專利名稱：一種碟形密封環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種密封元件，具體說是一種碟形密封環(huán)。
碟形密封環(huán)是一種新型的密封元件，具有密封性能好、拆裝方便等優(yōu)點而被用于壓水堆壓力容器的有關(guān)密封裝置中。目前，日本原子爐容器上密封裝置中所用的碟形密封環(huán)如圖4所示，其特點是碟形密封環(huán)的軸向縱剖面是矩形的，用于密封的部位是矩形的上、下兩個頂角，當對碟形密封環(huán)加軸向載荷時，使上、下頂角與被密封的面線接觸密封，密封面為與碟形密封環(huán)軸向垂直的上、下兩環(huán)形端面，此種密封環(huán)不適用于與密封環(huán)軸向平行的豎直圓柱面的密封，而且上、下兩環(huán)形端面既是密封面，又是對密封環(huán)施加軸向載荷的承壓面，軸向載荷就是密封載荷，同時密封面處于與密封環(huán)軸向垂直方位，還容易在安裝和運行中沉積異物，使加載時破壞密封面而造成泄漏和影響被密封件的使用壽命。
本實用新型的目的是提供一種密封面為豎直圓柱面，密封性能好的碟形密封環(huán)。
本實用新型所提供的一種碟形密封環(huán)，其軸向縱剖面為平行四邊形，而且其錐頂角之半角α＜90°，其外徑D和內(nèi)徑d比值為1.25≤D／d≤3.5，其錐底角θ為15°～25°，碟形密封環(huán)的碟片內(nèi)截錐高度h與碟片厚度s比為h／s＝2]]>。
本實用新型中密封環(huán)軸向縱剖面為平行四邊形，用于密封的部位為平行四邊形的兩條短邊，當對其施加軸向載荷時，密封帶為平行四邊行兩短邊與被密封面所接觸的圓柱形窄帶，與其相配對的是與密封環(huán)軸向平行的豎直圓柱面，可以滿足某種特定裝置的密封需要，而且豎直圓柱形密封在安裝和運行時不易沉積異物，不會因加載時異物破壞密封面而造成泄漏，密封面與軸向加載面互相垂直，有利于控制密封預(yù)緊力，密封接觸力與軸向加載間存在正切函數(shù)關(guān)系，所以在較小的軸向加載時，便可實現(xiàn)密封，相互配對的密封面為相互平行的圓柱面，使密封預(yù)緊時接觸寬度和深度大，有利于密封，并避免了現(xiàn)有技術(shù)中密封環(huán)尖頭對被密封部件表面的嵌入損害而造成的壓痕、壓印或壓溝，從而延長了所密封部件的使用壽命，提高了重復(fù)使用密封環(huán)的可靠性。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作具體描述


圖1為本實用新型所提供的一種碟形密封環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型所提供的一種碟形密封環(huán)軸向半剖面示意圖；圖3為本實用新型所提供的一種碟形密封環(huán)載荷變形曲線，其中縱坐標P表示變形抗力，橫坐標f表示碟形密封環(huán)壓縮量；圖4為公知的日式碟形密封環(huán)軸向半剖面示意圖。
如
圖1和圖2所示，本實用新型所提供的一種碟形密封環(huán)，其軸向縱剖面呈平行四邊形，錐頂角之半角α＜90°，碟形密封環(huán)的外徑為D(mm)，內(nèi)徑為d(mm)，外徑與內(nèi)徑比為1.25≤D／d≤3.5，如D／d值過小，制造困難，過大，則密封環(huán)的剛度過小，而且密封結(jié)構(gòu)的外形尺寸會很大；碟形密封環(huán)的錐底角θ為15°～25°，碟形密封環(huán)受軸向壓縮時，在同樣壓縮量下，其內(nèi)、外徑的變化與錐角θ有關(guān)，θ小時，內(nèi)、外徑隨壓縮量的變化率小，反之則大，但是在壓縮量相同的情況下，θ大時，碟形密封環(huán)邊緣的應(yīng)力水平相對要高些，同時碟形密封環(huán)的剛度和變形抗力都比θ小的碟形密封環(huán)大，如θ太小時，碟形密封環(huán)剛度過小，而且環(huán)的內(nèi)、外徑回彈收縮量也小，不利于裝拆，此外，θ的選取，還應(yīng)考慮由內(nèi)壓引起的力與軸向預(yù)緊力和初始密封比壓之間的關(guān)系，避免在碟形密封環(huán)的邊緣產(chǎn)生高應(yīng)力，本實施例中θ＝90°－α＝20°；碟形密封環(huán)的碟片內(nèi)截錐高度為h(mm)，碟片厚度為5(mm)，它們的比值h／s＝2]]>，這種碟形密封環(huán)在密封結(jié)構(gòu)的有限壓縮范圍內(nèi)，其變形抗力總是小于某個特定的pc值，在進行密封變形抗力計算時，可以認為碟形密封環(huán)的變形抗力在整個預(yù)緊過程中保持pc值不變(見圖3)。本實用新型由不銹鋼制作，不但可承受高溫、高壓，而且耐腐蝕、耐輻照，還能承受較大的壓力波動，吸震性能好，使用壽命長。本實用新型主要用于壓水堆核電站測溫裝置的機械密封，即熱電偶集束管和法蘭間的豎向密封，當?shù)蚊芊猸h(huán)受到軸向加載壓縮變形時，使其外徑增大，內(nèi)徑減小，從而填塞了由于制造和裝配時，法蘭與碟形密封環(huán)、碟形密封環(huán)與集束管之間所留的間隙，當?shù)蚊芊猸h(huán)所受的軸力繼續(xù)增加時，其內(nèi)徑和外徑繼續(xù)改變，直到碟形密封環(huán)的外圓表面與法蘭內(nèi)圓表面，以及碟形密封環(huán)的內(nèi)圓表面與集束管外圓表面接觸，并在接觸部位形成一密閉的接觸線，在密封預(yù)緊載荷的作用下，接觸線的局部將發(fā)生微小的彈性變形，繼而進一步填塞密封面間的細微不平，獲得良好的密封效果。
權(quán)利要求1.一種碟形密封環(huán)，其特征在于碟形密封環(huán)的軸向縱剖面呈平行四邊形，而且其錐頂角之半角α＜90°，其外徑D和內(nèi)徑d之比值為1.25≤D/d≤3.5，其錐底角θ為15°～25°，碟形密封環(huán)碟片內(nèi)截錐高度h和碟片厚度s比為h/s=2]]>。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種碟形密封環(huán)，其特征在于所說的錐底角θ＝20°。
專利摘要本實用新型提供一種碟形密封環(huán)，其特征是碟形密封環(huán)的軸向縱剖面呈平行四邊形，而且其錐頂角之半角α＜90°，其外徑和內(nèi)徑比值為1.25≤D/d≤3.5，錐底角θ為15°～25°，碟形密封環(huán)高度和碟片厚度比h/s＝。本實用新型可用于與碟形密封環(huán)軸向平行的豎直圓柱面密封，而且密封效果好，不損害密封面，可重復(fù)使用。本實用新型主要用于壓水堆核電站測溫裝置的機械密封。
文檔編號F16J15/06GK2172377SQ9324602
公開日1994年7月20日 申請日期1993年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月7日
發(fā)明者林紹萱 申請人:上海核工程研究設(shè)計院