断口式中分密封环的加工方法
【专利说明】断口式中分密封环的加工方法
[0001]本申请是申请号为:2012104438514，申请日为2012年11月8日，发明名称为:断口式中分密封环的加工方法；申请人为:合肥通用机械研宄院的分案申请。
技术领域
[0002]本发明属于机械加工领域，更具体地说是一种中分密封环的加工方法。
【背景技术】
[0003]中分密封环为加工成两瓣的半环构成，在使用时拼装成整环，两个半环的接合面称为断面。采用中分密封环主要是为了在某些特定场合下便于安装。
[0004]因此，中分密封环在加工和使用过程中的特点是:首先要将密封环加工成两瓣，并在拼装成圆环使用时能够定位，形成有效的密封环；其次在拼装成圆环使用时断面具有良好的密封效果。
[0005]中分密封环在安装使用时的定位方式有很多种，比较常见的有止口定位、凸台定位、锥销定位等。这些安装定位方法存在着断口切割或研磨加工复杂和由此带来的光滑断面密封效果差的问题。首先，为了获得必要的定位精度必须对定位基准进行的复杂的、高精度的机械加工，采用的加工方法为(数控)电加工设备(如线切割机床、电火花机床等)和(数控)机械加工设备(如磨床等，其切磨具材料为金刚石或硬质合金)，加工周期长，难度大；其次是断开的密封环在使用时必须按照断面位置合并在一起使用并具有密封功能，由于上述的机械加工方法所加工的断面表面光滑，必须在断口处涂敷密封胶才能起到密封作用，受到密封胶耐腐蚀性能和涂敷密封胶工艺的限制，密封效果不够理想。
【发明内容】
[0006]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种断口式中分密封环的加工方法，与其它中分式密封环加工和定位方式的最大区别在于其不依赖于为获得必要的定位精度而针对断口的定位基准进行的复杂的、高精度的机械加工，断口表面参差不齐的特点使得断口在安装使用过程中精准定位并具有密封效果。
[0007]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0008]本发明断口式中分密封环的加工方法的特点是按如下步骤进行:
[0009]a、选择以脆性材料加工成型的圆整密封环，对所述圆整密封环，沿其拟定的断面位置制备应力集中缺口，所述应力集中缺口的位置关于圆环中心对称；所述应力集中缺口或处在所述圆整密封环的外圆周面上，或处在所述圆整密封环的内圆周面上，或同时处在所述圆整密封环的外圆周面上和内圆周面上；
[0010]b、沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力以撑开断口，形成两瓣的中分环；
[0011]C、将所述两瓣的中分环以相对应的断口相互拼合形成断口式中分密封环。
[0012]本发明断口式中分密封环的加工方法的特点也在于:
[0013]所述脆性材料为硬质合金、石墨或陶瓷。
[0014]所述位于圆整密封环的外圆周面或内圆周面上的应力集中缺口设置为如下形式之一:
[0015]形式一:处在圆整密封环的上端面或下端面处；
[0016]形式二:同时分处在圆整密封环的上端面或下端面处；
[0017]形式三:在圆整密封环的上端面与下端面之间贯穿，形成轴向直槽，或与轴线呈一角度的斜向槽；
[0018]所述应力集中缺口为矩形、三角形或圆弧形。
[0019]所述沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力的方法为:在所述圆整密封环的内圆周面的对称位置上，并与所述应力集中缺口呈90°分布，设置一对垫板；在所述一对垫板之间设置可径向伸长驱动机构，启动所述驱动机构使所述一对垫板在沿垂直于断面的方向拉伸或撑涨所述圆整密封环，直至所述圆整密封环被断开为两瓣的中分环。
[0020]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0021]1、采用本发明方法制造中分密封环，避免了复杂的高精度的机械加工；
[0022]2、本发明通过利用自然形成的断口实施定位和密封，其安装和使用过程能精准定位并能保证密封效果。
【附图说明】
[0023]图la、图1b和图1c为本发明密封环不同的断口位置示意图；
[0024]图2a、图2b、图2c、图2d和图2e为本发明密封环不同的断面形状示意图；
[0025]图3a、图3b、图3c、图3d和图3e为本发明密封环不同的断口位置示意图；
[0026]图4a和图4b为本发明密封环不同的加工方法示意图；
[0027]图5a、图5b和图5c为本发明密封环断口加工前后和使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0028]本实施例中断口式中分密封环的加工方法按如下步骤进行:
[0029]1、选择以脆性材料加工成型的圆整密封环1，对圆整密封环1，沿其拟定的断面位置制备应力集中缺口 2(如图5a所示)，应力集中缺口 2的位置关于圆环中心对称；应力集中缺口 2或处在圆整密封环I的外圆周面上(图1a和图3a所示)，或处在圆整密封环I的内圆周面上(图1b和图3b所示)，或同时处在圆整密封环I的外圆周面上和内圆周面上(图1c和图3c所示);
[0030]2、沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力以撑开断口，形成两瓣的中分环5 (图5b所示)；
[0031]3、将两瓣的中分环5以相对应的断口相互拼合形成断口式中分密封环(如图5c所示)。
[0032]具体实施中，位于圆整密封环I的外圆周面或内圆周面上的应力集中缺口可以设置为如下形式之一:
[0033]形式一:处在圆整密封环I的上端面(图3a所示)或下端面处(图3b所示)；
[0034]形式二:同时分处在圆整密封环的上端面或下端面处(图3c所示)；
[0035]形式三:在圆整密封环的上端面与下端面之间贯穿，形成轴向直槽(图3d所示)，或与轴线呈一角度的斜向槽(图3e所示)；
[0036]应力集中缺口可以为矩形(图2a所示)、三角形(图2b所示)或圆弧形(图2c所示)，也可以是矩形和三角形组合(图2d所示)，或矩形和圆弧形组合(图2e所示)。
[0037]具体实施中，沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力的方法如图4a和图4b所示:
[0038]参见图4a，将圆整密封环I套装在锥形轴3上，保持锥形轴为固定不动，在锥形轴3的锥顶所在一端朝向圆整密封环I的端面沿轴向施加压力，使圆整密封环与锥形轴发生相对位移，直至圆整密封环被断开为两瓣的中分环；或为:保持圆整密封环I为固定不动，朝向锥形轴的锥底部沿轴向施加压力，使圆整密封环与锥形轴发生相对位移，直至述圆整密封环被断开为两瓣的中分环。
[0039]或为如图4b所示:在圆整密封环I的内圆周面的对称位置上，并与应力集中缺口呈90°分布，设置一对垫板4 ;在一对垫板4之间设置可径向伸长驱动机构，启动驱动机构使一对垫板在沿垂直于断面的方向拉伸或撑涨圆整密封环，直至圆整密封环被断开为两瓣的中分环。
[0040]脆性材料可以为硬质合金、石墨、陶瓷(氧化铝、碳化硅、碳化綳等)或铸铁(高铬钼合金铸铁、高硅铸铁、球墨铸铁等)，采用本发明的加工方法制造中分密封环，可以利用断口表面参差不齐，并由于有很好的还原性而自然形成了众多具有一一对应关系的微观“止口 ”和密封效果，使断口对接的位置具有唯一性，有效避免了对接错位现象的发生，保证了定位精度，使中分密封环在安装使用过程中精准定位并具有密封效果。
【主权项】
1.断口式中分密封环的加工方法，其特征是按如下步骤进行: a、选择以脆性材料加工成型的圆整密封环，对所述圆整密封环，沿其拟定的断面位置制备应力集中缺口，所述应力集中缺口的位置关于圆环中心对称；所述应力集中缺口或处在所述圆整密封环的外圆周面上，或处在所述圆整密封环的内圆周面上，或同时处在所述圆整密封环的外圆周面上和内圆周面上； b、沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力以撑开断口，形成两瓣的中分环； 所述沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力的方法为:在所述圆整密封环的内圆周面的对称位置上，并与所述应力集中缺口呈90°分布，设置一对垫板；在所述一对垫板之间设置可径向伸长驱动机构，启动所述驱动机构使所述一对垫板在沿垂直于断面的方向拉伸或撑涨所述圆整密封环，直至所述圆整密封环被断开为两瓣的中分环。 c、将所述两瓣的中分环以相对应的断口相互拼合形成断口式中分密封环；
2.根据权利要求1所述的断口式中分密封环的加工方法，其特征是:所述脆性材料为硬质合金、石墨或陶瓷。
3.根据权利要求1所述的断口式中分密封环的加工方法，其特征是:所述位于圆整密封环的外圆周面或内圆周面上的应力集中缺口设置为如下形式之一: 形式一:处在圆整密封环的上端面或下端面处； 形式二:同时分处在圆整密封环的上端面或下端面处； 形式三:在圆整密封环的上端面与下端面之间贯穿，形成轴向直槽，或与轴线呈一角度的斜向槽。
4.根据权利要求1所述的断口式中分密封环的加工方法，其特征是:所述应力集中缺口为矩形、三角形或圆弧形。
【专利摘要】本发明公开了一种断口式中分密封环的加工方法，其特征是选择以脆性材料加工成型的圆整密封环，对圆整密封环，沿其拟定的断面位置制备应力集中缺口，应力集中缺口的位置关于圆环中心对称；沿垂直于拟定的断面的方向施加拉伸或冲击力以撑开断口，形成两瓣的中分环；将两瓣的中分环以相对应的断口相互拼合形成断口式中分密封环。本发明通过利用自然形成的断口实施定位和密封，其安装和使用过程能精准定位并能保证密封效果。
【IPC分类】B23P15-00, B28D1-00
【公开号】CN104759841
【申请号】CN201510109432
【发明人】李小瓯, 盛业涛, 邢金龙, 冯帅将, 刘卫庄, 李春, 李璇, 仝文浩
【申请人】合肥通用机械研究院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2012年11月8日
【公告号】CN102941445A, CN102941445B