[发明专利]超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种端盖密封结构，尤其是涉及一种超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构。

背景技术

等静压技术已在粉末冶金、特种陶瓷、耐火材料、碳材料、复合材料等领域得到广泛应用。随着科学技术的发展，使用粉末冶金的方法制造大规格、超大规格的产品成为一种发展趋势，所以直径超过1.6m、压强超过150MPa的超高压、大缸径冷等静压机就被研制出来。冷等静压机中的高压密封容器是由一个缸体和两个端盖组成，这样端盖与缸体之间就要求是密封的，否则容器内就无法建立起压制成型所需要的压强。目前，在超高压、大缸径冷等静压机端盖的密封中，采用铜密封圈和Yx型密封圈组合使用来密封，当工作缸内液体增加时，Yx型密封圈的外唇边和内唇边将充分张开，外唇边和工作缸内壁充分紧贴，内唇边与端盖外壁充分紧贴，使工作缸内形成一个密闭容器。随着工作缸内压力增大，Yx型密封圈对铜密封圈进行挤压，使铜密封圈发生形变，分别与工作缸内壁、端盖外壁进行充分的机械密封，从而完成整个挤压过程中的密封。

但是，在实际工作过程中，由于工作缸的缸径较大，缸体加工和芯筒缠绕时椭圆度难以保证，导致铜密封圈和工作缸内壁密封间隙不均匀，在超高压压力下，铜密封圈产生的形变还不能充分与原有间隙较大处的工作缸内壁形成机械密封，Yx型密封圈就会被挤入铜密封圈与工作缸内壁的间隙中，对Yx型密封圈和铜密封圈造成破坏。当破坏到一定程度，密封就失去作用，工作液就会在此产生泄漏。在压制物料的过程中频繁的发生密封失效故障，导致大量被压制的物料变成废品，造成设备生产效率低下，维修成本大，废料产生多。

由上可见，现有超高压、大缸径冷等静压机的端盖密封结构主要存在两个问题需要解决：(1)需解决Yx型密封圈外棱边在高压下被挤压到铜密封圈与工作缸内壁之间的间隙中的问题：由于Yx型密封圈为橡胶圈，质地较软，在压力不大时，Yx型密封圈外棱边在工作液的压力下被挤压到铜密封圈与工作缸内壁的间隙中，随着工作缸内压力的增大，铜密封圈变形充分，就会将Yx型密封圈挤压到间隙中的外棱边切割掉；随着使用次数的增加，Yx型密封圈外棱边损坏越来越大，最终形成密封失效；因此要想延长Yx型密封圈的使用寿命，就要首先解决这个技术难题。(2)铜密封圈与Yx型密封圈在工作液的压力下向工作缸内壁的变形要趋于一致的问题：在低压下由于铜密封圈为Yx型密封圈提供支持，在较高的压力下，工作缸的缸径在处于不断增大的过程中，这就要求铜密封圈与Yx型密封圈的变形量趋于一致，否则铜密封圈不能为Yx型密封圈提供支持，同样会导致Yx型密封圈处于失效状态。所以，如何解决好超高压、大缸径冷等静压机端盖密封的密封问题，对于正常使用该设备有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构，其结构简单、设计合理且安装方便，采用支撑圈、三角形密封圈和Yx型密封圈组合密封方式，密封可靠性高，显著延长了冷等静压机的使用寿命，提高了产品质量，降低了设备故障率，降低了维修投入的人力、物力和财力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构，其特征在于：包括支撑圈、三角形密封圈和Yx型密封圈，所述支撑圈、三角形密封圈和Yx型密封圈均设置在冷等静压机的工作缸端部内侧，所述冷等静压机的端盖内侧设置有中心压环、内侧压环和安装环，所述内侧压环和安装环均套设在中心压环外，所述内侧压环位于安装环的内侧，所述内侧压环通过第一紧固件与中心压环固定连接，所述中心压环通过第二紧固件与端盖固定连接，所述支撑圈、三角形密封圈和Yx型密封圈均位于安装环、工作缸和内侧压环之间形成的安装腔内，所述三角形密封圈和Yx型密封圈均设置在支撑圈的内侧，所述Yx型密封圈的外端外侧设置有斜面，所述斜面与三角形密封圈的第一个面相配合，所述三角形密封圈的第二个面与工作缸的内壁相接触，所述三角形密封圈的第三个面和Yx型密封圈的外端面均与支撑圈的内端面相接触。

上述的超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构，其特征在于：所述三角形密封圈的截面形状为直角三角形，所述三角形密封圈的斜面与斜面相配合，所述三角形密封圈的一个直面与支撑圈的内端面相接触，所述三角形密封圈的另一个直面与工作缸的内壁相接触。

上述的超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构，其特征在于：所述斜面与水平面之间的夹角为30°～60°。

上述的超高压、大缸径冷等静压机端盖组合密封结构，其特征在于：所述三角形密封圈的截面形状为等腰直角三角形。