[发明专利]耐高温高压动密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封结构，具体涉及一种耐高温高压自紧式动密封结构。

背景技术

液压密封结构的基本功用是阻止或限制液体的漏泄。现有的动密封结构，如活塞密封结构，通常密封液体的压力不超过30MPa，温度不超过80℃，因此，密封圈结构一般采用成型密封圈如“○”型圈、“V”型圈进行密封。在冷等静压机配套用增压器柱塞密封结构中，密封压力能够达到200MPa，但密封介质温度不超过80℃。同时，密封结构较为复杂，维护性较差，制造成本高。高压密封型式一般可分为三大类：(1)强制密封，一般用于静密封；(2)半自紧密封，这种结构也被自紧密封的不断发展所取代；(3)自紧密封，如“○”型圈密封、“B”型环密封、三角垫密封、组合密封等。当压力升高后，由于自紧密封的结构特点，使密封元件与超高压筒体的接触力更加大，密封更有效。压力越高，密封效果越好。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种可靠、寿命长、结构简单、制造维护方便、成本低廉的可耐受300℃高温和200MPa高压的动密封结构。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种耐高温高压动密封结构，包括柱塞缸体，所述柱塞缸体内设置有柱塞，所述柱塞上套接有导向套，所述导向套后端套接有压帽；所述的导向套前端设置有第一密封圈，所述第一密封圈后端设置有平垫圈；所述平垫圈与所述导向套之间设置有三角垫圈；所述第一密封圈前端内边设置有内唇边；所述第一密封圈前端外边设置有外唇边。

更进一步的技术方案是第一密封圈的聚四氟乙烯材料中添加有碳、石墨中的一种或两种。

更进一步的技术方案是第一密封圈的聚四氟乙烯材料中添加有碳和石墨材料。

更进一步的技术方案是平垫圈是聚四氟乙烯材料，所述聚四氟乙烯材料中添加碳和石墨。

更进一步的技术方案是三角垫圈是铍青铜材料。

更进一步的技术方案是导向套是铍青铜材料。

更进一步的技术方案是压帽与所述柱塞缸体是螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明耐高温高压动密封结构，能够同时耐受300℃高温和200MPa高压力，密封结构有效、可靠，密封寿命长。采用聚四氟乙烯添加碳和石墨作为密封圈的材质，有效解决了密封圈耐温及机械强度的问题，确保密封结构满足技术要求。本动密封结构简单，所用密封零部件少，可靠性高，设计及制造成本低，密封结构易于维护，密封寿命长。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，图1示出了本发明一个实施例的结构示意图。本实施例耐高温高压动密封结构，包括柱塞缸体7，柱塞缸体内设置有柱塞1，柱塞上套接有导向套3，导向套后端套接有压帽2；导向套前端设置有第一密封圈6，第一密封圈后端设置有平垫圈5；平垫圈与导向套之间设置有三角垫圈4；第一密封圈前端内边设置有内唇边；第一密封圈前端外边设置有外唇边。具体的实施方案是，柱塞1向左运行，在低压下，第一密封圈6在弹性力的作用下内唇边与柱塞外圆面压紧，从而实现低压密封；当压力升高时，压力油作用于第一密封圈6的内、外唇边，使之分别紧贴于柱塞外圆面和密封圈安装孔壁，实现高压密封。在密封圈强度范围内，压力越大，第一密封圈6内外唇边受到的挤压力越大，密封效果越好，实现自紧式密封。同时，压力油作用于第一密封圈6产生的轴向力通过第一密封圈6传递到平垫圈5、三角垫圈4及导向套3，最终作用于压帽上。

平垫圈5起到隔离第一密封圈6及导向套3的作用，优选的是第一密封圈是非金属材料；导向套是金属材料；在高压下，平垫圈6还起到防止第一密封圈6挤出的作用。在高压下，三角垫圈4起到防止挤出及高压密封的作用。

动密封结构应承受300℃的高温和200MPa的高压力，对密封材质的要求比较苛刻。首要的是耐温，密封材质应具备耐高温的性能，且在高温下还具有足够的机械强度，以保证密封圈及密封结构的完整性。其次，密封材质应具有一定的塑性和弹性变形能力，确保在超高压下通过弹性变形使密封面很好的相互贴合，保证密封效果。柱塞处于往复运动，密封材质还应具有较高的耐磨性和自润滑性，以保证密封的使用寿命。另外，密封材质还应和密封介质具有良好的兼容性。