專利名稱：高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及密封裝置，特別是一種用于裝有高溫、高壓氣體的容器的軸的動態(tài)密封裝置。
在實際工作中，如果需要將一根軸伸進裝有高溫(1400℃)、高壓(7MPa)氣體的容器中去，這根軸能自由轉(zhuǎn)動，并能軸向運動，同時，容器中的高溫、高壓氣體不能泄漏。要達到這一要求，軸和容器壁之間就需要有密封裝置。如果軸只有轉(zhuǎn)動，容易密封，如果軸不但轉(zhuǎn)動，并且作軸向運動，密封起來就很困難，再有高溫、高壓氣體，密封起來就更困難。目前國內(nèi)LEC(高壓液封直拉)單晶爐及英國MR公司LEC單晶爐的籽晶桿、坩堝桿轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)不夠合理，都存在漏氣率高的問題。英國MR公司的密封結(jié)構(gòu)是這樣的軸和容器壁之間用橡膠圈密封，橡膠密封圈的斷面是矩型的，因此，密封圈與軸和容器壁之間是面接觸，這樣很難保證不漏氣。若要保證不漏氣，就要對密封圈施加很大的壓力，壓力大了，軸轉(zhuǎn)動就不靈活，壓力小了，就要漏氣；雖然密封圈上下有墊圈，但是墊圈的形狀設(shè)計不合理，對密封圈不能起到潤滑作用。所以，此密封裝置密封效果不好。再加上沒有水冷，密封圈和墊圈用一次就要更換，很麻煩。
本實用新型的目的在于提供一種克服上述缺點的高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置。
本實用新型的主要特點是高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置包括密封體、容器、軸，在密封體內(nèi)徑開一桶狀槽，在軸和容器壁之間的桶狀槽內(nèi)放置O形圈和墊片。
本實用新型裝置應(yīng)用于LEC單晶爐籽晶桿、坩堝桿的轉(zhuǎn)動和升降密封，避免高溫、高壓氣體泄漏，利于晶體生長，保護人身安全。


圖1是高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封結(jié)構(gòu)圖。
圖2是墊圈示意圖。
圖3是O形密封圈結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖詳述本實用新型。
軸和容器壁之間的密封圈采用“O”型結(jié)構(gòu)，“O”型密封圈的上下，放上聚四氟乙烯墊片。如圖3所示，“O”型密封圈的模具縫痕跡應(yīng)與“O”型密封圈平面成45度角，以保證此模具縫痕跡不與軸和容器壁接觸，從而保證密封圈與軸和容器壁接觸良好；“O”密封圈的斷面是圓形的，由于精確的公差配合設(shè)計，“O”型密封圈與軸和容器壁之間近似于線接觸，所以，不需對“O”型密封圈施加壓力，就能密封良好；在高壓作用下，由于軸的轉(zhuǎn)動和軸向運動，“O”型密封圈會被擠到軸與容器壁之間的縫隙中去，導(dǎo)致軸運動不靈活，或被卡死，為此，在“O”型密封圈的上下，放上聚四氟乙烯墊片。(墊片如圖2所示。)由于聚四氟乙烯墊片精確的公差配合設(shè)計，墊片對“O”型密封圈能起潤滑作用，有效防止卡軸現(xiàn)象發(fā)生，使軸運動靈活自如。墊片厚度為2～3MM，太厚了起不到潤滑作用。另外，將墊片切一道斜縫，縫與墊片平面成15-30度角，目的是便于安裝和增加墊片對“O”型密封圈的潤滑作用。
如
圖1所示，為了便于加工、安裝和維修，把“O”型圈和墊圈放入密封體內(nèi)，形成一組件，再和容器連接。
在密封體內(nèi)徑ΦB上開一桶狀槽(見
圖1)，放置“O”型圈和墊圈。槽的一端與密封體外部的距離M大于2厘米，槽的另一端距容器外壁的距離J大于10厘米，槽的長度要比兩個“O”型圈截面直徑加上三個墊圈的厚度的和長1MM，槽的外徑ΦA(chǔ)的柱面，光潔度為0.4。槽的外徑ΦA(chǔ)與槽的內(nèi)徑ΦB的同軸度為Φ0.1。軸的光潔度為0.4。軸的圓柱度為0.005。為了達到預(yù)期效果，各部件之間的公差配合非常重要。槽的外徑ΦA(chǔ)與“O”型圈外徑ΦD應(yīng)有0.3-0.4MM的過盈配合。槽的外徑ΦA(chǔ)與墊圈外徑ΦF應(yīng)有0.1-0.2MM的間隙配合。軸的外徑ΦC與“O”型圈內(nèi)徑ΦE應(yīng)有0.3-0.4MM的過盈配合。軸的外徑ΦC與墊圈內(nèi)徑ΦG應(yīng)有0.1-0.2MM的間隙配合。軸的外徑ΦC與槽內(nèi)徑ΦB應(yīng)有0.1-0.2MM的間隙配合。“O”型圈的斷面直徑為3-5MM。安裝時，將“O”型圈和墊圈抹少許潤滑油，相間地裝入密封體的槽內(nèi)，密封體從容器內(nèi)部向外伸出，密封體和容器密封采用一般靜密封即可，用螺母擰緊，將軸插入即可。
由于容器內(nèi)為高溫，對密封部件必須進行冷卻，水冷效果很好，此“O”型密封圈壽命很長，每次工作四十八小時，可用四十次以上。為了進一步減小漏氣率，本密封裝置采用二級密封。
權(quán)利要求1．一種高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置，包括密封體、容器、軸，其特征在于在密封體內(nèi)徑開一桶狀槽，在軸和容器壁之間的桶狀槽內(nèi)放置O形圈和墊片。
2．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的O形密封圈的模具縫痕跡與O形密封圈的平面成35-55度角。
3．按權(quán)利要求1和2所述的裝置，其特征在于所述的O形密封圈至少為兩個。
4．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的O形密封圈和墊片重疊放置。
5．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的O形密封圈的斷面直徑為3-5毫米。
6．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的墊片厚度為2-3毫米，并在墊片上切一斜縫。
7．按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的斜縫與墊片平面成15-30度角。
8．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于槽的外徑與所述的O形密封圈外徑的過盈配合為0.3-0.4毫米。
9．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于槽的外徑與所述墊圈的外徑的間隙為0.1-0.2毫米。
10．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于軸的外徑與所述的O形密封圈外徑的過盈配合為0.3-0.4毫米。
11．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于軸的外徑與所述墊圈的內(nèi)徑的間隙為0.1-0.2毫米。
12．按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于軸的外徑與所述槽的內(nèi)徑的間隙為0.1-0.2毫米。
專利摘要一種高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置,包括密封體、容器、軸,在密封體內(nèi)徑開一桶狀槽,在軸和容器壁之間的桶狀槽內(nèi)放置O形圈和墊片。本實用新型裝置應(yīng)用于LEC單晶爐籽晶桿、坩堝桿的轉(zhuǎn)動和升降密封,避免高溫、高壓氣體泄漏,利于晶體生長,保護人身安全。
文檔編號F16J15/50GK2438878SQ00250018
公開日2001年7月11日 申請日期2000年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月4日
發(fā)明者白玉珂 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所