一种超高压容器高压密封装置的制作方法

本发明涉及一种密封装置，特别涉及一种超高压容器高压密封装置，涉及压力范围涵盖100mpa到1600mpa，属于机械工具。

背景技术：

1、目前常用的超高压容器密封结构为球面与锥面配合密封，利用施加于锥面和球面之间的压力挤压球面，使其进行微量变形实现密封；上述技术方案在一定程度上实现了密封功能，但对于超高压容器所承受的液体压力100mpa以上而言，压力变动范围为ompa～1000mpa，压力变化范围较大，在长期使用时容易造成金属疲劳，使得金属弹性消失，由于上述密封结构为单次密封，金属疲劳后直接产生泄露，影响超高压容器的可靠使用寿命；因此，急需一种在超高压容器所承受超高压状态下的可以延长使用寿命且密封效果好的密封装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型超高压容器高压密封装置，以实现超高压状态下延长密封装置使用寿命的目的。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：

3、一种超高压容器高压密封装置，包括紧定螺钉(1)、堵盖(2)、缸筒(3)、垫环(4)、y型弹性环(5)、上三角环(6)、上支撑环(7)、锁紧螺母(8)、下三角环(9)、异性支撑环(10)以及o型圈(11)；所述堵盖(2)为台阶轴结构，在台阶轴结构的台阶处开设通孔用于安装紧定螺钉(1)，台阶直径较小端外径与下三角环(9)、异性支撑环(10)的内径一致，台阶直径较大端外径与缸筒(3)的外径一致，所述堵盖由高强度硬质合金钢材料制成。

4、进一步，所述紧定螺钉(1)为标准螺钉。

5、进一步，所述堵盖(2)为台阶轴结构，在台阶轴结构的台阶处开设有用于安装紧定螺钉(1)的通孔，台阶直径较小端外径与下三角环(9)以及异性支撑环(10)的内径一致，台阶直径较大端外径与缸筒(3)的外径一致，所述堵盖(2)由高强度硬质合金钢材料制成。所述缸筒(3)为中空圆柱形结构，在其两端处开设有与所述堵盖(2)的通孔数量、大小相匹配的螺钉孔，紧定螺钉(1)通过上述螺钉孔连接所述堵盖(2)，所述缸筒(3)内径与上三角环(6)、上支撑环(7)外径一致，缸筒(3)外径与堵盖(2)外径一致。

6、进一步，所述垫环(4)为截面与缸筒(3)截面一致的圆盘形零件，在其两端处开设与所述堵盖(2)的通孔数量、大小相匹配的通孔用于通过紧定螺钉1连接所述堵盖(2)，所述垫环(4)内径大于缸筒(3)内径，且用于放置锁紧螺母8；垫环(4)外径与堵盖(2)外径一致。

7、进一步，所述y型弹性环(5)为截面为y型的环状零件，在y型弹性环(5)非开口端外径侧设置有与锁紧螺母8配合使用的螺母，在y型弹性环(5)的开口端根部与非开口端开设的螺纹根部处开设有矩形退刀槽，所述y型弹性环(5)由高强度弹性金属材料制成，所述y型弹性环(5)最大直径应小于缸筒(3)内径，y型弹性环(5)最小直径大于堵盖2小段外径。

8、进一步，所述上三角环(6)为斜面朝向内径方向的三角圈，在外径处的直边上开设有矩形槽放置o型圈，其锥度与y型弹性环(5)的锥度一致以便与y型弹性环(5)紧密配合。

9、进一步，所述上支撑环(7)为圆环形零件，其内径大于y型弹性环(5)非开口端外径，外径与缸筒(3)内径一致，所述上支撑环(7)由高强度耐磨非弹性材料制成。

10、进一步，所述锁紧螺母(8)为标准薄螺母。

11、进一步，所述下三角环(9)为斜面朝向外径方向的三角圈，在内径处的直边上开设有矩形槽放置0型圈，其锥度与y型弹性环(5)的锥度一致以便与y型弹性环(5)紧密配合。

12、进一步，所述异性支撑环(10)为中空台阶轴结构，在其中空空腔外径处开设矩形槽放置o型圈(11)，其中空空腔外径与堵盖(2)直径较小段外径一致，较小的台阶外径小于下三角环(9)最小内径，较大的台阶外径与y型弹性环(5)非开口端内径一致。

13、进一步，所述o型圈(11)为标准o型圈。

14、本发明与现有技术相比，其显著优点是：

15、(1)本发明采用三角扩展及自补偿的原理，在腔体内部压力较低时利用o型圈进行密封，y型弹性环(5)、上三角环(6)以及下三角环(9)未发生形变，保护了y型弹性环(5)、上三角环(6)、下三角环(9)的磨损，在腔体内部压力增高时，y型弹性环(5)向两侧扩展，挤压上三角环(6)、下三角环(9)向腔体内部靠拢，形成了密封结构，同时o型圈挤入预先开设的凹槽中，保护了0型圈，使得整体密封结构在低压区及高压区形成了不同的密封形式，降低了其作用时间，增加了使用寿命，

16、(2)当上三角环(6)、下三角环(9)有所磨损时，根据扩展力的大小，上三角环(6)、下三角环(9)可自适应其在腔体内的位置，形成了动态密封，使其具备了自适应功能。

技术特征：

1.一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，紧定螺钉(1)、堵盖(2)、缸筒(3)、垫环(4)、y型弹性环(5)、上三角环(6)、上支撑环(7)、锁紧螺母(8)、下三角环(9)、异性支撑环(10)以及o型圈(11)；所述堵盖(2)为台阶轴结构，在台阶轴结构的台阶处开设通孔用于安装紧定螺钉(1)，台阶直径较小端外径与下三角环(9)、异性支撑环(10)的内径一致，台阶直径较大端外径与缸筒(3)的外径一致，所述堵盖由高强度硬质合金钢材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述缸筒(3)为中空圆柱形结构，在其两端处开设有与所述堵盖(2)的通孔数量、大小相匹配的螺钉孔，紧定螺钉(1)通过上述螺钉孔连接所述堵盖(2)，所述缸筒(3)内径与上三角环(6)、上支撑环(7)外径一致，缸筒(3)外径与堵盖(2)外径一致。

3.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述垫环(4)为截面与缸筒(3)截面一致的圆盘形零件，在其两端处开设与所述堵盖(2)的通孔数量、大小相匹配的通孔用于通过紧定螺钉1连接所述堵盖(2)，所述垫环(4)内径大于缸筒(3)内径，且用于放置锁紧螺母8；垫环(4)外径与堵盖(2)外径一致。

4.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述y型弹性环(5)为截面为y型的环状零件，在y型弹性环(5)非开口端外径侧设置有与锁紧螺母8配合使用的螺母，在y型弹性环(5)的开口端根部与非开口端开设的螺纹根部处开设有矩形退刀槽，所述y型弹性环(5)由高强度弹性金属材料制成，所述y型弹性环(5)最大直径应小于缸筒(3)内径，y型弹性环(5)最小直径大于堵盖2小段外径。

5.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述上三角环(6)为斜面朝向内径方向的三角圈，在外径处的直边上开设有矩形槽放置o型圈，其锥度与y型弹性环(5)的锥度一致以便与y型弹性环(5)紧密配合。

6.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述上支撑环(7)为圆环形零件，其内径大于y型弹性环(5)非开口端外径，外径与缸筒(3)内径一致，所述上支撑环(7)由高强度耐磨非弹性材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述下三角环(9)为斜面朝向外径方向的三角圈，在内径处的直边上开设有矩形槽放置o型圈，其锥度与y型弹性环(5)的锥度一致以便与y型弹性环(5)紧密配合。

8.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述异性支撑环(10)为中空台阶轴结构，在其中空空腔外径处开设矩形槽放置o型圈(11)，其中空空腔外径与堵盖(2)直径较小段外径一致，较小的台阶外径小于下三角环(9)最小内径，较大的台阶外径与y型弹性环(5)非开口端内径一致。

9.根据权利要求1所述的一种超高压容器高压密封装置，其特征在于，所述堵盖(2)为台阶轴结构，在台阶轴结构的台阶处开设有用于安装紧定螺钉(1)的通孔，台阶直径较小端外径与下三角环(9)以及异性支撑环(10)的内径一致，台阶直径较大端外径与缸筒(3)的外径一致，所述堵盖(2)由高强度硬质合金钢材料制成。

技术总结
本发明公开了一种超高压容器高压密封装置，包括紧定螺钉、堵盖、缸筒、垫环、Y型弹性环、上三角环、上支撑环、锁紧螺母、下三角环、异性支撑环、O型圈；采用三角扩展及自补偿的原理，在腔体内部压力较低时利用O型圈进行密封，在腔体内部压力增高时，形成了密封结构，同时使得整体密封结构在低压区及高压区形成了不同的密封形式，降低了作用时间，增加了使用寿命，并且可形成动态密封，具备自适应功能。

技术研发人员：刘阳,王晨晨,韩旭,冯尹
受保护的技术使用者：永清科锐达机械设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13