專利名稱：斷口式中分密封環(huán)的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，更具體地說是一種中分密封環(huán)的加工方法。
背景技術(shù)：
中分密封環(huán)為加工成兩瓣的半環(huán)構(gòu)成，在使用時(shí)拼裝成整環(huán)，兩個(gè)半環(huán)的接合面稱為斷面。采用中分密封環(huán)主要是為了在某些特定場(chǎng)合下便于安裝。因此，中分密封環(huán)在加工和使用過程中的特點(diǎn)是首先要將密封環(huán)加工成兩瓣，并在拼裝成圓環(huán)使用時(shí)能夠定位，形成有效的密封環(huán)；其次在拼裝成圓環(huán)使用時(shí)斷面具有良好的密封效果。
中分密封環(huán)在安裝使用時(shí)的定位方式有很多種，比較常見的有止口定位、凸臺(tái)定位、錐銷定位等。這些安裝定位方法存在著斷口切割或研磨加工復(fù)雜和由此帶來的光滑斷面密封效果差的問題。首先，為了獲得必要的定位精度必須對(duì)定位基準(zhǔn)進(jìn)行的復(fù)雜的、高精度的機(jī)械加工，采用的加工方法為(數(shù)控)電加工設(shè)備(如線切割機(jī)床、電火花機(jī)床等)和(數(shù)控)機(jī)械加工設(shè)備(如磨床等，其切磨具材料為金剛石或硬質(zhì)合金)，加工周期長(zhǎng)，難度大；其次是斷開的密封環(huán)在使用時(shí)必須按照斷面位置合并在一起使用并具有密封功能，由于上述的機(jī)械加工方法所加工的斷面表面光滑，必須在斷口處涂敷密封膠才能起到密封作用，受到密封膠耐腐蝕性能和涂敷密封膠工藝的限制，密封效果不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種斷口式中分密封環(huán)的加工方法，與其它中分式密封環(huán)加工和定位方式的最大區(qū)別在于其不依賴于為獲得必要的定位精度而針對(duì)斷口的定位基準(zhǔn)進(jìn)行的復(fù)雜的、高精度的機(jī)械加工，斷口表面參差不齊的特點(diǎn)使得斷口在安裝使用過程中精準(zhǔn)定位并具有密封效果。本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明斷口式中分密封環(huán)的加工方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行a、選擇以脆性材料加工成型的圓整密封環(huán)，對(duì)所述圓整密封環(huán)，沿其擬定的斷面位置制備應(yīng)力集中缺口，所述應(yīng)力集中缺口的位置關(guān)于圓環(huán)中心對(duì)稱；所述應(yīng)力集中缺口或處在所述圓整密封環(huán)的外圓周面上，或處在所述圓整密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，或同時(shí)處在所述圓整密封環(huán)的外圓周面上和內(nèi)圓周面上；b、沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力以撐開斷口，形成兩瓣的中分環(huán)；C、將所述兩瓣的中分環(huán)以相對(duì)應(yīng)的斷口相互拼合形成斷口式中分密封環(huán)。本發(fā)明斷口式中分密封環(huán)的加工方法的特點(diǎn)也在于所述脆性材料為硬質(zhì)合金、石墨、陶瓷或鑄鐵。所述位于圓整密封環(huán)的外圓周面或內(nèi)圓周面上的應(yīng)力集中缺口設(shè)置為如下形式
之一
形式一處在圓整密封環(huán)的上端面或下端面處；形式二 同時(shí)分處在圓整密封環(huán)的上端面或下端面處；形式三在圓整密封環(huán)的上端面與下端面之間貫穿，形成軸向直槽，或與軸線呈一角度的斜向槽；所述應(yīng)力集中缺口為矩形、三角形或圓弧形。所述沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力的方法為將圓整密封環(huán)套裝在錐形軸上，保持所述錐形軸為固定不動(dòng)，在所述錐形軸的錐頂所在一端朝向所述圓整密封環(huán)的端面沿軸向施加壓力，使所述圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)；·
或?yàn)楸３炙鰣A整密封環(huán)為固定不動(dòng)，朝向所述錐形軸的錐底部沿軸向施加壓力，使所述圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)?；?yàn)樵谒鰣A整密封環(huán)的內(nèi)圓周面的對(duì)稱位置上，并與所述應(yīng)力集中缺口呈90°分布，設(shè)置一對(duì)墊板；在所述一對(duì)墊板之間設(shè)置可徑向伸長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述一對(duì)墊板在沿垂直于斷面的方向拉伸或撐漲所述圓整密封環(huán)，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在I、采用本發(fā)明方法制造中分密封環(huán)，避免了復(fù)雜的高精度的機(jī)械加工；2、本發(fā)明通過利用自然形成的斷口實(shí)施定位和密封，其安裝和使用過程能精準(zhǔn)定位并能保證密封效果。


圖la、圖Ib和圖Ic為本發(fā)明密封環(huán)不同的斷口位置示意圖；圖2a、圖2b、圖2c、圖2d和圖2e為本發(fā)明密封環(huán)不同的斷面形狀示意圖；圖3a、圖3b、圖3c、圖3d和圖3e為本發(fā)明密封環(huán)不同的斷口位置示意圖；圖4a和圖4b為本發(fā)明密封環(huán)不同的加工方法示意圖；圖5a、圖5b和圖5c為本發(fā)明密封環(huán)斷口加工前后和使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例中斷口式中分密封環(huán)的加工方法按如下步驟進(jìn)行I、選擇以脆性材料加工成型的圓整密封環(huán)1，對(duì)圓整密封環(huán)1，沿其擬定的斷面位置制備應(yīng)力集中缺口 2(如圖5a所示)，應(yīng)力集中缺口 2的位置關(guān)于圓環(huán)中心對(duì)稱；應(yīng)力集中缺口 2或處在圓整密封環(huán)I的外圓周面上(圖Ia和圖3a所示)，或處在圓整密封環(huán)I的內(nèi)圓周面上(圖Ib和圖3b所示)，或同時(shí)處在圓整密封環(huán)I的外圓周面上和內(nèi)圓周面上(圖Ic和圖3c所示)；2、沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力以撐開斷口，形成兩瓣的中分環(huán)5(圖5b所示)；3、將兩瓣的中分環(huán)5以相對(duì)應(yīng)的斷口相互拼合形成斷口式中分密封環(huán)(如圖5c所示)。
具體實(shí)施中，位于圓整密封環(huán)I的外圓周面或內(nèi)圓周面上的應(yīng)力集中缺口可以設(shè)置為如下形式之一形式一處在圓整密封環(huán)I的上端面(圖3a所示)或下端面處(圖3b所示)；形式二 同時(shí)分處在圓整密封環(huán)的上端面或下端面處(圖3c所示)；形式三在圓整密封環(huán)的上端面與下端面之間貫穿，形成軸向直槽(圖3d所示)，或與軸線呈一角度的斜向槽(圖3e所示)；應(yīng)力集中缺口可以為矩形(圖2a所示)、三角形(圖2b所示)或圓弧形(圖2c所示)，也可以是矩形和三角形組合(圖2d所示)，或矩形和圓弧形組合(圖2e所示)。具體實(shí)施中，沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力的方法如圖4a和圖
4b所示參見圖4a，將圓整密封環(huán)I套裝在錐形軸3上，保持錐形軸為固定不動(dòng)，在錐形軸3的錐頂所在一端朝向圓整密封環(huán)I的端面沿軸向施加壓力，使圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)；或?yàn)楸３謭A整密封環(huán)I為固定不動(dòng)，朝向錐形軸的錐底部沿軸向施加壓力，使圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)?；?yàn)槿鐖D4b所示在圓整密封環(huán)I的內(nèi)圓周面的對(duì)稱位置上，并與應(yīng)力集中缺口呈90°分布,設(shè)置一對(duì)墊板4 ;在一對(duì)墊板4之間設(shè)置可徑向伸長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使一對(duì)墊板在沿垂直于斷面的方向拉伸或撐漲圓整密封環(huán)，直至圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)。脆性材料可以為硬質(zhì)合金、石墨、陶瓷(氧化鋁、碳化硅、碳化綳等)或鑄鐵(高鉻鑰合金鑄鐵、高硅鑄鐵、球墨鑄鐵等)，采用本發(fā)明的加工方法制造中分密封環(huán)，可以利用斷口表面參差不齊，并由于有很好的還原性而自然形成了眾多具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的微觀“止口”和密封效果，使斷口對(duì)接的位置具有唯一性，有效避免了對(duì)接錯(cuò)位現(xiàn)象的發(fā)生，保證了定位精度，使中分密封環(huán)在安裝使用過程中精準(zhǔn)定位并具有密封效果。
權(quán)利要求
1.斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行 a、選擇以脆性材料加工成型的圓整密封環(huán)，對(duì)所述圓整密封環(huán)，沿其擬定的斷面位置制備應(yīng)力集中缺口，所述應(yīng)力集中缺口的位置關(guān)于圓環(huán)中心對(duì)稱；所述應(yīng)力集中缺口或處在所述圓整密封環(huán)的外圓周面上，或處在所述圓整密封環(huán)的內(nèi)圓周面上，或同時(shí)處在所述圓整密封環(huán)的外圓周面上和內(nèi)圓周面上； b、沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力以撐開斷口，形成兩瓣的中分環(huán)； C、將所述兩瓣的中分環(huán)以相對(duì)應(yīng)的斷口相互拼合形成斷口式中分密封環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是所述脆性材料為硬質(zhì)合金、石墨、陶瓷或鑄鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是所述位于圓整密封環(huán)的外圓周面或內(nèi)圓周面上的應(yīng)力集中缺口設(shè)置為如下形式之一 形式一處在圓整密封環(huán)的上端面或下端面處； 形式二 同時(shí)分處在圓整密封環(huán)的上端面或下端面處； 形式三在圓整密封環(huán)的上端面與下端面之間貫穿，形成軸向直槽，或與軸線呈一角度的斜向槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是所述應(yīng)力集中缺口為矩形、三角形或圓弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是所述沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力的方法為 將圓整密封環(huán)套裝在錐形軸上，保持所述錐形軸為固定不動(dòng)，在所述錐形軸的錐頂所在一端朝向所述圓整密封環(huán)的端面沿軸向施加壓力，使所述圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)； 或?yàn)楸３炙鰣A整密封環(huán)為固定不動(dòng)，朝向所述錐形軸的錐底部沿軸向施加壓力，使所述圓整密封環(huán)與錐形軸發(fā)生相對(duì)位移，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)； 或?yàn)樵谒鰣A整密封環(huán)的內(nèi)圓周面的對(duì)稱位置上，并與所述應(yīng)力集中缺口呈90°分布，設(shè)置一對(duì)墊板；在所述一對(duì)墊板之間設(shè)置可徑向伸長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述一對(duì)墊板在沿垂直于斷面的方向拉伸或撐漲所述圓整密封環(huán)，直至所述圓整密封環(huán)被斷開為兩瓣的中分環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斷口式中分密封環(huán)的加工方法，其特征是選擇以脆性材料加工成型的圓整密封環(huán)，對(duì)圓整密封環(huán)，沿其擬定的斷面位置制備應(yīng)力集中缺口，應(yīng)力集中缺口的位置關(guān)于圓環(huán)中心對(duì)稱；沿垂直于擬定的斷面的方向施加拉伸或沖擊力以撐開斷口，形成兩瓣的中分環(huán)；將兩瓣的中分環(huán)以相對(duì)應(yīng)的斷口相互拼合形成斷口式中分密封環(huán)。本發(fā)明通過利用自然形成的斷口實(shí)施定位和密封，其安裝和使用過程能精準(zhǔn)定位并能保證密封效果。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102941445SQ20121044385
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者李小甌, 盛業(yè)濤, 邢金龍, 馮帥將, 劉衛(wèi)莊, 李春, 李璇, 仝文浩 申請(qǐng)人:合肥通用機(jī)械研究院