一種超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)，屬超高壓容器自增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近代工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，超高壓容器在化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、粉末冶金等領(lǐng)域中使用的愈來愈廣泛。在正常工作下，超高壓容器內(nèi)腔所承受壓力較高，一般達(dá)到10MPa以上，如何保證在超高內(nèi)壓下提高壓容器的承載能力一直是研宄的熱點(diǎn)。按照常規(guī)的彈性設(shè)計(jì)理論，只增大容器壁厚，對超高壓容器提高屈服承載能力是有限的，容易導(dǎo)致應(yīng)力沿壁厚方向分布的不均勻性，降低對容器結(jié)構(gòu)材料的利用率與承載能力，同時(shí)在內(nèi)腔壁面附近或者結(jié)構(gòu)突變處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，催生內(nèi)壁面疲勞裂紋擴(kuò)展。
[0003]自增強(qiáng)處理是提高超高壓容器承載能力與壽命的一種有效措施，其實(shí)質(zhì)是對服役前的超高壓容器施加比工作壓力高得多的內(nèi)壓，使內(nèi)層材料在超高壓液體的作用下發(fā)生塑性變形，而外層材料仍處于彈性變形階段，在內(nèi)部高壓卸除后，外層材料壓縮內(nèi)層材料，使內(nèi)腔表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。殘余壓應(yīng)力的存在可以部分抵消泵超高壓容器內(nèi)腔中的介質(zhì)壓力影響，因此，使得超高壓容器的整體應(yīng)力分布更加均勻，特別是能改善超高壓容器中的應(yīng)力集中狀況，進(jìn)而使得超高壓容器的疲勞強(qiáng)度得以大幅度提高。
[0004]采用液體加壓是超高壓容器自增強(qiáng)處理中較常見的加壓方式，即把超高壓容器通孔全部密封，向其內(nèi)部注入高壓液體。一方面，要達(dá)到自增強(qiáng)處理后的效果，需要高壓液體在超高壓容器內(nèi)有充分的保壓時(shí)間，保證內(nèi)腔發(fā)生充分變形，由于自增強(qiáng)壓力較大，容器施加壓力的液體管道口徑很小，使得容器內(nèi)部出現(xiàn)輕微泄漏都會(huì)導(dǎo)致壓力的急劇下降，所以自增強(qiáng)處理對密封面的密封效果要求嚴(yán)格，另一方面，在密封結(jié)構(gòu)選擇上，強(qiáng)制密封類型中如卡扎里密封、單錐環(huán)密封、平墊，其主要依靠被密封元件與密封件之間有一定的接觸壓力，以達(dá)到密封效果，但由于壓力升高后易導(dǎo)致設(shè)備與緊固件的變形，減少接觸壓力，對整個(gè)密封效果影響較大，而半自緊密封如雙錐形環(huán)密封，本身雖具有一定的自緊性，但隨著壓力的升高，因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，密封元件與被密封元件之間的接觸壓力有所降低，實(shí)際仍需較大預(yù)緊力。所以選擇合適的密封裝置，是決定超高壓容器自增強(qiáng)處理能否成功關(guān)鍵因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于，針對超高壓容器自增強(qiáng)技術(shù)的密封，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種能夠確保超高壓下的密封可靠性，且具有安裝方便、預(yù)緊效果好的超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的:
[0007]一種超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)，包括超高壓容器本體、密封堵頭、預(yù)緊螺塞和預(yù)緊錐桿，其特征在于:超高壓容器本體上呈十字狀設(shè)置有通孔A、通孔B、通孔C和通孔D ;通孔A、通孔B、通孔C和通孔D內(nèi)分別安裝有密封堵頭，通孔A、通孔B和通孔C外側(cè)的密封堵頭上通過環(huán)形槽安裝有密封夾塊，通孔D內(nèi)的密封堵頭上通過預(yù)緊錐桿孔安裝有預(yù)緊錐桿，預(yù)緊錐桿上螺紋安裝有預(yù)緊螺塞，預(yù)緊螺塞上設(shè)置有外螺紋，預(yù)緊螺塞通過外螺紋與超高壓容器本體螺紋連接。
[0008]所述的通孔A、通孔B、通孔C和通孔D分別為錐形孔。
[0009]所述的密封堵頭為錐形體。
[0010]所述的通孔A內(nèi)的密封堵頭上設(shè)置有打壓孔。
[0011]所述的通孔D內(nèi)的密封堵頭為三塊組合切分式，三塊組合切分式的密封堵頭各塊之間的貼合端面上分別設(shè)置有咬合紋，咬合紋之間設(shè)置有波紋橡膠墊。
[0012]所述的密封夾塊為弧形體，密封夾塊的下端面為斜形；密封夾塊通過斜形的下端面與環(huán)形槽的配合活動(dòng)插裝在密封堵頭上。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014]1、該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)由于各密封面都為錐面硬密封，超高壓容器本體內(nèi)腔中的液壓力越高密封面上壓力越大，能夠確保超高壓下的密封可靠性；
[0015]2、該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)采用密封夾塊來控制安裝密封堵頭初始密封預(yù)緊力的大小，保證各密封面在低壓或無壓狀態(tài)下時(shí)的密封性，當(dāng)密封夾塊斜面端部沿徑向距離逐漸靠近堵頭末端環(huán)形槽內(nèi)側(cè)處時(shí)，預(yù)緊力增大，反之遠(yuǎn)離則減??；
[0016]3、該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)采用預(yù)緊螺塞與預(yù)緊錐桿的螺紋配合，使預(yù)緊錐桿產(chǎn)生向外軸向力，并通過預(yù)緊錐桿與三塊組合切分式密封堵頭的錐面配合，使三塊組合切分式密封堵頭產(chǎn)生初始預(yù)緊力，其預(yù)緊操作簡單、方便，易保證右通孔位置處內(nèi)外錐面在低壓或無壓狀態(tài)下時(shí)具有良好的密封性；
[0017]4、該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)通過錐面密封液壓力可分解成軸向與徑向兩個(gè)分力，減少密封面附近的局部應(yīng)力，可有效保護(hù)超高壓容器的材料和內(nèi)徑圓柱度；
[0018]5、該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)在三塊組合切分式密封堵頭頭貼合面采用兩段不同類型的密封螺紋槽，其螺紋槽類型可根據(jù)液壓力的大小變化槽的寬度和深度，在靠近超高壓容器內(nèi)腔處螺紋槽之間使用波紋橡膠墊，保證螺紋槽密封面在低壓下的密封面。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的密封夾塊的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為三塊組合切分式密封堵頭的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為圖3A — A向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、超高壓容器本體；2、密封堵頭；3、密封夾塊；4、預(yù)緊螺塞；5、預(yù)緊錐桿；
6、波紋橡膠墊；7、通孔A，8、通孔B，9、通孔C，10、通孔D，11、打壓孔，12、咬合紋，13、環(huán)形槽，
14、預(yù)緊錐桿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]該超高壓容器自增強(qiáng)的密封結(jié)構(gòu)包括超高壓容器本體1、密封堵頭2、預(yù)緊螺塞4和預(yù)緊錐桿5。超高壓容器本體I上呈十字狀設(shè)置有通孔A7、通孔B8、通孔C9和通孔DlO ;通孔A7、通孔B8、通孔