[发明专利]高压容器端部环面自适应补偿增强液压密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大尺寸、超高压的容器端部环面的动态、静态液压密封自适应补偿增强技术领域，尤其涉及一种高压容器端部环面自适应补偿增强液压密封装置。

背景技术

高压容器或超高压容器的密封装置是容器装配和作业中最重要的密封部件，基于高压或超高压容器端部的密封部件既要保证其装配密封性能，又必须在初始装配时，保证容器筒壁和端部密封部件之间为间隙配合，以便于灵活地组装。高压容器或超高压容器的密封装置在初始装配和作业密封这两方面上是一对不可避免的矛盾。

根据实际的使用情况，装配时，基本只能靠密封盖体的自重来克服初始密封摩擦力，以完成组装和内部被封闭空气的排空。一般情况下，密封盖体很难一次性自动下落到装配位置，经常需要采用一些外部辅助设备或措施，才能最终完成密封部件的组装。而且，装配完成后，要保证容器正常的高压作业，容器必须完全地达到密封状态，但由于容器在装配时需要部件间的间隙配合，所以装配后，密封部件与高压容器之间往往存在着空隙，须采取弥补措施（如加填料等），否则会影响其密封效果。但由于填料操作较为麻烦，且密封效果也不理想，这就严重影响着高压容器或超高压容器的作业性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种高压容器端部环面自适应补偿增强液压密封装置，通过自适应补偿增强技术原理并优化了密封盖体的结构，能够有效地解决上述技术问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高压容器端部环面自适应补偿增强液压密封装置，包括密封盖体，密封盖体主要由塞体构成，所述塞体的下部开有拱形腔，塞体的外部安装有密封冲头套，密封冲头套下端的外壁上开有环形的楔形槽，在该楔形槽内匹配安装有楔形密封环，在密封冲头套的楔形槽处设有顶持楔形密封环的刚性压环。

为了更好地实现本发明的密封效果，所述刚性压环与楔形密封环之间安装有密封压环。

为了实现更好的密封效果，所述刚性压环与密封冲头套的下端端部之间安装有橡胶密封圈，所述密封压环与楔形密封环之间安装有橡胶密封圈，该橡胶密封圈与高压容器的筒壁紧密作用，橡胶密封圈由于预压缩而产生预紧力，在高压容器低压作业时段时，该预紧力能实现容器的密封作用。

进一步的技术方案：所述密封冲头套的外表壁凹陷有若干环形槽，在环形槽内安装有橡胶密封圈。

本发明提供一种拱形腔的形状结构技术方案：所述拱形腔整体结构呈球拱形或圆柱拱形或台阶拱形。

本发明提供一种密封冲头套的制造材料技术方案：所述密封冲头套和楔形密封环均由锡青铜材料制造而成。

作为本发明的一种优选的技术方案是，所述密封盖体还包括有密封端盖，所述密封端盖设于塞体远离拱形腔的一端端部。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明瞄准大、中型高压或超高压容器的环形端部动态、静态液压密封需求，在保证密封性能的前提下，通过优化的密封部件结构，实现随着容器内部压力的升高，密封装置局部受力膨胀，从而自适应动态调整密封部件的预紧力。在容器装配时，由于允许一定的初始装配间隙，本发明能够确保容器超高压工作状态中可靠的密封性能，同时能够有效地避免当前存在的密封部件过度预紧缺陷，从而很好地解决了密封部件密封的可靠性与零部件预紧状态拆装困难的一对矛盾难题。

（2）本发明采用楔形密封环加橡胶密封圈的复合密封结构，在装配时，楔形密封环与钢模套容器的筒体间采用适度的间隙配合，避免了塞体刚装入时产生不必要的卡滞。在低压时段的密封由橡胶密封圈的预压缩来保证，由于橡胶密封圈为刚性软材料，实现了低压时段的密封作用，并提供了钢模套容器或其它高压容器的初始压力提供。

（3）本发明能够提高密封部件的重复利用率，有效降低了成本。本发明还可适用于容器端部塞体的轴向动密封工况需求。

附图说明

图1为本发明使用时的剖面结构示意图；

图2为图1中的局部放大示意图；

图3为密封冲头套的半剖结构示意图；

图4为楔形密封环的结构示意图；

图5为密封压环的结构示意图；

图6为刚性压环的结构示意图；

图7为本发明使用时的整体结构示意图；

图8为本发明的密封部位无约束时的径向位移数值模拟分析图；

图9为本发明的密封部位无约束时的等效应力数值模拟分析图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：