一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，包括：為中空體的球形接頭，一端呈球頭狀，其上設(shè)有用于容置密封圈的凸肩，另一端與其中一高溫高壓管路連通；為中空體的接管嘴，其一端端部外周設(shè)有外螺紋，該端端面開有與球形接頭的球頭配合的凹孔，另一端與高溫高壓管路連通；為中空筒體的外套螺母，其內(nèi)壁面設(shè)有內(nèi)螺紋，同軸套裝在球形接頭外；對接密封時，球形接頭的球頭嵌入接嘴管的凹孔中卡緊，使得該球頭和與凹孔相互擠壓形成線性密封，并通過外套螺母的內(nèi)螺紋與接嘴管的外螺紋螺合旋緊，從而對接密封。本實用新型可以對1000℃以下的高壓氣體進行雙重密封，對常溫及高溫密封的適應(yīng)性強，可以用于對涉及高溫高壓氣體的管路進行對接。
【專利說明】一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于管路對接密封【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件。
【背景技術(shù)】
[0002]密封技術(shù)在閥門、管路對接、儀表安裝等汽車和機械行業(yè)廣泛應(yīng)用，但是對溫度達到1000°C的氣體密封結(jié)構(gòu)尚缺乏成熟技術(shù)。橡膠、聚乙烯僅能在100°c下使用，PTFE復(fù)合材料也只能在300°C內(nèi)使用。目前，對于600°C以下的氣體密封，常采用紫銅墊片通過擠壓變形進行密封，溫度升高到600°C以上時，紫銅密封墊片較長時間暴露在高溫氣體中會出現(xiàn)高溫變形導致密封失效。還有一種密封形式是高溫膠密封，但是這種密封形式無法實現(xiàn)拆卸，維修性差，而且使用溫度也不能太高。另外當氣體壓力太高時很多密封結(jié)構(gòu)為了達到密封效果，導致結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，體積增大，對精密儀器和設(shè)備來說，空間尺寸有限，體積太大的密封結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求。
[0003]目前高溫高壓管路的對接應(yīng)用廣泛，其應(yīng)用環(huán)境通常是在800°C以上的溫度，IOMPa以上的壓力，這對密封技術(shù)提出了新的考驗。上述常規(guī)的密封技術(shù)，如橡膠、聚乙烯、PTFE復(fù)合材料以及紫銅墊片等密封材料，通常不能同時滿足高溫密封、維修性好、適應(yīng)性強、體積小等要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其利用球頭和接管嘴之間線接觸形成第一重密封，同時用石墨密封圈在球頭和接管嘴之間在徑向構(gòu)成第二重密封，從而可以滿足常溫及高溫狀態(tài)下的高壓氣體管路之間的密封對接。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，可實現(xiàn)兩高溫高壓管路的對接密封，其特征在于，該密封組件包括:
[0007]球形接頭，其為中空體，一端呈球頭狀，其上設(shè)有用于容置密封圈的凸肩，另一端與其中一高溫高壓管路連通；
[0008]接管嘴，其為中空體，一端端部外周設(shè)有外螺紋，該端端面開有與所述球形接頭的球頭配合的凹孔，另一端與另一高溫高壓管路連通；
[0009]外套螺母，其為中空筒體，內(nèi)壁面設(shè)有內(nèi)螺紋，其同軸套裝在所述球形接頭外；
[0010]對接密封時，所述球形接頭的球頭嵌入所述接嘴管的凹孔中卡緊，該球頭和與凹孔相互擠壓形成線性密封，并通過該外套螺母的內(nèi)螺紋與接嘴管的外螺紋螺合旋緊，從而實現(xiàn)對接密封。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述的球頭的凸肩上套接有石墨密封圈，其在所述球頭和與凹孔相互擠壓時將該石墨密封圈擠壓，在該球頭和與凹孔間形成面接觸密封。[0012]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述凹孔為孔徑向內(nèi)逐漸減小的喇叭口，所述石墨密封圈外徑比該喇叭口最大內(nèi)徑大。
[0013]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述外套螺母的筒體一端端面孔徑小于所述球形接頭的球頭半徑，但大于與所述高溫高壓管路連通端的直徑，從而使得所述球形接頭的管路連接端穿過該端面后與高溫高壓管路連通，而球頭端可在該外套螺母的旋合下通過該端面推動而進入所述凹孔中。
[0014]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述球形接頭、接管嘴和外套螺母均采用高溫鈦合金制造。
[0015]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述石墨密封圈采用柔性石墨制造，可承受1000°C的溫度。
[0016]本實用新型中，球形接頭用于與接管嘴形成線性接觸密封，為石墨密封圈提供限位凸臺。接管嘴含外螺紋，用于與外套螺母配套，通過螺紋鎖緊實現(xiàn)與球形接頭的緊密接觸。外套螺母套在球形接頭的外部，管路對接時與接管嘴通過螺紋鎖緊。石墨密封圈是高溫密封件，在球形接頭外徑和接管嘴內(nèi)徑之間構(gòu)成徑向密封。
[0017]本實用新型中，管路中氣體為常溫狀態(tài)時，球形接頭和接管嘴之間形成的緊密接觸滿足密封要求，管路中氣體溫度升高時，如果球形接頭與接管嘴之間的密封失效，石墨密封圈仍然能夠繼續(xù)提供密封效果。
[0018]本實用新型中，采用球形接頭和石墨密封圈提供兩重密封保障，提高可靠性，常溫及高溫時都能滿足高壓氣體管路之間的對接密封。球形接頭、接管嘴及外套螺母均采用高溫合金鋼進行制造。石墨密封圈采用耐高溫柔性石墨制造，球形接頭能對石墨密封圈進行軸向限位，接管嘴能對石墨密封圈進行徑向擠壓，形成緊配合，同時對石墨密封圈進行軸向限位。外套螺母與接管嘴的外螺紋在擰緊后能帶動球形接頭及石墨密封圈與接管嘴之間形成緊密接觸。石墨密封圈可根據(jù)管路中氣體溫度替換為其他材料。
[0019]本實用新型采用球頭線接觸及密封圈達到雙重密封效果，同時能實現(xiàn)常溫和高溫狀態(tài)下的高壓氣體管路對接密封，體積小、重量輕、適應(yīng)性強、維修性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例的密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例的密封組件的爆炸圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例的密封組件的剖面圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處說明若涉及到具體實例時僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。此外，下面描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就
可以相互結(jié)合。
[0024]如圖1?圖3所示，本實用新型的一個實施例中，密封組件包括球形接頭1、接管嘴
2、外套螺母3和石墨密封圈4。
[0025]其中，球形接頭I采用高溫鈦合金制造，球頭部分的球徑為6mm，臺階外徑比石墨密封圈的外徑小0.2?0.3mm。
[0026]接管嘴2采用高溫鈦合金制造，內(nèi)有喇叭口，喇叭口的角度為60°，與球頭形成良好接觸面，同時最大內(nèi)徑比石墨密封圈的外徑小0.1?0.2mm,外有螺紋。
[0027]外套螺母3采用高溫鈦合金制造，內(nèi)壁攻有螺紋，其與接管嘴2外螺紋配合，同時最小內(nèi)徑小于球形接頭I的最大外徑，保證外套螺母3能在旋轉(zhuǎn)過程中帶動球形接頭I與接管嘴2發(fā)生接觸.[0028]石墨密封圈4的內(nèi)徑與球形接頭I臺階前直徑配合，外徑比球形接頭I的最大外徑大0.2?0.3mm,比接管嘴2的最大內(nèi)徑大0.1?0.2mm,同時厚度比球形接頭I及接管嘴2接觸后的間隙要大0.1mm。
[0029]將球形接頭1、接管嘴2與管路進行焊接后，旋轉(zhuǎn)外套螺母3，球形接頭I與接管嘴2通過外套螺母3進行鎖緊，球形接頭I的球頭和接管嘴2的喇叭口相互擠壓形成線性密封。同時球形接頭I的臺階與接管嘴2的臺階將石墨密封圈4在徑向和軸向同時受擠壓形成面接觸密封。這種密封形式在常溫及高溫下都能獲得理想的密封效果。
[0030]本密封結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，材料工藝成熟，對管路對接密封具有非常好的效果，氣體溫度升高時如果球形接頭密封失效，石墨密封圈仍能實現(xiàn)密封。
[0031]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，可實現(xiàn)兩高溫高壓管路的對接密封，其特征在于，該密封組件包括: 球形接頭，其為中空體，一端呈球頭狀，其上設(shè)有用于容置密封圈的凸肩，另一端與其中其中一高溫高壓管路連通； 接管嘴(2)，其為中空體，一端端部外周設(shè)有外螺紋，該端端面開有與所述球形接頭的球頭配合的凹孔，另一端與另一高溫高壓管路連通； 外套螺母(3)，其為中空筒體，內(nèi)壁面設(shè)有內(nèi)螺紋，其同軸套裝在所述球形接頭(I)外； 對接密封時，所述球形接頭的球頭嵌入所述接嘴管(2)的凹孔中卡緊，使得該球頭和與凹孔相互擠壓形成線性密封，并通過該外套螺母(3)的內(nèi)螺紋與接嘴管(2)的外螺紋螺合旋緊，從而實現(xiàn)對接密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其特征在于，所述的球頭的凸肩上套接有石墨密封圈(4)，其在所述球頭與凹孔相互擠壓時將該石墨密封圈(4)擠壓，在該球頭和與凹孔間通過該石墨密封圈(4)形成面接觸密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其特征在于，所述凹孔為孔徑向內(nèi)逐漸減小的喇叭口，所述石墨密封圈(3)外徑比該喇叭口最大內(nèi)徑大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其特征在于，所述外套螺母(3)的筒體一端端面孔徑小于所述球形接頭(I)的球頭半徑，但大于與所述高溫高壓管路連通端的直徑，從而使得所述球形接頭的管路連接端穿過該端面后與高溫高壓管路連通，而球頭端可在該外套螺母(3)的旋合下通過該端面推動而進入所述凹孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其特征在于，所述球形接頭(I)、接管嘴(2 )和外套螺母(3 )均采用高溫鈦合金制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于高溫高壓氣體管路對接的密封組件，其特征在于，所述石墨密封圈(4)采用柔性石墨制造。
【文檔編號】F16J15/18GK203463833SQ201320604435
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】洪珅 申請人:湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計所