一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，屬于高溫密封技術(shù)領(lǐng)域；包括法蘭底座(1)、法蘭頂蓋(4)、密封墊(3)、壓緊環(huán)(2)、O型密封圈(14)、熱電偶緊固件、抽氣管(8)和充氣管(10)；將法蘭底座(1)中心通孔上部斜槽中放入O型密封圈(14)，在其上放上壓緊環(huán)(2)，然后將盲管穿過壓緊環(huán)(2)和O型密封圈(14)，接著在法蘭底座(1)上放置密封墊(3)，安放法蘭頂蓋(4)，并在螺栓孔(19)中穿上螺栓(11)進(jìn)行緊固。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在頂蓋和底座設(shè)置“井”形布局水冷槽進(jìn)行有效降溫，用底座上的斜槽支撐O型密封圈，借助壓緊環(huán)傳遞螺栓的壓緊力實(shí)現(xiàn)高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔縱向密封，裝置可靠易行，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】
一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫復(fù)現(xiàn)爐在高溫使用條件下的密封裝置，屬于高溫密封技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)過程中，高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔使用時(shí)需要對(duì)氧化鋁盲管進(jìn)行密封，為固定點(diǎn)容器提供一個(gè)密閉的保護(hù)氣環(huán)境。而爐膛內(nèi)的熱量會(huì)沿著氧化鋁盲管持續(xù)傳導(dǎo)至密封結(jié)構(gòu)，如不采取冷卻措施，會(huì)使密封圈等結(jié)構(gòu)受熱變形甚至損壞，導(dǎo)致密封失效。所以在高溫條件下密封時(shí)需要對(duì)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的冷卻，而水冷是一種常見的冷卻形式，帶水冷的密封法蘭和密封結(jié)構(gòu)被廣泛用于高溫工作環(huán)境。
[0003]查閱資料發(fā)現(xiàn)有以下2種水冷法蘭結(jié)構(gòu)用于高溫條件下的密封:
[0004]第I種采用帶水冷的圓形臺(tái)階法蘭，對(duì)高爐料流調(diào)節(jié)閥的閥箱體和階梯軸進(jìn)行密封(嚴(yán)國(guó)平等的專利“一種適用于高溫密封的水冷法蘭” CN203007285U)。但是密封用的臺(tái)階法蘭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水冷腔也是階梯狀截面，對(duì)加工要求高。
[0005]第2種采用車式密封和雙密封環(huán)密封，并用壓緊法蘭緊固車式密封和雙密封環(huán)(程光旭等的專利“一種高溫高壓環(huán)境下的密封裝置” CN202040327U)。但是這種方案更適用于軸密封，而對(duì)復(fù)現(xiàn)爐氧化鋁盲管進(jìn)行密封并不適合。
[0006]上述兩種方案各有特點(diǎn)，但結(jié)合高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的實(shí)際使用情況，應(yīng)該提出新的水冷密封結(jié)構(gòu)滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有高溫條件下的密封裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜或不適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的問題，提出一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，簡(jiǎn)單有效地解決了高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔在高溫使用條件下的密封問題。
[0008]本發(fā)明的思想是通過在盲管的開口端安裝水冷法蘭來(lái)實(shí)現(xiàn)，水冷法蘭與氧化鋁盲管所包圍的空間形成了密封的腔體，這個(gè)腔體即是高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔;該水冷法蘭是一種帶水冷槽結(jié)構(gòu)的金屬法蘭，水冷槽開口處有螺紋，可安裝螺紋快接頭與通水軟管連接；同時(shí)，法蘭頂蓋上有抽、充氣管路，可以安裝閥門進(jìn)行抽、充氣的操作，而通過法蘭頂蓋上的螺紋頂管可以插入熱電偶套管，并可擰上熱電偶固定件對(duì)熱電偶套管進(jìn)行固定，便于熱電偶的校準(zhǔn)。
[0009]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，包括法蘭底座、法蘭頂蓋、密封墊、壓緊環(huán)、O型密封圈、熱電偶緊固件、抽氣管和充氣管；
[0011 ] 所述法蘭底座和法蘭頂蓋端部對(duì)稱地開有多個(gè)螺栓孔，用于在使用時(shí)通過螺栓緊固；
[0012]所述法蘭底座和法蘭頂蓋的內(nèi)部分別開有底座水冷槽和頂蓋水冷槽，水冷槽在法蘭底座和法蘭頂蓋的俯視平面上呈現(xiàn)“井”形布局，這種設(shè)計(jì)的工藝是先在法蘭底座和法蘭頂蓋的側(cè)壁上各自打上3個(gè)通孔，2個(gè)盲孔，在盲孔的盲端各開I個(gè)小的盲孔，其出口與側(cè)壁相連，形成進(jìn)、出水口 ；將側(cè)壁上的通孔和盲孔的孔口攻上螺紋，形成螺紋孔口，然后將進(jìn)、出水口以外的螺紋孔口用工藝堵頭焊接封堵，這樣對(duì)于法蘭底座和法蘭頂蓋，內(nèi)部的水冷槽形成了有效的冷卻回路;這種設(shè)計(jì)易于加工，降低了制造成本，應(yīng)用性強(qiáng)；
[0013]所述法蘭頂蓋底部開有用于盲管開口端部嵌入的槽;所述法蘭底座中心開有用于盲管穿過的通孔，頂部通孔外緣開有用于放置壓緊環(huán)和O型密封圈的斜槽；
[0014]所述法蘭頂蓋上對(duì)應(yīng)于盲管位置開有三個(gè)通孔，分別用于密封焊接充氣管、抽氣管和熱電偶緊固件；
[0015]連接關(guān)系:
[0016]將法蘭底座中心通孔上部斜槽中放入O型密封圈，在其上放上壓緊環(huán)，然后將盲管穿過壓緊環(huán)和O型密封圈，接著在法蘭底座上放置密封墊，安放法蘭頂蓋，并在螺栓孔中穿上螺栓進(jìn)行緊固。
[0017]作為優(yōu)選，所述熱電偶緊固件由熱電偶固定件5、密封圈6、熱電偶套管7和螺紋頂管9組成;所述螺紋頂管9用于密封焊接于所述法蘭頂蓋，向所述熱電偶固定件5提供固位支撐，通過上部螺紋與熱電偶固定件5固定;所述熱電偶固定件中心開有通孔用于熱電偶套管7穿過，底部通孔外緣開有螺紋，用于與螺紋頂管9固定;熱電偶套管7與熱電偶固定件5通過密封圈6固位。
[0018]作為優(yōu)選，所述抽氣管8和充氣管10的開口處可以安裝硬接觸式的截止閥，起到控制氣路的效果。
[0019]作為優(yōu)選，所述抽氣管8和充氣管10在使用時(shí)，可通過進(jìn)行多次的抽氣和充氣操作，將高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔內(nèi)原有的空氣置換為惰性氣體，在高溫下讓盲管內(nèi)的環(huán)境形成保護(hù)氛圍，防止所述熱電偶緊固件在高溫下氧化損壞。
[0020]有益效果
[0021]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法具有以下特點(diǎn):
[0022]1.本發(fā)明在結(jié)構(gòu)方面具有明顯的特征性，如在頂蓋和底座俯視平面上呈現(xiàn)“井”形布局的頂蓋水冷槽和底座水冷槽，可以實(shí)現(xiàn)高效的循環(huán)水冷卻；又如在頂蓋上焊接了抽氣管、充氣管，可以安裝硬接觸式的截止閥，在進(jìn)行抽氣和充氣操作時(shí)起到控制氣路的效果。
[0023]2.本發(fā)明在技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑方面用底座上的斜槽支撐O型密封圈，用壓緊環(huán)傳遞螺栓的壓緊力實(shí)現(xiàn)高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔縱向的密封，可靠易行，實(shí)用性強(qiáng)，成本合理可控，便于大量推廣。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的法蘭底座俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的硅膠密封墊俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的熱電偶固定件的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的法蘭頂蓋俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記:1_法蘭底座，2-壓緊環(huán)，3-密封墊，4-法蘭頂蓋，5-熱電偶固定件，6-密封圈，7-熱電偶套管，8-抽氣管，9-螺紋頂管，I O-充氣管，11-螺栓，12-頂蓋水冷槽，13-底座水冷槽，14-0型密封圈，15-氧化鋁盲管，16-底座進(jìn)水口，17-底座出水口，18-螺紋孔口，19-螺栓孔，20-頂蓋進(jìn)水口，21 -頂蓋出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]在高溫復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中，需要將固定點(diǎn)容器保持在一個(gè)密封的環(huán)境中。通常選用一端開口一端封閉的氧化鋁盲管15作為密封腔來(lái)放置固定點(diǎn)容器。氧化鋁盲管15的封閉端和大部分管身都位于復(fù)現(xiàn)爐的高溫區(qū)，而氧化鋁盲管15的開口端則位于爐子的外部，與空氣環(huán)境接觸。由于爐內(nèi)的熱量會(huì)沿著氧化鋁盲管15封閉端傳導(dǎo)至氧化鋁盲管15開口端，如果采用普通密封措施，密封圈會(huì)受熱變形、老化而導(dǎo)致密封失效。為了防止密封圈受熱失效，本發(fā)明提出一種密封裝置。
[0033]如圖1所示為一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖，通過將該密封裝置用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔，可以在氧化鋁盲管15開口端形成密封的腔體，所述密封裝置包括法蘭底座1、法蘭頂蓋4、密封墊3、壓緊環(huán)2、0型密封圈14、熱電偶緊固件、抽氣管8和充氣管10;
[0034]所述法蘭底座I和法蘭頂蓋4以及密封墊3四個(gè)角附近對(duì)稱地開有四個(gè)螺栓孔19，用于在使用時(shí)通過螺栓11緊固；
[0035]所述法蘭底座I和法蘭頂蓋4的內(nèi)部分別開有底座水冷槽13和頂蓋水冷槽12，水冷槽在法蘭底座I和法蘭頂蓋4的俯視平面上呈現(xiàn)“井”形布局，如圖2和圖5所示，這種設(shè)計(jì)的工藝是先在法蘭底座I和法蘭頂蓋4的側(cè)壁上各自打上3個(gè)通孔，2個(gè)盲孔，在盲孔的盲端各開I個(gè)小的盲孔，其出口與側(cè)壁相連，形成進(jìn)、出水口；將側(cè)壁上的通孔和盲孔的孔口攻上螺紋，形成螺紋孔口 18，然后將進(jìn)、出水口以外的螺紋孔口 18用工藝堵頭焊接封堵，這樣對(duì)于法蘭底座I和法蘭頂蓋4，內(nèi)部的水冷槽形成了有效的冷卻回路;這種設(shè)計(jì)易于加工，降低了制造成本，應(yīng)用性強(qiáng)；
[0036]所述法蘭頂蓋4底部開有用于盲管開口端部嵌入的槽;所述法蘭底座I中心開有用于盲管穿過的通孔，頂部通孔外緣開有用于放置壓緊環(huán)2和O型密封圈14的斜槽；
[0037]所述法蘭頂蓋4上對(duì)應(yīng)于盲管位置開有三個(gè)通孔，分別用于密封焊接充氣管10、抽氣管8和熱電偶緊固件。
[0038]安裝時(shí)，首先向圖1中的法蘭底座I中心大圓孔上部邊緣斜槽內(nèi)放入O型密封圈14，再將壓緊環(huán)2放在O型密封圈14上，然后將氧化鋁盲管15穿過壓緊環(huán)2，接著在法蘭底座I上放置密封墊3，安放法蘭頂蓋4，并穿上螺栓11進(jìn)行緊固。
[0039]所述熱電偶緊固件由熱電偶固定件5、密封圈6、熱電偶套管7和螺紋頂管9組成;所述螺紋頂管9用于密封焊接于所述法蘭頂蓋4，向所述熱電偶固定件5提供固位支撐，通過上部螺紋與熱電偶固定件5固定;所述熱電偶固定件5中心開有通孔用于熱電偶套管7穿過，底部通孔外緣開有螺紋，用于與螺紋頂管9固定;熱電偶套管7與熱電偶固定件5通過密封圈6固位。安裝時(shí)，將熱電偶套管7先后穿過熱電偶固定件5、密封圈6、螺紋頂管9，伸入氧化鋁盲管15內(nèi)部。擰緊熱電偶固定件5，固定熱電偶套管7的位置。
[0040]抽氣管8和充氣管10的開口處可以安裝硬接觸式的截止閥，起到控制氣路的效果。抽氣管8和充氣管10在使用時(shí)，可通過進(jìn)行多次的抽氣和充氣操作，將高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔內(nèi)原有的空氣置換為惰性氣體，在高溫下讓盲管內(nèi)的環(huán)境形成保護(hù)氛圍，防止所述熱電偶緊固件在高溫下氧化損壞。
[0041 ]頂蓋水冷槽12和底座水冷槽13通水后可以及時(shí)帶走法蘭的熱量。
[0042]法蘭底座I內(nèi)部開有五段底座水冷槽13，其布局如圖2中的虛線所示。底座水冷槽13與法蘭底座I側(cè)壁相接觸的部位開有螺紋孔口 18，在通冷卻水使用前，用工藝堵頭將螺紋孔口 18焊接封堵住，確保冷卻水不從螺紋孔口 18流出。底座進(jìn)水口 16和底座出水口 17也開有螺紋，可以與螺紋快速接頭相連，方便接入冷卻水軟管。
[0043]所述密封墊3輪廓與法蘭形狀相同，如圖3所示，中心挖出一個(gè)正方形的口子，四個(gè)角附近開有圓孔，便于螺栓11穿過。
[0044]熱電偶固定件5的俯視圖參考圖4，外圓輪廓被切去兩段圓弧，目的是便于用扳手進(jìn)行安裝。
[0045]法蘭頂蓋4內(nèi)部開有頂蓋水冷槽12，其布局如圖5中的虛線所示。同樣，頂蓋水冷槽12與法蘭頂蓋4側(cè)壁相接觸的部位開有螺紋孔口 18，在通冷卻水使用前，用工藝堵頭將螺紋孔口 18焊接封堵住，確保冷卻水不從螺紋孔口 18流出。頂蓋進(jìn)水口 20和頂蓋出水口 21也開有螺紋，可以與螺紋快接頭相連，方便接入冷卻水軟管。螺栓孔19位于法蘭頂蓋4四個(gè)角區(qū)域，用于安裝螺栓11。為了保障密封性和牢固性，抽氣管8、螺紋頂管9、充氣管10焊接在法蘭頂蓋4的壁面上。
[0046]所述密封墊3和O型密封圈14均為硅膠材質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔側(cè)向和縱向的密封，密封圈6采用摩擦力大的彈性材質(zhì)制成。
[0047]所述法蘭底座1、法蘭頂蓋4和壓緊環(huán)2的材質(zhì)為304不銹鋼。
[0048]所述熱電偶固定件5材質(zhì)為黃銅。
[0049]以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，其特征在于:包括法蘭底座(I)、法蘭頂蓋(4)、密封墊(3)、壓緊環(huán)(2)、0型密封圈(14)、熱電偶緊固件、抽氣管(8)和充氣管(10); 所述法蘭底座(I)和法蘭頂蓋(4)以及密封墊(3)端部對(duì)稱地開有多個(gè)螺栓孔(19)，用于在使用時(shí)通過螺栓(11)緊固； 所述法蘭底座(I)和法蘭頂蓋(4)的內(nèi)部分別開有底座水冷槽(13)和頂蓋水冷槽(12)，水冷槽在法蘭底座(I)和法蘭頂蓋(4)的俯視平面上呈現(xiàn)“井”形布局，這種設(shè)計(jì)的工藝是先在法蘭底座和法蘭頂蓋的側(cè)壁上各自打上3個(gè)通孔，2個(gè)盲孔，在盲孔的盲端各開I個(gè)小的盲孔，其出口與側(cè)壁相連，形成進(jìn)、出水口；將側(cè)壁上的通孔和盲孔的孔口攻上螺紋，形成螺紋孔口，然后將進(jìn)、出水口以外的螺紋孔口用工藝堵頭焊接封堵，這樣對(duì)于法蘭底座(I)和法蘭頂蓋(4)，內(nèi)部的水冷槽形成了有效的冷卻回路;這種設(shè)計(jì)易于加工，降低了制造成本，應(yīng)用性強(qiáng)； 所述法蘭頂蓋(4)底部開有用于盲管開口端部嵌入的槽;所述法蘭底座(I)中心開有用于盲管穿過的通孔，頂部通孔外緣開有用于放置壓緊環(huán)(2)和O型密封圈(14)的斜槽； 所述法蘭頂蓋(4)上對(duì)應(yīng)于盲管位置開有三個(gè)通孔，分別用于密封焊接充氣管(10)、抽氣管(8)和熱電偶緊固件； 連接關(guān)系: 向法蘭底座(I)中心通孔上部斜槽中放入O型密封圈(14)，在其上放上壓緊環(huán)(2)，然后將盲管穿過壓緊環(huán)(2)和O型密封圈(14)，接著在法蘭底座(I)上放置密封墊(3)，安放法蘭頂蓋(4)，并在螺栓孔(19)中穿上螺栓(11)進(jìn)行緊固。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，其特征在于:所述熱電偶緊固件由熱電偶固定件(5)、密封圈(6)、熱電偶套管(7)和螺紋頂管(9)組成;所述螺紋頂管(9)用于密封焊接于所述法蘭頂蓋(4)，向所述熱電偶固定件(5)提供固位支撐，通過上部螺紋與熱電偶固定件(5)固定;所述熱電偶固定件(5)中心開有通孔用于熱電偶套管(7)穿過，底部通孔外緣開有螺紋，用于與螺紋頂管(9)固定;熱電偶套管(7)與熱電偶固定件(5)通過密封圈(6)固位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，其特征在于:所述抽氣管(8)和充氣管(10)的開口處可以安裝硬接觸式的截止閥，起到控制氣路的效果。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的一種適用于高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔的密封裝置，其特征在于:所述抽氣管(8)和充氣管(10)在使用時(shí)，可通過進(jìn)行多次的抽氣和充氣操作，將高溫復(fù)現(xiàn)爐均熱腔內(nèi)原有的空氣置換為惰性氣體，在高溫下讓盲管內(nèi)的環(huán)境形成保護(hù)氛圍，防止所述熱電偶緊固件在高溫下氧化損壞。
【文檔編號(hào)】F27B17/02GK105928366SQ201610304149
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】呂國(guó)義, 劉裕盛, 楊新圓, 趙楠, 楊永軍
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所