專利名稱：致冷壓縮機(jī)的密封墊片的制作方法
在對(duì)一個(gè)內(nèi)部裝有加壓流體的器具的兩個(gè)部件之間進(jìn)行密封時(shí)，普遍的做法是把一個(gè)密封件或密封墊片放在分隔不同壓力區(qū)域的兩部件之間。典型地，是通過(guò)擰緊螺栓等迫使兩部件借助密封件或密封墊片達(dá)到接合，使密封件或密封墊片變形，從而達(dá)到流體密封。由于由被密封的流體的壓力引起的部件的微量撓變以及在螺栓沒(méi)有擰緊或間隔不均勻的情況下，問(wèn)題可能發(fā)生，從而載荷輕的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)滲漏。此外，被密封的流體或許會(huì)與密封件材料起物理或化學(xué)反應(yīng)。
一種密封墊片是由一個(gè)其上粘合有一彈性涂層的金屬基板或稱芯層制成。彈性涂層是這樣選擇的，它與被密封的流體介質(zhì)起反應(yīng)而造成彈性涂層的膨脹。彈性涂層的厚度是這樣的，即，膨脹要使得達(dá)到合適的密封，而又不會(huì)有涂層材料擠出。
本發(fā)明的一個(gè)目的是對(duì)一加墊接合縫的載荷輕的區(qū)域提供一附加的載荷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是給將在HFC環(huán)境中膨脹的密封墊片提供一種涂層。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是由密封墊片而不是由外加載荷來(lái)增大密封墊片的應(yīng)力。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是使密封墊片的凈應(yīng)力與預(yù)加載荷成反比地增大，以便能有效地實(shí)現(xiàn)一種自補(bǔ)償接合縫。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是限定增加載荷的部位，從而使載荷不會(huì)變得過(guò)大。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種具有足夠大的容積膨脹特性的涂層，當(dāng)夾緊載荷不足夠時(shí)，這種膨脹特性足以使施加于密封墊片的夾緊力增大，同時(shí)又使涂層的擠出為最少。在下文中將變得很明顯的這些目的以及其它目的都由本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。
基本上，是在一金屬密封墊片上涂復(fù)一種彈性材料，當(dāng)其暴露于工作流體時(shí)，它就膨脹，它給加墊接合縫的載荷輕的區(qū)域提供附加載荷而起密封作用。而且，隨著接合的部件在壓力載荷下?lián)献?，彈性體的膨脹作用能有效地提供用以補(bǔ)償密封墊片應(yīng)力損失的彈性。


圖1是采用本發(fā)明之密封墊片的一加墊接合縫的部分剖面圖；圖2是密封墊片的局部放大圖。
在圖1中，標(biāo)號(hào)10總地表示有一氣缸體12和一氣缸頭14的致冷壓縮機(jī)。密封墊片20位于氣缸體12和氣缸頭14之間，氣缸體12和氣缸頭14被螺栓30壓緊借助密封墊片20達(dá)到密封接合。螺栓30的壓緊使密封墊片20產(chǎn)生變形。如圖2所示，密封墊片20有一個(gè)金屬芯層21和粘接于其上的上下側(cè)彈性材料涂層22和23。密封墊片20有一個(gè)拱弧形部分25，它能有效地增加密封墊片20的與氣缸頭14接觸的相關(guān)厚度，并提供一種彈簧偏壓，因?yàn)殡S著螺栓30被擰緊，拱弧形部分25將被壓平。金屬芯層21一般是鋼質(zhì)材料的，而且必須使壓縮永久變形效應(yīng)為最小，以及將隨之產(chǎn)生的密封墊片載荷損失為最小，而對(duì)纖維基材料的密封墊片，壓縮變形和載荷損失是很典型的。彈性涂層22和23的材料和厚度都應(yīng)恰當(dāng)選擇，以便在暴露于密封的流體時(shí)具有足夠大的體積膨脹特性，在夾緊載荷由于螺栓30的間隔或加載拉長(zhǎng)而不足時(shí)，體積膨脹特性要足以增大施加在密封墊片20上的夾緊載荷。兩螺栓之間的載荷曲線圖近似為一條最大載荷在螺栓30附近、最小載荷在兩螺栓之間的中點(diǎn)的懸鏈線。這樣的載荷分布是由于氣缸體12和氣缸頭部14相對(duì)于有關(guān)的力和撓變是彈性的。此外，彈性涂層22和23必須是一層足夠薄的涂層，以使得夾緊時(shí)涂層的擠出為最少，然而，也要足夠厚以便具有足夠的體積膨脹和密封性能。
在壓縮機(jī)10壓縮的致冷劑是含有HFC致冷劑R125的混合劑的HFC致冷劑R134a例如由R125、R134a和R143a混合而成的致冷劑R404a、或由R143a和R125混合而成的HFC致冷劑R507的情況下，通常都采用多元醇酯(POE)合成潤(rùn)滑劑，這時(shí)涂層21和22最好是一種諸如Viton的、厚度為0.005～0.02英寸的氟橡膠。致冷劑將會(huì)引起涂層21和22膨脹，但POE對(duì)涂層沒(méi)有明顯的影響。彈性涂層21和22所達(dá)到的膨脹量是密封墊片在膨脹前初時(shí)密封時(shí)預(yù)加載荷的一個(gè)函數(shù)。當(dāng)預(yù)加載荷為約8000磅每平方英寸(psi)時(shí)，膨脹不可能使由預(yù)加載荷產(chǎn)生的密封墊片應(yīng)力增大。然而在較低載荷下，膨脹與預(yù)加載荷成反比，使得膨脹以及因此而增加的載荷在預(yù)加載荷最輕的區(qū)域發(fā)生到最大程度，而在預(yù)加載荷重的區(qū)域密封墊片的應(yīng)力幾乎不會(huì)或根本不會(huì)增大。
本發(fā)明可應(yīng)用于所有HFC致冷劑。但是，彈性涂層及其厚度必須與特定的致冷劑—潤(rùn)滑劑組合相匹配。
權(quán)利要求
1.一適于放在兩個(gè)被壓在一起的部件之間、以便在暴露于一種含有HFC致冷劑的流體介質(zhì)時(shí)能提供其間的流體密封的密封墊片裝置(20)，其特征在于，所述密封墊片包括一個(gè)金屬芯層(21)和覆蓋所述芯層并能與所述流體介質(zhì)反應(yīng)的氟橡膠涂層(22，23)以造成所述涂層的膨脹，從而增強(qiáng)所述流體密封。
2.如權(quán)利要求1所述的密封墊片裝置，其特征在于，所述流體介質(zhì)至少包括致冷劑R125、R143a、R134a和R32之一。
3.如權(quán)利要求1所述的密封墊片裝置，其特征在于，所述涂層的厚度小于0.05英寸。
4.如權(quán)利要求1所述的密封墊片裝置，其特征在于，所述流體介質(zhì)與所述涂層起反應(yīng)，造成與作用在所述密封墊片上的載荷成反比的膨脹。
全文摘要
一種用于密封流體環(huán)境的密封墊片是由一金屬基板或芯層和粘附于其上的彈性涂層制成。根據(jù)彈性涂層暴露于被密封的流體時(shí)的彈性體膨脹特性，來(lái)選定彈性涂層的材料和厚度。膨脹能補(bǔ)充由螺栓等產(chǎn)生的夾緊載荷，而且能通過(guò)與載荷成反比地限定膨脹的部位來(lái)形成較好的密封。密封墊片涂層最好是適用于HFC制冷劑潤(rùn)滑劑混合物的氟橡膠。
文檔編號(hào)F16J15/12GK1120639SQ9510804
公開日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1995年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月24日
發(fā)明者邁克爾·J·多默, 彼得·F·凱德, 戴維·P·尼斯克恩 申請(qǐng)人:運(yùn)載器有限公司