[发明专利]微观锯齿环密封对接结构

说明书

技术领域

本发明属流体动力传递与介质输送工程领域，涉及流体通道固定对接(如管道与管道的固定对接)和活动对接(如阀门开关阀元或阀瓣与阀座的活动对接)的静态密封。 

背景技术

流体动力传递与介质输送均需要用管道将包括阀门在内的各种压力设备连成一个封闭系统。压力设备内流体通道、压力设备与管道以及管道间的固定对接需要密封和紧固，阀门阀元或阀瓣与阀座的活动对接也需要密封和紧固或压紧，否则无法实现对介质的有控传递。相同的是，固定对接与活动对接都可通过平面与平面、锥面与锥面或球面、球面与球面或锥面等的对接实现，如管道法兰对接和ISO14313平板式闸阀开关都是通过平面与平面的对接实现的、ISO8434-2扩口式管对接和ISO15761楔板式闸阀开关都是通过锥面与锥面对接实现的、DIN7601挤压管对接和ISO17292球阀开关都是通过球面与锥面的对接实现的；不同的是，固定对接的频次低——只在安装和维修时发生，阀门阀元或阀瓣与阀座间的活动对接频次高——随关闭操作反复发生；但无论如何，两者都属用某种压紧力实现的静止密封对接，或都是在对接操作中有相对移动但不要求密封、在对接操作后无相对移动但要求密封，因而前者可叫固定对接静密封，后者可叫活动对接静密封。 

由于普通金属加工表面在微观上总是凸凹不平的并是密封对接泄漏的唯一直接根源，因此，现有技术金属面的对接密封，不是靠压缩软材料变形地填平补齐对接表面的凸凹不平，就是靠研磨一类光整加工地去掉对接表面的凸凹不平。 

用非金属软密封材料实现对接密封，除材料内部微隙带给对接新泄漏渠道外，密封材料的松弛或爬行、化学稳定性与兼容性、密封与强度的矛盾性(材料越软、对接密封性越好、但对接强度越低，反之亦然)、热稳定性等还带给对接许多麻烦，因此，出现了象ASME B16.5附录C和EN1514-1～-8标准那样品种繁多的密封垫及EN1591标准那样繁杂的垫密封法兰对接设计计算方法，出现了象US6092811、US6869081和US7255353专利那样复杂的密封垫，搞得专业工程技术人员都难于正确应用一个区区密封垫。 

ISO10423标准规定了几种实现平面与平面的密封对接的无需研磨加工的金属-金属环接法兰密封结构，但其密封环只允许使用一次。US4940208、US4502663、US4262688、US4235418和US4147327披露了多种实现球面与球面或锥面的密封对接的金属-金属阀座密封结构，但至今未发现实际商业产品。EN1514-6标准和WO94/29620专利文献同时披露了现有技术宏观V形金属齿形密封垫的结构和严格要求。 

显然，如果不用密封垫而直接用普通机械加工表面实现各种表面的密封对接，则岂不是一切密封对接的设计、制造、使用和维修都变得格外简单了吗？ 

发明内容

本发明的目的或要解决的技术问题是，简化和统一各种表面(如平面与平面、锥面与锥面或球面、球面与球面或锥面等)对接的密封结构，避免繁琐的平面对接密封垫的设计计算、制造、选用和安装维修，避免传统有形对接表面的研磨加工工序，提高密封对接的可靠性和资源利用率。