[发明专利]用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复杂工况条件下的密封结构，具体涉及一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构及应用。

背景技术

橡胶密封件以其密封结构形式简单、密封可靠性高而受到广泛的应用。在密封技术要求允许的前提下，橡胶密封件历来是首选的密封技术方案。通常，根据使用温度、使用环境、密封压力等要求，选用相应橡胶密封件，同时要求上下法兰密封面达到紧密无缝连接，从而保证可靠密封要求。然而，在某些特定情况下，由于受到装配空间条件约束以及减重要求的制约，无法设计大型的厚重密封结构，要求密封结构的法兰设计必须重量轻、厚度薄、装配灵活，该种密封结构在装配过程中会产生变形，并且在高温使用过程中也会产生变形，这些变形均导致法兰密封面开缝增加，因此，使用橡胶密封件的传统密封结构设计，无法满足密封使用要求，需要开展满足关于橡胶密封件密封使用的轻质、装配灵活以及使用过程中产生变形的密封结构研究。另一方面，普通橡胶材料在与强腐蚀介质接触后在高温密封使用过程会产生多余物，影响阀门等精密系统的正常使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构及应用，其橡胶密封件在低温至其极限高温的宽温域使用过程中产生法兰变形、并且橡胶密封件与强腐蚀性介质接触后在其极限高温下密封使用后不产生多余物。所述的法兰变形来自于常温装配产生的变形以及高温密封使用过程中产生的变形，常温装配产生的变形使上下法兰面外侧开缝最大达到0.2mm；高温密封使用过程中产生的变形使得法兰内部开缝最大达到2.5mm，放置橡胶密封件处的密封面开缝最大达到1.5mm。

本发明所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其中上法兰和下法兰对接，并且通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过上法兰和下法兰实现上下法兰的紧固连接；其在与上法兰接触的下法兰端面上开设两道环槽；外侧的一道环槽为装配橡胶密封件的密封槽，内侧的一道环槽为装配聚四氟乙烯垫片的平槽；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的压缩量在25％～40％；在装配聚四氟乙烯垫片的平槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度大于平槽深度值0.5～1.0mm，并且聚四氟乙烯垫片在平槽中的体积填充率为75～100％。

本发明所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其中下法兰嵌入上法兰内，再通过活套环卡住下法兰，同时通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过活套环和上法兰实现上下法兰的紧固连接；其在与上法兰接触的下法兰顶端外侧面上开设一道环槽，为装配橡胶密封件的密封槽；在与上法兰接触的下法兰端面上还开设一道环槽，为装配垫片的平槽；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的的压缩量在25％～40％；在装配聚四氟乙烯垫片的平槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度大于平槽深度值0.5～1.0mm，并且聚四氟乙烯垫片在平槽中的体积填充率为75～100％。

本发明所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其中下法兰与上法兰对接，下法兰的外径小于上法兰的外径，再通过活套环卡住下法兰，同时通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过活套环和上法兰实现上下法兰的紧固连接，其在与上法兰接触的下法兰端面上开设两道环槽，外侧的一道环槽为装配橡胶密封件的密封槽，内侧的一道环槽为装配垫片的平槽；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的的压缩量在25％～40％；在装配聚四氟乙烯垫片的平槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度大于平槽深度值0.5～1.0mm，并且聚四氟乙烯垫片在平槽中的体积填充率为75～100％。

如上所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其所述的放置在装配橡胶密封件的密封槽内的橡胶密封件材料选用氟橡胶或氟醚橡胶或乙丙橡胶。

如上所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其所述的上法兰或下法兰选用钢或铝材料；所述的上法兰或下法兰的端面厚度在8mm～10mm。

如上所述的一种用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构，其所述的施加法兰预紧力的部件为螺栓和螺母。

本发明所述的用于复杂工况条件的薄壁型法兰平槽双道密封结构的应用，该法兰平槽双道密封结构应用于-60℃至橡胶密封件极限高温的宽温域密封使用；使用过程中法兰产生变形条件下、并且橡胶密封件与强腐蚀性介质接触后在其极限高温使用而不产生多余物。