[发明专利]特大缸径冷等静压机工作缸的超高压密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种对特大缸径冷等静压机工作缸的超高压密封结构。

背景技术

在等静压技术应用领域，随着用户对压制工件需求的不断增大，对等静压机来说，工作缸有效直径就要大幅度地提高，这就给特大缸径的冷等静压机工作缸密封结构提出了非常特殊的要求。

冷等静压机的基本原理：超高压泵或增压器连续向封闭容器(工作缸)内注入液体(液压油或浮化液)，当液体填满容器后，压力不断升高，一般在100MPa以上，从而将预先置入工作缸内的工件进行各个方向且均等的超高压力的等静压制成型或致密化处理。

要形成超高压压力，密封是关键，一般冷等静压机工作缸密封结构如图2。

三角形金属圈11、Yx橡胶圈12由压板13经螺钉固定在端盖9上。低压阶段，一般在35MPa以下，主要通过Yx橡胶圈12的弹性压缩起密封作用，超高压压力下，Yx橡胶圈12失去密封效果，三角形金属圈11起密封作用。超高压压力下的密封原理是：超高压压力作用在三角形金属圈11上，使其直径产生膨胀，由于三角形金属圈11的膨胀量大于工作缸体10的直径膨胀量，于是在三角形金属圈11与工作缸体10之间产生紧密的接触应力，达到径向密封效果。同时三角形金属圈11在超高压压力的作用下，其端面紧密地压在端盖9上，实现轴向密封。

等静压机的工作缸在工作过程中随着压力增高，工作缸内径扩大，当压力卸掉后，又恢复到原值，即密封圈有一个扩大和收缩的过程。这一过程在特大缸径、超高压力条件下，扩大和收缩量很大，这对密封圈的结构就有很高的要求，这种结构必须满足：在超高压压力下，随着工作缸膨胀，密封体能自动消除缸体与端盖之间的间隙，否则就会导致图2中三角形金属圈11因强度不足而损坏或局部产生塑性变形，挤入缸体10与端盖9之间的间隙中。

特大规格冷等静压机用传统的冷等静压机工作缸密封型式已不能适应这种大间隙的密封要求，必须采取特殊的密封结构，才能满足超大缸径、超高压条件下的密封要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足之处，提供一种能够消除密封与工作缸内径增大量之间间隙的特大缸径冷等静压机工作缸密封结构。

本发明的目的可以通过以下措施来达到。本发明提供的一种特大缸径冷等静压机工作缸密封结构，包括O形圈I1、Y形圈2、铜挡圈3、随动环4、聚四氟乙烯挡圈5、O形圈II6、挡板7和定位环8等组成组合密封。其特性在于：

Y形圈2、O形圈II6主要在低压阶段起密封作用。超高压力时，随动环4随缸体10同步膨胀，铜挡圈3在超高压压力作用下直径膨胀量大于缸体10膨胀量，在铜挡圈3与随动环4之间没有径向间隙，同时铜挡圈端面紧贴在随动环平面上，因此可实现超高压压力的可靠密封。压力作用下，随动环4上端面紧贴端盖9平面，压力越大，贴合越紧。通过O形圈6与聚四氟乙烯挡圈5实现随动环与端盖之间的密封。

随动环4外圆面上开设数道三角形沟槽，以大大降低随动环对缸体内壁的磨损作用。随动环下端面设计一个矩形沟槽，铜挡圈上端面上设计一个矩形凸台，组合后矩形凸台嵌入随动环矩形沟槽中。当铜挡圈出现疲劳产生塑性变形后，可在随动环的带动下使铜挡圈强制复位，大大提高铜挡圈的使用寿命。

附图说明

为进一步说明本发明的较佳实施例，并配合附图详述于后，以使对于本发明更易于了解。但以下所述仅为用来解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，凡是以本发明的创造精神为基础，所做的任何形式的修饰或变更，皆仍应属于本发明意图保护的范畴。

图1是本发明特大缸径冷等静压机工作缸的密封结构。

图2是现有技术冷等静压机工作缸密封结构示意图。

图中：1.O形圈I；2.Y形圈3.铜挡圈；4.随动环；5.聚四氟乙烯挡圈。6.O形圈II；7.挡板8.定位环9.端盖10.缸体11.三角形金属圈；12.Yx橡胶圈13.压板。

具体实施方式

O形圈II6和聚四氟乙烯挡圈5装入随动环4中，用于密封随动环4与端盖9间的平面。铜挡圈3矩形凸台嵌入随动环矩形沟槽中，O形圈I装入Y形圈2槽中，Y形圈2压在铜挡圈3上。挡板7经螺钉固定在定位环8上，定位环8经螺钉固定在端盖9上。

O形圈I、Y形圈2主要在低压阶段起密封作用。超高压力时，随动环4随缸体10同步膨胀，铜挡圈3在超高压压力作用下直径膨胀量大于缸体10膨胀量，在铜挡圈3与随动环4之间没有径向间隙，同时铜挡圈端面紧贴在随动环平面上，因此可实现超高压压力的可靠密封。