炭素浸漬罐密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種炭素浸漬罐密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)狀的密封平面（1），密封平面（1）上有2～3條同圓心的環(huán)狀密封槽（2），環(huán)狀密封槽（2）內(nèi)有橡膠密封圈（3），相鄰環(huán)狀密封槽（2）之間還有一條與環(huán)狀密封槽（2）同圓心的環(huán)狀背壓溝槽（4），背壓溝槽（4）內(nèi)設(shè)有壓縮空氣接口（5）。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明密封壓力得到實(shí)質(zhì)性提高，而改造成本控制在可接受范圍內(nèi)，適合推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】炭素浸漬罐密封結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種炭素浸潰罐的快開(kāi)蓋，特別是快開(kāi)蓋的密封結(jié)構(gòu)，屬于炭素生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]炭素浸潰罐是高質(zhì)量炭素制品生產(chǎn)工藝中的重要設(shè)備之一，其工作原理為:預(yù)熱后的炭素坯料放入浸潰罐后，浸潰罐的蓋子關(guān)閉，然后抽真空并保持一段時(shí)間的真空狀態(tài)，再向罐內(nèi)注入液態(tài)的浙青(約200°C)，在高壓的作用下浙青會(huì)通過(guò)微隙滲入到炭素坯料的內(nèi)部，從而獲得更加致密的炭素制品。在這一工藝過(guò)程中，提高浸潰的壓力可以增加浙青的滲入深度，也就是可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。要做到工業(yè)化的批量生產(chǎn)，就必需使浸潰罐的蓋子為快開(kāi)式的結(jié)構(gòu)，而快開(kāi)結(jié)構(gòu)的密封能力是進(jìn)一步提高浸潰壓力的瓶頸。
[0003]傳統(tǒng)的浸潰罐快開(kāi)蓋密封采用單層橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)附圖1和附圖2)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是易于維護(hù)，缺點(diǎn)是在工作溫度約200°C、密封圈直徑大于2m以及使用頻率大于1000次的情況下，橡膠密封圈的耐壓只能做到約2.5MPa。雖然也有特種材料能夠滿足更高壓力，但使用成本太高，不適合工業(yè)化生產(chǎn)的要求。為獲得更高的浸潰壓力，考慮設(shè)計(jì)一種新的密封結(jié)構(gòu)，在合適的成本范圍內(nèi)，能夠?qū)⒚芊獾膲毫υ偬岣?.5?2.0MPa0


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，相對(duì)現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)，其密封壓力得到實(shí)質(zhì)性提高。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)狀的密封平面，密封平面上有2?3條同圓心的環(huán)狀密封槽，環(huán)狀密封槽內(nèi)有橡膠密封圈，相鄰環(huán)狀密封槽之間還有一條與環(huán)狀密封槽同圓心的環(huán)狀背壓溝槽，背壓溝槽內(nèi)設(shè)有壓縮空氣接口。
[0006]環(huán)狀密封槽的截面為矩形。這樣的槽形加工簡(jiǎn)單，精度有保障。
[0007]背壓溝槽位于相鄰的環(huán)狀密封槽中間位置，其截面為圓缺形。背壓溝槽作為壓力調(diào)整的重要通道,其內(nèi)有惰性氣體。
[0008]橡膠密封圈超出密封平面部分的高度為其自身高度的1/4?1/2。
[0009]各條環(huán)狀密封槽的寬度不同。密封槽寬度可以相同，也可以不同。如果不同，當(dāng)只有兩條環(huán)狀密封槽時(shí)，其中內(nèi)側(cè)的環(huán)狀密封槽寬度小于外側(cè)的環(huán)狀密封槽寬度。當(dāng)有三條環(huán)狀密封槽時(shí)，最外側(cè)的環(huán)狀密封槽寬度最大，然后向內(nèi)依次遞減。橡膠密封圈的截面形狀與環(huán)狀密封槽的截面相匹配(即填滿環(huán)狀密封槽)。
[0010]壓縮空氣接口為一條垂直于密封平面的圓柱形管道，工作時(shí)，管道內(nèi)通有惰性氣體，比如氮?dú)饣驓鍤狻?br> [0011]本發(fā)明的原理是:橡膠密封圈的耐壓在溫度、介質(zhì)和形狀都不變的情況下，主要受內(nèi)外壓差的大小決定。因此，在橡膠密封圈的外側(cè)形成一定的正壓即可降低內(nèi)外壓差，從而實(shí)現(xiàn)提高內(nèi)壓密封的目的。
[0012]當(dāng)有兩條環(huán)狀密封槽時(shí)，內(nèi)側(cè)的環(huán)狀密封槽中的橡膠密封圈為主密封圈，外側(cè)的環(huán)狀密封槽中的橡膠密封圈為輔助密封圈。當(dāng)有三條環(huán)狀密封槽時(shí)(直徑最大的為最外側(cè)，最小的為最內(nèi)側(cè))，最內(nèi)側(cè)的環(huán)狀密封槽中的橡膠密封圈為主密封圈，最外側(cè)的環(huán)狀密封槽中的橡膠密封圈為輔助密封圈，處于中間位置的橡膠密封圈同時(shí)兼?zhèn)渲髅芊馊洼o助密封圈的功能。在浸潰罐注入浙青并開(kāi)始形成壓力時(shí)，向背壓溝槽中通入壓縮空氣以形成主密封圈外側(cè)的背壓，控制主密封圈內(nèi)側(cè)浙青壓力比外側(cè)壓縮空氣的壓力大一定量。輔助密封圈的作用是保持背壓。(當(dāng)有三條環(huán)狀密封槽時(shí)，最內(nèi)側(cè)的橡膠密封圈和中間位置的橡膠密封圈的功能與有兩條密封槽時(shí)相同，而最外側(cè)的橡膠密封圈和背壓溝槽的作用是確保在中間位置的橡膠密封圈外側(cè)有一定背壓，這樣可以在一定程度上繼續(xù)提高整體密封結(jié)構(gòu)的耐壓)。
[0013]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是在密封平面上布置2?3層橡膠密封圈，相鄰密封圈之間設(shè)有一條背壓溝槽，槽內(nèi)開(kāi)有壓縮空氣管道，在工作時(shí)通入壓縮空氣(如氮?dú)?。相對(duì)現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)，本發(fā)明密封壓力得到實(shí)質(zhì)性提高，而改造成本控制在可接受范圍內(nèi)，適合推廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為現(xiàn)有浸潰罐密封結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中的局部A放大圖；
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3中的局部B放大圖；
圖5為帶有三條環(huán)狀密封槽的密封結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
如圖3，一種炭素浸潰罐，其密封結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括環(huán)狀的密封平面1，密封平面I上有兩條等寬的同圓心的矩形截面的環(huán)狀密封槽2，兩條環(huán)狀密封槽2的寬度相同。環(huán)狀密封槽2內(nèi)有橡膠密封圈3，橡膠密封圈3超出密封平面I部分的高度為其自身高度的1/4。兩條環(huán)狀密封槽2之間還有一條與兩者同圓心的環(huán)狀圓缺形截面的背壓溝槽4，且背壓溝槽4位于兩條環(huán)狀密封槽2中間，背壓溝槽4內(nèi)設(shè)有壓縮空氣接口 5，壓縮空氣接口 5為一條垂直于密封平面I的圓柱形管道，工作時(shí)，其內(nèi)通有氮?dú)狻?br> [0016]內(nèi)側(cè)的環(huán)狀密封槽2中的橡膠密封圈3為主密封圈，外側(cè)的環(huán)狀密封槽2中的橡膠密封圈3為輔助密封圈。在浸潰罐注入浙青并開(kāi)始形成壓力時(shí)，向背壓溝槽4中通入2MPa左右的壓縮空氣以形成主密封圈外側(cè)的背壓，控制主密封圈內(nèi)側(cè)浙青壓力比外側(cè)壓縮空氣的壓力大2MPa左右。輔助密封圈的作用是保持背壓。這樣浸潰罐內(nèi)部的浙青壓力可以提升到4MPa左右，比原有結(jié)構(gòu)提高1.5MPa。
[0017]實(shí)施例2
如圖5所示，一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)狀的密封平面I，密封平面I上有三條等寬且等間距間隔的同圓心的矩形截面的環(huán)狀密封槽2。環(huán)狀密封槽2內(nèi)有橡膠密封圈3，橡膠密封圈3超出密封平面I部分的高度為其自身高度的1/2。相鄰環(huán)狀密封槽2之間還設(shè)置有一條與環(huán)形密封槽2同圓心的環(huán)狀圓缺形截面的背壓溝槽4，背壓溝槽4共兩條，且背壓溝槽4位于相鄰環(huán)狀密封槽2中間位置，背壓溝槽4內(nèi)設(shè)有壓縮空氣接口 5，壓縮空氣接口 5為一條垂直于密封平面I的圓柱形管道，工作時(shí)，其內(nèi)通有氬氣。
[0018]最內(nèi)側(cè)的橡膠密封圈3和中間位置的橡膠密封圈3的功能與有兩條密封槽時(shí)相同，而最外側(cè)的橡膠密封圈3和背壓溝槽4的作用是確保在中間位置的橡膠密封圈3外側(cè)有一定背壓，這樣可以在一定程度上繼續(xù)提高整體密封結(jié)構(gòu)的耐壓。在浸潰罐注入浙青并開(kāi)始形成壓力時(shí)，向內(nèi)側(cè)的背壓溝槽4中通入2.2MPa左右的壓縮空氣以形成最內(nèi)側(cè)橡膠密封圈3外側(cè)的背壓，向外側(cè)的背壓溝槽4中通入2.4MPa左右的壓縮空氣以形成中間位置橡膠密封圈3外側(cè)的背壓，控制最內(nèi)側(cè)橡膠密封圈3的內(nèi)側(cè)浙青壓力比外側(cè)壓縮空氣的壓力大2.3MPa左右。這樣浸潰罐內(nèi)部的浙青壓力可以提升到4.5MPa左右，比原有結(jié)構(gòu)提高2.0MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，包括環(huán)狀的密封平面(I)，其特征在于:密封平面(I)上有2?3條同圓心的環(huán)狀密封槽(2)，環(huán)狀密封槽(2)內(nèi)有橡膠密封圈(3)，相鄰環(huán)狀密封槽(2)之間還有一條與環(huán)狀密封槽(2)同圓心的環(huán)狀背壓溝槽(4)，背壓溝槽(4)內(nèi)設(shè)有壓縮空氣接口(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:環(huán)狀密封槽(2)的截面為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:背壓溝槽(4)位于相鄰的環(huán)狀密封槽(2)中間位置，其截面為圓缺形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種炭素浸潰罐密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:橡膠密封圈(3)超出密封平面(I)部分的高度為其自身高度的1/4?1/2。
【文檔編號(hào)】F16J15/10GK104455432SQ201310423062
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】楚文江 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司