挡板密封的外圆密封装置的挡板，其特征在于：包括挡板本体和外圆密封装置，所述挡板本体的外圆上设置有开环槽(4)，该外圆密封装置镶嵌入挡板本体的开环槽(4)内并实现固定。

9.根据权利要求8所述的镶嵌有用于挡板密封的外圆密封装置挡板，其特征在于：所述开环槽(4)的形状为矩形，且矩形的宽度与外圆密封装置的整体宽度一致，实现紧密嵌入。