CN106838312A - 一种高压容器的平盖密封结构 - Google Patents

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王旭光
李金山
张名城
李恒
刘国斌
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces

Abstract

本发明涉及一种高压容器的平盖密封结构，包括平盖、组合密封件和平盖固定装置，平盖安装在筒体端部，平盖与筒体端部的接触面下部开设有环向台阶，平盖的环向台阶与筒体端部的内壁面共同形成密封槽；组合密封件包括三角垫、V形密封圈、O形密封圈、压垫和浮动压环，三角垫、V形密封圈、O形密封圈和压垫依次装配到平盖的环向台阶与筒体端部的内壁面共同形成的密封槽中，浮动压环的压在压垫上并与平盖固定；平盖固定装置安装在平盖的上部，用于承受平盖所受的轴向力。本发明的高压容器平盖密封结构，是没有受力螺栓的密封结构，没有金属垫片和垫块，结构简单，装配要求低，安装拆卸方便，密封可靠。

Description

一种高压容器的平盖密封结构
技术领域
本发明涉及一种压力容器的平盖密封结构，尤其涉及一种高压容器的平盖密封结构。
背景技术
常用的高压密封包括双锥密封、卡扎里密封、伍德密封等，其结构大多采用金属垫片，用螺栓预紧力产生初始预紧密封。在容器正常工作条件下，由螺栓承受容器内产生的轴向力，依靠垫片与筒体端部、平盖的配合面来保证容器的密封。
伍德密封属于自紧式密封，其结构是由浮动端盖、四合环、压垫和筒体端部四大部分组成。密封时首先拧紧牵制螺栓，靠牵制环的支撑使浮动端盖上移，同时调整拉紧螺栓将压垫预紧而形成预密封，随着容器内介质压力的上升，浮动端盖逐渐向上移动，端盖与压垫之间，以及压垫与筒体端部之间的压紧力也逐渐增加，从而达到密封目的。伍德密封结构复杂，零件较多，加工精度及组装要求很高，浮动端盖占据很大一部分高压空间等。
GB 150.3-2011《压力容器 第3部分：设计》中附录C伍德密封部分。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高压容器的平盖密封结构，以解决适用于高压容器的能承受内部高压液体或气体介质的密封结构的问题。
为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高压容器的平盖密封结构，包括平盖、组合密封件和平盖固定装置，所述的平盖安装在筒体端部，平盖与筒体端部的接触面下部开设有环向台阶，平盖的环向台阶与筒体端部的内壁面共同形成密封槽；所述的组合密封件包括三角垫、V形密封圈、O形密封圈、压垫和浮动压环，三角垫、V形密封圈、O形密封圈和压垫依次装配到平盖的环向台阶与筒体端部的内壁面共同形成的密封槽中，浮动压环的压在压垫上并与平盖固定；O形密封圈的初始压缩量保证平盖与筒体端部的预密封，浮动压环随着高压容器内部压力的升高压紧压垫，压垫再压紧并使O形密封圈、V形密封圈和三角垫逐步压缩变形，使O形密封圈、V形密封圈和三角垫的密封效果随着高压容器内部压力的升高逐步增强；所述的平盖固定装置安装在平盖的上部，用于承受平盖所受的轴向力。
本发明的平盖固定装置可以采用螺钉、螺栓及锲块等固定高压容器平盖的任何现有技术，特别地，本发明优选公开了一种平盖固定装置，本发明所述的平盖固定装置由气缸、气缸转接法兰、T型杆、抗剪环和导轨组成，所述的气缸通过气缸转接法兰连接在筒体端部上，气缸的输出轴穿过筒体端部的孔通过T型杆与抗剪环相连，气缸用来把抗剪环拉到工作位置和推到拆卸位置；所述的导轨安装在平盖上，用于供抗剪环的导向；所述的抗剪环由三瓣扇形环片组成，抗剪环安装在导轨上，筒体端部的内壁设有与抗剪环厚度相对应的供抗剪环置入的环形槽，当平盖安装到位后，气缸收缩动作通过T型杆使抗剪环置入筒体端部的环向槽内。
有益效果
本发明的高压容器平盖密封结构，是没有受力螺栓的密封结构，没有金属垫片和垫块，结构简单，装配要求低，安装拆卸方便，密封可靠。
附图说明
图1为高压容器平盖密封结构的示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为组合密封结构的详细示意图；
图中，包括平盖1、螺钉2、浮动压环3、压垫4、O形密封圈5、V形密封圈6、三角垫7、筒体端部8、气缸9、气缸转接法兰10、T型杆11、抗剪环12、导轨13。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1-2所示，高压容器平盖密封结构，包括平盖1、筒体端部8、气缸9、气缸转接法兰10、抗剪环12、导轨13、与气缸9相连的T型杆11，平盖1与筒体端部8的接触面下部设有组合密封件，组合密封件在筒体端部8和平盖1接触的环向截面上，包括三角垫7、V形密封圈6、O形密封圈5、压垫4、浮动压环3与螺钉2。
浮动压环3通过螺钉2和平盖1固定，平盖1的上方放置抗剪环12及设有供抗剪环导向的导轨13，抗剪环12由三瓣扇形环片组成，筒体端部8内壁设有与抗剪环12厚度相对应的供抗剪环12置入的环形槽，在筒体端部8上设有与抗剪环12上的连接孔相贯通的孔，气缸9输出轴与抗剪环12推拉杆连接，抗剪环12推拉杆穿过筒体端部上的孔与气缸9输出轴相连。用于抗剪环12导向的导轨13可以是一个或两个以上。
如图3所示，组合密封件的详细结构，包括平盖1、螺钉2、浮动压环3、压垫4、O形密封圈5、V形密封圈6、三角垫7和筒体端部8，浮动压环3通过螺钉2与平盖1固定，浮动压环3与平盖1之间预留一定的间隙。组合密封件中三角垫7的材料可是黄铜或不锈钢。
具体实施时，三角垫7、V形密封圈6、O形密封圈5和压垫4依次装配到平盖1下部，浮动压环3通过螺钉2固定在平盖1上，浮动压环3与平盖1之间预留一定的间隙。气缸9穿过筒体端部8的孔通过T型杆11与抗剪环12相连，气缸9通过气缸转接法兰10连接在筒体端部8上，气缸9用来操作抗剪环12的安装与拆卸，既利用气缸9把抗剪环拉到工作位置和推到拆卸位置。如图2所示，抗剪环12由三瓣扇形环片组成，当平盖1安装到位后，气缸9收缩动作通过T型杆11使抗剪环12置入筒体端部8的环向槽内。平盖1所受的轴向力由其上面的抗剪环12承受，并传递给筒体端部8。当平盖1需要打开时，气缸9伸出动作通过T型杆11使抗剪环12运动到平盖1上，然后气缸9旋转动作使得与T型杆11旋转 ，再通过气缸9的收缩动作使得T型杆11与抗剪环12脱开，T型杆11完全收缩到筒体端部8的环形槽内。抗剪环12的导向由平盖1上的导轨13完成。
为了便于抗剪环12的自动安装与拆卸，气缸9为具有直线摆动功能的气缸。
在高压容器的使用过程中，利用O形密封圈5的初始压缩量保证预密封，随着压力的升高，浮动压环3向上运动，压力逐步传递到压垫4、O形密封圈5、V形密封圈6和三角垫7上，O形密封圈5、V形密封圈6和三角垫7逐步压缩变形，O形密封圈5、V形密封圈6和三角垫7的密封效果随着内压的升高逐步增强。
本发明已经顺通过水压试验和气压试验，密封可靠。

Claims (3)

1.一种高压容器的平盖密封结构，包括平盖（1）、组合密封件和平盖固定装置，其特征在于：
所述的平盖（1）安装在筒体端部（8），平盖（1）与筒体端部（8）的接触面下部开设有环向台阶，平盖（1）的环向台阶与筒体端部（8）的内壁面共同形成密封槽；
所述的组合密封件包括三角垫（7）、V形密封圈（6）、O形密封圈（5）、压垫（4）和浮动压环（3），三角垫（7）、V形密封圈（6）、O形密封圈（5）和压垫（4）依次装配到平盖（1）的环向台阶与筒体端部（8）的内壁面共同形成的密封槽中，浮动压环3的压在压垫（4）上并与平盖（1）固定；O形密封圈（5）的初始压缩量保证平盖（1）与筒体端部（8）的预密封，浮动压环（3）随着高压容器内部压力的升高压紧压垫（4），压垫（4）再压紧并使O形密封圈（5）、V形密封圈（6）和三角垫（7）逐步压缩变形，使O形密封圈（5）、V形密封圈（6）和三角垫（7）的密封效果随着高压容器内部压力的升高逐步增强；
所述的平盖固定装置安装在平盖（1）的上部，用于承受平盖（1）所受的轴向力。
2.根据权利要求1所述的平盖密封结构，其特征在于：所述的平盖固定装置由气缸（9）、气缸转接法兰（10）、T型杆（11）、抗剪环（12）和导轨（13）组成，所述的气缸（9）通过气缸转接法兰（10）连接在筒体端部（8）上，筒体端部（8）设有与抗剪环（12）上的连接孔相贯通的孔，气缸（9）的输出轴穿过筒体端部（8）的孔通过T型杆（11）与抗剪环（12）相连，气缸（9）用来把抗剪环拉（12）到工作位置和推到拆卸位置；所述的导轨（13）安装在平盖（1）上，用于供抗剪环（12）的导向；所述的抗剪环（12）由三瓣扇形环片组成，抗剪环（12）安装在导轨（13）上，筒体端部（8）的内壁设有与抗剪环（12）厚度相对应的供抗剪环（12）置入的环形槽，当平盖（1）安装到位后，气缸（9）收缩动作通过T型杆（11）使抗剪环（12）置入筒体端部（8）的环向槽内。
3.根据权利要求2所述的平盖密封结构，其特征在于：所述的气缸（9）为具有直线摆动功能的气缸。
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