高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說(shuō)明】高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，尤其涉及能滿足高氣體壓力條件下的端面動(dòng)密封的一種金屬與非金屬多重復(fù)合的結(jié)構(gòu)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在氣體動(dòng)力與密封領(lǐng)域，密封的結(jié)構(gòu)形式對(duì)密封的效果有著決定性的影響，在高氣體壓力條件下的端面動(dòng)密封一直是一個(gè)比較難以解決行業(yè)難題。
[0005]在氣體壓力條件下的端面動(dòng)密封常采用止口與平面密封形式，其中的密封平面采用非金屬材料，并與金屬固定連接形成一個(gè)“非金屬-金屬”組合體。通常1MPa以下壓力條件下可以采用軟性的“橡膠-金屬”雙重組合；10MPa?25MPa壓力條件下可以采用中等硬度的“塑料-金屬”雙重組合；25MPa以上壓力條件下可以采用“高硬度的塑料-金屬”組口 ο
[0006]但“高硬度的塑料-金屬”組合有一種明顯的缺陷是其結(jié)合面由于近似符合平面“硬-硬”特征，很難保證密封效果。
[0007]隨著社會(huì)技術(shù)進(jìn)步，市場(chǎng)上已出現(xiàn)熱壓成型、噴涂、膠結(jié)等解決這一問(wèn)題的較為成熟的技術(shù)，但這些技術(shù)具有參數(shù)控制要求高、過(guò)程繁瑣、成本高等特點(diǎn)，本文介紹一種操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低廉的多重復(fù)合高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在解決技術(shù)背景中的不足之處，通過(guò)在高硬度塑料和金屬結(jié)合面之間增加一個(gè)中低硬度非金屬過(guò)渡層的方法，提供一種高效、低廉的高壓動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供了一種高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其包括:非金屬層，和金屬層，其特征在于，所述非金屬層與所述金屬層之間設(shè)有非金屬過(guò)渡層，其中所述非金屬過(guò)渡層的硬度低于所述度非金屬層的硬度。
[0011 ] 一些實(shí)施例中，所述非金屬層為高硬度非金屬層。
[0012]一些實(shí)施例中，所述非金屬過(guò)渡層包括中硬度非金屬過(guò)渡層或低硬度非金屬過(guò)度層。
[0013]一些實(shí)施例中，所述高硬度非金屬層為可承受25MPa以上壓力條件的非金屬層。
[0014]一些實(shí)施例中，所述中硬度非金屬過(guò)渡層為可承受1MPa?25MPa壓力條件的非金屬過(guò)渡層。
[0015]一些實(shí)施例中，所述低硬度非金屬過(guò)渡層為可承受1MPa以下壓力條件的非金屬過(guò)渡層。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)采用普通車床即可加工，加工效率高；可靠性高，通過(guò)稍低硬度的過(guò)渡層，密封更可靠；且經(jīng)濟(jì)合理性高，無(wú)特殊過(guò)程，采用常用設(shè)備，所需材料、能源與人力最省，費(fèi)用最低廉。
[0017]結(jié)合附圖，根據(jù)下文的通過(guò)示例說(shuō)明本發(fā)明主旨的描述可清楚本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0018]
【附圖說(shuō)明】
[0019]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的在“高硬度非金屬-金屬”結(jié)合面增加中等硬度連續(xù)過(guò)渡層快速降壓法的結(jié)構(gòu)圖；
圖2示出了中等硬度連續(xù)過(guò)渡層快速降壓法原理圖；
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的在“高硬度非金屬-金屬”結(jié)合面增加低等硬度過(guò)渡層的突然降壓法結(jié)構(gòu)；及
圖4示出了低硬度過(guò)渡層的突然降壓法原理圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi)，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。
[0022]應(yīng)理解，本發(fā)明的描述/圖示為單個(gè)單元的部分可存在于兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理上獨(dú)立但合作實(shí)現(xiàn)所描述/圖示之功能的實(shí)體。此外，描述/圖示為兩個(gè)或兩個(gè)以上物理上獨(dú)立的部分可集成入一個(gè)單獨(dú)的物理上實(shí)體以進(jìn)行所描述/圖示的功能。
[0023]現(xiàn)參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
[0024]以下結(jié)合附圖1?2，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明第一較佳具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)包括非金屬層和金屬層。所述非金屬層與所述金屬層之間設(shè)有非金屬過(guò)渡層，其中所述非金屬過(guò)渡層的硬度低于所述度非金屬層的硬度。
[0026]本實(shí)施例中，所述金屬層可為形成在需進(jìn)行密封的金屬件的端面，可為任何合適的金屬構(gòu)成。
[0027]在氣體壓力條件下的端面動(dòng)密封常采用止口與平面密封形式，其中的密封平面采用非金屬材料，并與金屬固定連接形成一個(gè)“非金屬-金屬”組合體。
[0028]所述非金屬層可為按需選擇。例如，通常1MPa以下壓力條件下可以采用軟性的“橡膠-金屬”雙重組合；10MPa?25MPa壓力條件下可以采用中等硬度的“塑料-金屬”雙重組合；25MPa以上壓力條件下可以采用“高硬度的塑料-金屬”組合。
[0029]本實(shí)施例中，所述非金屬層為高硬度非金屬層，即，為可承受25MPa以上壓力條件的非金屬層。
[0030]如前所述，所述非金屬過(guò)渡層的硬度低于所述度非金屬層的硬度。因此，所述非金屬過(guò)渡層可包括中硬度非金屬過(guò)渡層，即可承受1MPa?25MPa壓力條件的非金屬過(guò)渡層，或低硬度非金屬過(guò)度層，即可承受1MPa以下壓力條件的非金屬過(guò)渡層。
[0031]如圖1所示，本實(shí)施例中的非金屬過(guò)渡層為中硬度非金屬過(guò)渡層。換言之，本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)由三種材料復(fù)合而成:高硬度非金屬-中等硬度非金屬過(guò)渡層-金屬。
[0032]圖2示出了中等硬度連續(xù)過(guò)渡層快速降壓法原理圖。中等硬度非金屬過(guò)渡層相對(duì)于高硬度非金屬對(duì)金屬的填充效果更優(yōu)，沿密封面寬度方向壓力下降更快，密封效果更好。采用此法可將本來(lái)較慢的壓降在變快，在密封寬度內(nèi)提前實(shí)現(xiàn)壓力為零，實(shí)現(xiàn)密封。
[0033]結(jié)合附圖3?4，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明第二較佳具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，只是用低硬度非金屬過(guò)渡層代替中等硬度非金屬過(guò)渡層。
[0034]如3所示，本實(shí)施例中的非金屬過(guò)渡層為低硬度非金屬過(guò)渡層。換言之，本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)由三種材料復(fù)合而成:高硬度非金屬-低硬度非金屬過(guò)渡層-金屬。
[0035]圖4示出了低硬度過(guò)渡層的突然降壓法原理圖。
[0036]低等硬度非金屬過(guò)渡層相對(duì)于高硬度非金屬對(duì)金屬的填充效果更優(yōu)，沿密封面寬度方向壓力下降更快，密封效果更好。采用此法可將本來(lái)較慢的壓降在某點(diǎn)突降為零，實(shí)現(xiàn)密封。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的具有如下優(yōu)點(diǎn)。
[0038](I)根據(jù)本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)采用普通車床即可加工，加工效率高；
(2)根據(jù)本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)可靠性高，通過(guò)稍低硬度的過(guò)渡層，密封更可靠；及
(3)根據(jù)本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理性高，無(wú)特殊過(guò)程，采用常用設(shè)備，所需材料、能源與人力最省，費(fèi)用最低廉。
[0039]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此夕卜，顯然“包括” 一詞不排除其他單元或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)單元或裝置也可以由一個(gè)單元或裝置通過(guò)軟件或者硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語(yǔ)用來(lái)表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其包括:非金屬層，和金屬層，其特征在于，所述非金屬層與所述金屬層之間設(shè)有非金屬過(guò)渡層，其中所述非金屬過(guò)渡層的硬度低于所述度非金屬層的硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非金屬層為高硬度非金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非金屬過(guò)渡層包括中硬度非金屬過(guò)渡層或低硬度非金屬過(guò)度層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高硬度非金屬層為可承受25MPa以上壓力條件的非金屬層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中硬度非金屬過(guò)渡層為可承受1MPa?25MPa壓力條件的非金屬過(guò)渡層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述低硬度非金屬過(guò)渡層為可承受1MPa以下壓力條件的非金屬過(guò)渡層。
【專利摘要】一種高壓端面動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，其包括：非金屬層，和金屬層，其特征在于，所述非金屬層與所述金屬層之間設(shè)有非金屬過(guò)渡層，其中所述非金屬過(guò)渡層的硬度低于所述度非金屬層的硬度。根據(jù)本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)采用普通車床即可加工，加工效率高；可靠性高，通過(guò)稍低硬度的過(guò)渡層，密封更可靠；且經(jīng)濟(jì)合理性高，無(wú)特殊過(guò)程，采用常用設(shè)備，所需材料、能源與人力最省，費(fèi)用最低廉。
【IPC分類】F16J15-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104565377
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310499780
【發(fā)明人】傅樂(lè)平, 楊洋, 張春杰
【申請(qǐng)人】上海航天設(shè)備制造總廠
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月23日