密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于移动操作的关断机构的密封装置。关断机构从闭合移入开启位置或沿相反方向移动，以便关断材料流。上述密封装置由界定压力腔的金属元件组成，该压力腔从外部用压力加载，以便获得密封。只采用金属元件允许宽的温度范围和极端的由频繁操作或工作介质的成分引起的磨损条件。图１表示具有关断机构１的密封系统。移动的座５对着关断机构１密封。上述座与管段２密封地相连，该管段２与法兰３相连。整个组件用法兰６与壳体８相连并用密封装置７相互动态密封。膜片９、１０与支撑板１４构成压力腔１１，它经孔１２和接管１３用压力Ｐｓ加载。压力腔６７中作用有压力Ｐｂ，压力腔７０中作用有压力Ｐｇ。孔１２和接管之间的压力通道在管段２中由板１５构成，该板密封地与管段２相连。膜片９沿着与关断机构１的接触面具有抗磨涂层。支撑板１４具有双重作用。一个作用是径向引导膜片９和１０，以阻止在操作时由摩擦力引起的塑性变形，第二作用是在关断机构闭合压力方向变换时的轴向行程限制。其中，膜片９贴在支撑板１４的整个环形面上，由于面积压力的减小，所述膜片在安装好的状态在没有压力Ｐｓ作用时以较小的张紧为代价不再受永久变形的危险。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于移动的关断机构的密封装置，所述关断机构从闭合位置移动到开启位置或沿相反方向移动，以便关断材料流。这种密封装置由界定一个压力腔的金属元件组成，以便获得密封性。上述压力腔从外界用压力加载。只采用金属元件就可以用在宽的温度范围和配件经常操作或工作介质的组分所引起的极端磨损条件。对于这类密封装置的功能而言，重要的是，配件在壳体和关断机构之间的密封性用两个设置在壳体中的密封面来实现。在沿一个方向有一定的差压时，在背离差压的一侧需要有一静止的密封面，朝向差压的一侧必须具有一轴向可移动的密封面。该密封面也可以补偿由于内压或/和外部负荷所引起的壳体的变形。壳体外部位置上的点状机械负荷根据力作用点的距离需要移动的座环有直接正比的刚度，这样，该座环不再能够补偿关断机构和壳体的变形。因此，整体系统的密封性在每一操作状态不受保证。为了满足基本的要求，即在配件的闭合位置和开启位置没有介质成分侵入壳体，可以在壳体内部用阻隔介质形成一压力，其结果是，在不密封时，只有阻隔介质成分侵入工作介质中，下游的手工操作的阻隔是可靠的。原则上已知一种利用可膨胀密封件的密封装置，以便对关断机构作用足够的面积压力。弹性塑料制成的软管状密封件由于其温度上限和磨损性使其应用受到很窄的限制。尤其在进一步磨损时这类密封件倾向于在待密封的密封间隙中卡紧，从而丧失了密封件的膨胀性或操作关断机构的可能性。已知的用来产生轴向软性的金属密封装置的缺点是，它是一混合解决方案，即是一种对要膨胀的压力室的外部用金属界定和将由此产生的力传递给由弹性体制作的弹性密封件的组合。这同样产生上述的缺点。压力腔由于弹性的变形性而由几个平行的膜片界定，膜片的相互密封性在制造和工作时不必复查。出于弹性的变形性的原因，即使在最高的工作温度时也要求弹性膜片的多层性。对于压力腔的密封性而言，唯一的膜片的失效将导致总体失效。通过形变方法尤其是用近似相同的径向厚度来生产装有弹性密封圈的膜片组是极其困难的。弹性密封圈在膜片组中的支撑不充分，以致于根据其与关断机构的移动方向的有关的圆周方向弹性密封圈受到不同程度的磨损。本专利技术的目的在于，提出一种上述类型的密封装置，这种密封装置用很少的费用即可实现与圆周位置无关的均匀的密封效果和磨损，即使工作介质具有很高的温度和在关断机构上作用有很高的压力，即使关断机构和/或整个系统的外部件出现变形，从而关断机构具有很高的操作频繁度和可以有由固态介质成分引起的严重的磨损条件。上述目的由权利要求1的特征实现。为了理解其原理需要观察三个不同的压力腔中的压力比例。在配件闭合状态，关断机构和配件的连接法兰之间的待关断的工作压力为Pb，壳体内的压力为Pg，在弹性座内用于产生关断机构上的面积压力的操作压力为Ps。本专利技术的所有实施例利用垂直于关断机构的操作方向的压力Ps的不同的作用面积。为此需要两个根据所需的变形性能最佳的膜片，它们与壳体压力密封地相连，并大体平行于关断机构设置。其环形面差足以封闭座和关断机构之间的间距和产生所需的面积压力。压力Ps也可以低于压力Pb，因为所引起的力传递到座的很小的接触面上。也可以用相当小的压力Ps在座上产生大的面积压力，这一点也是需要的，因为要在柔性的座和关断机构之间密封。原则上有两种不同的解决方案，第一种可以采用一膜片系统，该系统借助于压力Ps自动与关断机构形成接触，第二种可以将膜片的轴向变形性传递到相当硬的座体上。上述座体形成与具有与压力Ps无关的接触面的关断机构的接触。第一解决方案要求在膜片的整个半径上有一抗磨涂层，该膜片朝向关断机构。膜片和关断机构之间的接触线涂得较厚而形成凸起。这种结构的优点是补偿了配件构件的所有由加工条件引起的变形。壳体和关断机构的要求的刚度和密封面对平面的形状偏差的要求可以减少，这也对与密封有关的配件构件的最终加工的加工方法产生影响。第二种解决方案的优点是膜片相对于关断机构的移动运动具有较小的易磨性。但需要用两个可变形的膜片。两种结构都可在壳体内使用阻隔气体压力Pg。如果平均密封直径大于背离关断机构的膜片的内直径，则密封效果加强。如果这两个参数相同，则座上的面积压力仅可用压力Ps影响。这样在配件的开启和闭合过程中可以减少磨损。另一实施例包括压力Ps与座上的面积压力的间接比例关系。这意味着，座的压力只通过在组装时的预张紧和工作压力Pb产生，并在配件操作之前提高压力Ps，以便减少座上的面积压力和磨损。自由面积的收缩是微不足道的。在压力方向改变时也可以采用在关断机构两侧上的带轴向移动的座的实施例。压力Ps的产生以及其在配件的操作期间的部分或完全降低是密封装置几乎无磨损工作的基本前提。在操作时要保持密封组件的接触，以减小固体侵入密封范围。下面说明三种满足上述基本要求的可能性。第一种是由压力Pb或Pg获得直接正比的压力Ps。由压力pb产生压力Ps在某些情况下要求中间容器或过滤器，以便清洁工作介质中对于气动缸或液动缸的工作有害的组分。借助于压力转换器按恒定的关系将压力Pb转换为较高的压力。在操作期间中断压力产生是通过直接相反作用的力实现的，其有效性通过与传递驱动力的配件的部件的机械连接来控制。产生压力Ps的另一实施例由一个类似于第一方案的机构改成，而用惰性的外部介质加载。第三种解决方案是通过预定的力和在关断元件的所有位置期间的力的抵消直接产生恒定压力，上述位置不是操作的终端位置。在制造由柔性密封装置围绕的压力腔时要重视其最小体积，以便在选择压力Ps的传递介质时不会限制很窄。下面借助于附图来说明本专利技术密封装置的不同实施例。其中，附图说明图1表示膜片系统处于轴向完全压紧位置；图2表示膜片系统处于轴向完全松驰位置；图3表示膜片系统用压力Pb支撑下处于轴向完全压紧位置；图4表示膜片系统在压力Pb支撑下处于轴向完全松驰位置；图5表示具有实心座和形状类似的膜片的膜片系统；图6表示具有实心座和不同膜片的膜片统统；图7表示反向作用的膜片系统；图8表示移动操作的配件的全视图9表示由工作压力产生的正比压力；图10表示用外部介质产生的半正比压力；图11表示用外部介质产生的恒定压力。图1表示具有关断机构1的密封系统。移动的座5对着关断机构密封。该座与管段2密封地相连，该管段2又与法兰3相连。整个构件用法兰6与壳体8相连并用密封件7相互静止密封。膜片9和10与座板14一起构成压力腔11，该压力腔经孔12和接管13用压力Ps加载。压力腔69中作用有压力Pb，压力腔70中作用有压力Pg。孔12和接管之间的压力通道在管段2内部由板15构成。该板15密封地与管段2相连。膜片9沿着与关断机构1的接触面具有一抗磨涂层。座板14具有双重作用。一个作用是它用作膜片9和10的径向导向，以便阻止在操作时由摩擦力引起的塑性变形，第二个作用是在关断机构闭合时压力方向出现变化时的轴向行程限制。其中膜片9贴在座板14的整个环面上并通过减小面积压力而不再受剩余变形的危险，在安装好的状态只受到很小的预张紧而没有作用压力Ps。图2表示图1的结构在无应力状态的膜片9和10的最大偏移。从中可以看到间距16，该间距与膜片9结合膜片10的最大轴向偏移相应。在用压力Ps对两个环形面17、18加载时，所形成的力最终用来产生密封压力。通过膜片沿关断机构1方向的预张本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于移动操作的配件的密封装置，由膜片（９，１０）和支撑板（１４）组成，它们构成一个压力腔（１１），其特征在于，膜片（９，１０）的待用内压加载的环形面大小不同。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D措塞尔，
申请(专利权)人：弗利亚特克公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]