一种抗冲击防松式高温密封装置的制作方法

本发明涉及火工能源密封技术领域，具体为一种抗冲击防松式高温密封装置。

背景技术：

在火工能源动力系统中，往往需要燃气按照设定管路输送，从燃气进气口至燃气出气口中任何一个环节都不能出现燃气泄露，否则会引起安全隐患，这就需要对燃气输送气路实施密封保护。

通常采用的球锥密封，适应温度不超过300℃，即使使用耐高温材料，也仅能适应不超过500℃的温度，此外受工作环境(如高频变载冲击)影响，会出现密封结构件失效发生泄漏问题。在火工能源动力系统中，燃气通常由推进剂或烟火药燃烧产生，产气速度极快，燃气温度通常在1200℃，燃气压力通常为30MPa，燃气输送过程中伴有高频变载冲击，通常采用的球锥密封已不能满足使用要求。本发明结构应用于燃气介质输送气路的衔接处，尤其对高温高压、受高频变载冲击、有洁净度要求，且频繁装卸的场合更为适用。

技术实现要素：

本发明提供了一种抗冲击防松式高温密封装置，解决高温高压系统中燃气过滤难，易泄露，特别是受高频变载冲击下燃气密封不可靠的问题。

本发明的技术方案在于：包括入口法兰、出口法兰、金属过滤网、过滤骨架、密封垫圈及螺栓组件，所述入口法兰和出口法兰的大径端端面配合，通过螺栓组件锁紧，两大径端端面之间设有所述密封垫圈，所述金属过滤网和过滤骨架设于入口法兰和出口法兰形成的内腔。

作为上述方案的优选，所述入口法兰和出口法兰内孔侧壁设有相对的环形台阶结构，所述金属过滤网和过滤骨架为圆盘形结构，叠加设于环形台阶结构内。

作为上述方案的优选，所述环形台阶结构内设有两层金属过滤网，所述过滤骨架设于靠近出口法兰一侧，所述金属过滤网为层压金属过滤网，由直径为0.08-0.12mm的钼丝编织层压而成，所述过滤骨架为多孔高温合金板。

作为上述方案的优选，所述出口法兰大径端端面设有两道同心的环形榫槽，两榫槽内分别设有一个所述密封垫圈，所述入口法兰大径端端面设有与两道环形榫槽相对的环形榫头，所述环形榫头与环形榫槽配合。

作为上述方案的优选，所述密封垫圈为柔性石墨垫圈。

作为上述方案的优选，所述入口法兰和出口法兰的大径端沿圆周方向均设有多个通孔，且入口法兰大径端和出口法兰大径端的通孔一一对应，两个对应通孔内设有双头螺栓，所述双头螺栓两端分别套设有施必牢螺母。

作为上述方案的优选，所述入口法兰小径端端面和出口法兰大径端端面均分别设有沿圆周方向分布的螺钉孔，用以与外界高温高压系统连接。

作为上述方案的优选，所述入口法兰小径端端面设有单道环形榫头，出口法兰小径端端面设有与入口法兰上的单道环形榫头相对应的单道环形榫槽。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结构简单、操作方便、安全可靠，可以有效的防止静载荷状态下、高频变载冲击下的高温燃气泄露，同时对燃气凝聚相颗粒具有双重拦截和捕获功能。

2、具有通用性，能适用于多型燃气输送系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的局部结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的实施例。

如图1和图2所示，本实施例的结构包括入口法兰3、出口法兰9、金属过滤网6、过滤骨架7、密封垫圈11及螺栓组件，所述入口法兰3和出口法兰9的大径端端面配合，通过螺栓组件锁紧，两大径端端面之间设有所述密封垫圈11，所述金属过滤网6和过滤骨架7设于入口法兰3和出口法兰9形成的内腔。

在本实施例中，所述入口法兰3和出口法兰9内孔侧壁设有相对的环形台阶结构，所述金属过滤网6和过滤骨架7为圆盘形结构，叠加设于环形台阶结构内。

在本实施例中，所述环形台阶结构内设有两层金属过滤网6，所述过滤骨架7设于靠近出口法兰9一侧，所述金属过滤网6为层压金属过滤网，由直径为0.08-0.12mm的钼丝编织层压而成，所述过滤骨架7为多孔高温合金板。

在本实施例中，所述出口法兰9大径端端面设有两道同心的环形榫槽10，两榫槽10内分别设有一个所述密封垫圈11，所述入口法兰3大径端端面设有与两道环形榫槽10相对的环形榫头12，所述环形榫头12与环形榫槽10配合。

在本实施例中，所述密封垫圈11为柔性石墨垫圈。

在本实施例中，所述入口法兰3和出口法兰9的大径端沿圆周方向均设有多个通孔，且入口法兰3大径端和出口法兰9大径端的通孔一一对应，两个对应通孔内设有双头螺栓2，所述双头螺栓2两端分别套设有施必牢螺母1。

在本实施例中，所述入口法兰3小径端端面和出口法兰9大径端端面均分别设有沿圆周方向分布的螺钉孔4，用以与外界高温高压系统连接。

在本实施例中，所述入口法兰3小径端端面设有单道环形榫头5，出口法兰9小径端端面设有与入口法兰3上的单道环形榫头相对应的单道环形榫槽8。

本实施例的工作原理如下：

在燃气介质输送管道上安装本实施例所述的抗冲击防松式高温密封装置，通过两道柔性石墨垫圈的双重密封元件对高压燃气进行封堵；通过两层层压金属过滤网对燃气中所含的凝聚相颗粒进行粗、精双重拦截和捕获；通过施必牢螺母内设的楔形斜面与斜颈法兰结构承受高频变载冲击，以防止出现紧固件松动、预紧力消失、密封元件失效等问题。

需要说明的是：

1、为防止柔性石墨垫圈径向滑动，在出口法兰的大径端端面设置榫槽，入口法兰大径端端面设置榫头，为控制密封元件的变形量，设置榫头面高度、榫槽面深度尺寸偏差不超过±0.1mm，且榫头端面及沟槽底面表面粗糙度均为Ra1.6。

2、柔性石墨垫圈应光洁、平整，无分层和起皮等缺陷。

3、层压金属过滤网由丝径为φ0.1钼丝编织层压制成，通过控制成型孔隙率及重量，使两层层压金属过滤网的精度分别为35μm和10μm。沿进口至出口的轴向方向依次装配两层层压金属过滤网和过滤骨架。

4、施必牢螺母装配前需磨合装配不少于5次，以保证30°楔形斜面均匀承受轴向力。

本发明具有以下优点：

1、安装位置不受限制，装配在水平、垂直或倾斜的高温高压系统的输送气路上，所承受工作介质温度范围为-40℃～+1200℃，工作介质压力范围为0～50MPa。

2、体积小，质量轻，结构简单，密封效果好，安全可靠，安装无方向，提高了抗冲击防松式高温密封结构的环境适应性和工作可靠性；

3、采用燃气密封和过滤一体化的结构，提高了抗冲击防松式高温密封结构的工作可靠性和长期贮存环境的适应性；

4、具有通用性，能够通用于多型燃气输送系统和压力容器系统。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则

之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。