CN108458112A - 耐高温高压密封环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温高压密封环，该密封环包括呈封闭环形的金属环本体，金属环本体的纵截面呈O型圆环，金属环本体的外侧周部上设置有至少一条柔性金属涂层带，柔性金属涂层带沿所述金属环本体的周向延伸而形成环形带状，且柔性金属涂层带在O型圆环的外侧周部上沿其周向延伸而形成涂层宽度。本发明的密封环在设置时不需要使用电镀工艺，生产过程污染小，适用于多种尺寸密封环的加工。该密封环在用于密封时被挤压缩在待密封的部件之间时，其柔性金属涂层能够产生塑性变形并与密封面之间产生啮合作用，使柔性金属嵌入到密封面的凹凸不平处，将沟槽填平，消除泄漏通道，从而实现密封。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温高压密封环。
背景技术
目前在核电、石化等领域，一些高温、高压环境或泄漏等级较高的法兰密封，有时采用高性能电镀银金属O型环密封，但受到电镀池的尺寸所限，大尺寸的O型环电镀加工困难，而且随着环保要求的日益严格，高污染的电镀工艺正面临着重大的环保挑战，电镀成本水涨船高，因此，发明新的替代产品势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种无需电镀加工但仍能在高温高压环境下保证高密封性的耐高温高压密封环。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐高温高压密封环，包括呈封闭环形的金属环本体，所述金属环本体的纵截面呈O型圆环，所述金属环本体的外侧周部上设置有至少一条柔性金属涂层带，所述柔性金属涂层带沿所述金属环本体的周向延伸而形成环形带状，且所述柔性金属涂层带在所述O型圆环的外侧周部上沿其周向延伸而形成涂层宽度。
优选地，所述柔性金属涂层带有多条，所有的所述柔性金属涂层带沿所述O型圆环的周向相间隔地分布。
进一步优选地，所述金属环本体上，所述柔性金属涂层带有相间隔分布的两条。
更进一步优选地，所述金属环本体的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带的中心线之间的夹角为10°～180°。
作为具体的实施方式，所述金属环本体的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带的中心线之间的夹角为90°、135°或180°。
优选地，所述柔性金属涂层带在所述O型圆环外侧周部上延伸形成的所述涂层宽度为1mm～10mm。
优选地，所述柔性金属涂层带的涂层厚度为0.01mm～0.5mm。
优选地，所述金属环本体的材质为不锈钢或镍铬铁合金。
优选地，所述柔性金属涂层带的材质为银、金、铜或铝。
优选地，所述柔性金属涂层带通过喷涂或3D打印沉积在所述金属环本体的外侧周面上。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明加工过程不使用电镀工艺，对环境更加友好，不受电镀设备尺寸限制，易于加工大尺寸的密封环；
2.本发明利用柔性金属涂层较软的特性，能够在压缩过程中产生塑性变形并与法兰密封面产生啮合作用，使柔性金属嵌入到法兰密封面的凹凸不平处，将沟槽填平，消除泄漏通道，从而实现在高温高压条件下的密封。
附图说明
附图1为本发明实施例1的正视图；
附图2为图1的A-A向剖视图；
附图3为实施例1的密封环应用在法兰组件的剖视图；
附图4为本发明实施例2的正视图；
附图5为图4的B-B向剖视图；
附图6为实施例2的密封环应用在另一法兰组件的剖视图；
附图7为实施例3的剖视图；
附图8为实施例4的剖视图；
附图9为实施例5的剖视图；
其中：1、密封环；11、金属环本体；12、柔性金属涂层带；13、中空O型圆环；2、第一法兰；21、第一密封面；3、第二法兰；31、环形槽；32、第二密封面；4、第一部件；41、环形槽；42、第一密封面；5、轴杆；6、压紧端盖；7、介质。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1和图2所示，本发明的耐高温高压密封环1包括呈封闭环形的金属环本体11，该金属环本体11的纵向截面，亦即沿图1中A-A方向的截面为中空O型圆环13。在金属环本体11的侧周部上有至少一条柔性金属涂层带12，柔性金属涂层带12沿金属环本体11的周向延伸而形成环形带状，且该柔性金属涂层带11在O型圆环13的外侧周部上沿其周向延伸而形成涂层宽度，如图2中的L，密封环1通过柔性金属涂层带12与待密封位置处的密封面之间形成线接触或面接触。
这样，该耐高温高压密封环1在用于待密封位置处的密封时，由金属环本体11提供强度与刚度支撑，在压缩变形时产生回弹载荷，以提供足够的密封应力；同时，由柔性金属涂层带12与密封面之间形成线接触，能够在压缩的过程中产生塑性变形，从而与待密封面之间产生啮合作用，使柔性金属涂层带12上的柔性金属嵌入到待密封面的凹凸不平处，将沟槽填平，消除泄漏通道，从而实现在高温高压条件下的密封。
在该耐高温高压密封环中，金属环本体11选用的材料为不锈钢或镍铬铁合金；柔性金属涂层带12的材质优选为银、金、铜或铝，优选采用喷涂或3D打印沉积覆盖在金属环本体11上，其中喷涂方法包括激光喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂等。设置时，柔性金属涂层带12的涂层宽度L优选为1~10mm，柔性金属涂层带12沿中空O型圆环13的径向厚度优选为0.01~0.5mm。柔性金属涂层带12的数量为一条，也可以为多条，该一条或多条柔性金属涂层带12分别与待密封连接的多个部件之间形成线密封或面密封。柔性金属涂层带12大多采用的为两条，设置为两条时，在金属环本体11的任意纵截面上，两条柔性金属涂层带12的中心线之间的夹角为10°～180°，该夹角的数值优选为90°、135°和180°。
实施例1
参见图1~3，本实施例中金属环本体11的上下侧周部上各有一条柔性金属涂层带12，在金属环本体11的任意纵截面上，两条柔性金属涂层带12的中心线之间的夹角为180°。使用本实施例的密封组件包括第一法兰2和第二法兰3，密封环1设置在第一法兰2和第二法兰3之间环形槽31内，该环形槽31的深度小于密封环1的高度，亦即O型圆环13的外径应大于环形槽31的深度。
在螺栓压紧第一法兰2和第二法兰3的压紧力作用下，密封环1受到轴向挤压，密封环1通过上下两侧的柔性金属涂层带12分别与第一法兰2的第一密封面21，以及第二法兰3的第二密封面31形成线接触或面接触，阻止介质7沿第一法兰2和第二法兰3中间的空隙泄漏。
实施例2
参见图4~6，本实施例的耐高温高压密封环1上，两条柔性金属涂层带12位于金属环本体11的径向内周部与径向外周部，在金属环本体11的任意纵截面上，两条柔性金属涂层带12的中心线之间的夹角也为180°。该实施例中，待密封连接的密封组件包括第一部件4、轴杆5和压紧端盖6，轴杆5沿轴向对应配合地穿设在第一部件4的通孔中，
第一部件4的轴侧端部上开设有环形槽41，该环形槽41的槽宽不小于O型圆环13的外径，该密封环1套设在轴杆5的外侧周部上并收容在环形槽41中。通过螺栓将压紧端盖6与第一部件4之间沿轴向压紧，使得压紧端盖6形成对密封环1的轴向挤压。
密封环1径向外周部上的柔性金属涂层带12与环形槽41的周向槽壁42（即第一密封面42）之间形成线接触或面接触，密封环1径向内周部上的柔性金属涂层带12与轴杆5的外侧周部（即第二密封面）之间形成线接触或面接触，实现轴杆5与第一部件4之间的径向密封连接，阻止介质7向压紧端盖6的方向泄漏。
实施例3
参见图7，本实施例基本与实施例1相同，区别在于：在金属环本体11的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带的中心线之间的夹角为180°，且该两条柔性金属涂层带12的中心连线与金属环本体11的轴心线相偏离。
实施例4
参见图8，本实施例基本与实施例1相同，区别在于：在金属环本体11的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带12的中心线之间的夹角为90°，此处，两条所述柔性金属涂层带12分别设置于金属环本体11的径向外周部与底侧轴端部上。
实施例5
参见图9，本实施例基本与实施例1相同，区别在于：在金属环本体11的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带12的中心线之间的夹角为135°。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐高温高压密封环，其特征在于：所述密封环包括呈封闭环形的金属环本体，所述金属环本体的纵截面呈O型圆环，所述金属环本体的外侧周部上设置有至少一条柔性金属涂层带，所述柔性金属涂层带沿所述金属环本体的周向延伸而形成环形带状，且所述柔性金属涂层带在所述O型圆环的外侧周部上沿其周向延伸而形成涂层宽度。
2.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述柔性金属涂层带有多条，所有的所述柔性金属涂层带沿所述O型圆环的周向相间隔地分布。
3.根据权利要求2所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述金属环本体上，所述柔性金属涂层带有相间隔分布的两条。
4.根据权利要求3所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述金属环本体的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带的中心线之间的夹角为10°～180°。
5.根据权利要求4所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述金属环本体的任意纵截面上，两条所述柔性金属涂层带的中心线之间的夹角为90°、135°或180°。
6.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述柔性金属涂层带在所述O型圆环外侧周部上延伸形成的所述涂层宽度为1mm～10mm。
7.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述柔性金属涂层带的涂层厚度为0.01mm～0.5mm。
8.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述金属环本体的材质为不锈钢或镍铬铁合金。
9.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述柔性金属涂层带的材质为银、金、铜或铝。
10.根据权利要求1所述的耐高温高压密封环，其特征在于：所述柔性金属涂层带通过喷涂或3D打印沉积在所述金属环本体的外侧周面上。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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