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(shí)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(shí)際工作中，如果需要將一根軸伸進(jìn)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(yùn)動，同時(shí)，容器中的高溫、高壓氣體不能泄漏。要達(dá)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(yùn)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(jì)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(shí)用新型的目的在于提供一種克服上述缺點(diǎn)的高溫高壓氣體容器的軸的動態(tài)密封裝置。
本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)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(shí)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(hù)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(shí)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(jì)，“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(yùn)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(yùn)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(jì)，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(yùn)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(gè)“O”型圈截面直徑加上三個(gè)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(dá)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(shí)，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(jìn)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(shí)，可用四十次以上。為了進(jìn)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(gè)。
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(shí)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(hù)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