炭素浸渍罐密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种炭素浸渍罐密封结构，包括环状的密封平面（1），密封平面（1）上有2～3条同圆心的环状密封槽（2），环状密封槽（2）内有橡胶密封圈（3），相邻环状密封槽（2）之间还有一条与环状密封槽（2）同圆心的环状背压沟槽（4），背压沟槽（4）内设有压缩空气接口（5）。本发明与现有技术比较，本发明密封压力得到实质性提高，而改造成本控制在可接受范围内，适合推广。
【专利说明】炭素浸渍罐密封结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种炭素浸溃罐的快开盖，特别是快开盖的密封结构，属于炭素生产设备领域。
【背景技术】
[0002]炭素浸溃罐是高质量炭素制品生产工艺中的重要设备之一，其工作原理为:预热后的炭素坯料放入浸溃罐后，浸溃罐的盖子关闭，然后抽真空并保持一段时间的真空状态，再向罐内注入液态的浙青(约200°C)，在高压的作用下浙青会通过微隙渗入到炭素坯料的内部，从而获得更加致密的炭素制品。在这一工艺过程中，提高浸溃的压力可以增加浙青的渗入深度，也就是可以提高产品的质量。要做到工业化的批量生产，就必需使浸溃罐的盖子为快开式的结构，而快开结构的密封能力是进一步提高浸溃压力的瓶颈。
[0003]传统的浸溃罐快开盖密封采用单层橡胶密封圈的结构(参见附图1和附图2)。这种结构的优点是易于维护，缺点是在工作温度约200°C、密封圈直径大于2m以及使用频率大于1000次的情况下，橡胶密封圈的耐压只能做到约2.5MPa。虽然也有特种材料能够满足更高压力，但使用成本太高，不适合工业化生产的要求。为获得更高的浸溃压力，考虑设计一种新的密封结构，在合适的成本范围内，能够将密封的压力再提高1.5?2.0MPa0
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种炭素浸溃罐密封结构，相对现有密封结构，其密封压力得到实质性提高。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种炭素浸溃罐密封结构，包括环状的密封平面，密封平面上有2?3条同圆心的环状密封槽，环状密封槽内有橡胶密封圈，相邻环状密封槽之间还有一条与环状密封槽同圆心的环状背压沟槽，背压沟槽内设有压缩空气接口。
[0006]环状密封槽的截面为矩形。这样的槽形加工简单，精度有保障。
[0007]背压沟槽位于相邻的环状密封槽中间位置，其截面为圆缺形。背压沟槽作为压力调整的重要通道,其内有惰性气体。
[0008]橡胶密封圈超出密封平面部分的高度为其自身高度的1/4?1/2。
[0009]各条环状密封槽的宽度不同。密封槽宽度可以相同，也可以不同。如果不同，当只有两条环状密封槽时，其中内侧的环状密封槽宽度小于外侧的环状密封槽宽度。当有三条环状密封槽时，最外侧的环状密封槽宽度最大，然后向内依次递减。橡胶密封圈的截面形状与环状密封槽的截面相匹配(即填满环状密封槽)。
[0010]压缩空气接口为一条垂直于密封平面的圆柱形管道，工作时，管道内通有惰性气体，比如氮气或氩气。
[0011]本发明的原理是:橡胶密封圈的耐压在温度、介质和形状都不变的情况下，主要受内外压差的大小决定。因此，在橡胶密封圈的外侧形成一定的正压即可降低内外压差，从而实现提高内压密封的目的。
[0012]当有两条环状密封槽时，内侧的环状密封槽中的橡胶密封圈为主密封圈，外侧的环状密封槽中的橡胶密封圈为辅助密封圈。当有三条环状密封槽时(直径最大的为最外侧，最小的为最内侧)，最内侧的环状密封槽中的橡胶密封圈为主密封圈，最外侧的环状密封槽中的橡胶密封圈为辅助密封圈，处于中间位置的橡胶密封圈同时兼备主密封圈和辅助密封圈的功能。在浸溃罐注入浙青并开始形成压力时，向背压沟槽中通入压缩空气以形成主密封圈外侧的背压，控制主密封圈内侧浙青压力比外侧压缩空气的压力大一定量。辅助密封圈的作用是保持背压。(当有三条环状密封槽时，最内侧的橡胶密封圈和中间位置的橡胶密封圈的功能与有两条密封槽时相同，而最外侧的橡胶密封圈和背压沟槽的作用是确保在中间位置的橡胶密封圈外侧有一定背压，这样可以在一定程度上继续提高整体密封结构的耐压)。
[0013]本发明的结构是在密封平面上布置2?3层橡胶密封圈，相邻密封圈之间设有一条背压沟槽，槽内开有压缩空气管道，在工作时通入压缩空气(如氮气)。相对现有密封结构，本发明密封压力得到实质性提高，而改造成本控制在可接受范围内，适合推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为现有浸溃罐密封结构示意图；
图2为图1中的局部A放大图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为图3中的局部B放大图；
图5为带有三条环状密封槽的密封结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
如图3，一种炭素浸溃罐，其密封结构如图4所示，包括环状的密封平面1，密封平面I上有两条等宽的同圆心的矩形截面的环状密封槽2，两条环状密封槽2的宽度相同。环状密封槽2内有橡胶密封圈3，橡胶密封圈3超出密封平面I部分的高度为其自身高度的1/4。两条环状密封槽2之间还有一条与两者同圆心的环状圆缺形截面的背压沟槽4，且背压沟槽4位于两条环状密封槽2中间，背压沟槽4内设有压缩空气接口 5，压缩空气接口 5为一条垂直于密封平面I的圆柱形管道，工作时，其内通有氮气。
[0016]内侧的环状密封槽2中的橡胶密封圈3为主密封圈，外侧的环状密封槽2中的橡胶密封圈3为辅助密封圈。在浸溃罐注入浙青并开始形成压力时，向背压沟槽4中通入2MPa左右的压缩空气以形成主密封圈外侧的背压，控制主密封圈内侧浙青压力比外侧压缩空气的压力大2MPa左右。辅助密封圈的作用是保持背压。这样浸溃罐内部的浙青压力可以提升到4MPa左右，比原有结构提高1.5MPa。
[0017]实施例2
如图5所示，一种炭素浸溃罐密封结构，包括环状的密封平面I，密封平面I上有三条等宽且等间距间隔的同圆心的矩形截面的环状密封槽2。环状密封槽2内有橡胶密封圈3，橡胶密封圈3超出密封平面I部分的高度为其自身高度的1/2。相邻环状密封槽2之间还设置有一条与环形密封槽2同圆心的环状圆缺形截面的背压沟槽4，背压沟槽4共两条，且背压沟槽4位于相邻环状密封槽2中间位置，背压沟槽4内设有压缩空气接口 5，压缩空气接口 5为一条垂直于密封平面I的圆柱形管道，工作时，其内通有氩气。
[0018]最内侧的橡胶密封圈3和中间位置的橡胶密封圈3的功能与有两条密封槽时相同，而最外侧的橡胶密封圈3和背压沟槽4的作用是确保在中间位置的橡胶密封圈3外侧有一定背压，这样可以在一定程度上继续提高整体密封结构的耐压。在浸溃罐注入浙青并开始形成压力时，向内侧的背压沟槽4中通入2.2MPa左右的压缩空气以形成最内侧橡胶密封圈3外侧的背压，向外侧的背压沟槽4中通入2.4MPa左右的压缩空气以形成中间位置橡胶密封圈3外侧的背压，控制最内侧橡胶密封圈3的内侧浙青压力比外侧压缩空气的压力大2.3MPa左右。这样浸溃罐内部的浙青压力可以提升到4.5MPa左右，比原有结构提高2.0MPa。
【权利要求】
1.一种炭素浸溃罐密封结构，包括环状的密封平面(I)，其特征在于:密封平面(I)上有2?3条同圆心的环状密封槽(2)，环状密封槽(2)内有橡胶密封圈(3)，相邻环状密封槽(2)之间还有一条与环状密封槽(2)同圆心的环状背压沟槽(4)，背压沟槽(4)内设有压缩空气接口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种炭素浸溃罐密封结构，其特征在于:环状密封槽(2)的截面为矩形。
3.根据权利要求1或2所述的一种炭素浸溃罐密封结构，其特征在于:背压沟槽(4)位于相邻的环状密封槽(2)中间位置，其截面为圆缺形。
4.根据权利要求1或2所述的一种炭素浸溃罐密封结构，其特征在于:橡胶密封圈(3)超出密封平面(I)部分的高度为其自身高度的1/4?1/2。
【文档编号】F16J15/10GK104455432SQ201310423062
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】楚文江 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司