专利名称：高温高压气体容器的轴的动态密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及密封装置，特别是一种用于装有高温、高压气体的容器的轴的动态密封装置。
在实际工作中，如果需要将一根轴伸进装有高温(1400℃)、高压(7MPa)气体的容器中去，这根轴能自由转动，并能轴向运动，同时，容器中的高温、高压气体不能泄漏。要达到这一要求，轴和容器壁之间就需要有密封装置。如果轴只有转动，容易密封，如果轴不但转动，并且作轴向运动，密封起来就很困难，再有高温、高压气体，密封起来就更困难。目前国内LEC(高压液封直拉)单晶炉及英国MR公司LEC单晶炉的籽晶杆、坩埚杆转动密封结构不够合理，都存在漏气率高的问题。英国MR公司的密封结构是这样的轴和容器壁之间用橡胶圈密封，橡胶密封圈的断面是矩型的，因此，密封圈与轴和容器壁之间是面接触，这样很难保证不漏气。若要保证不漏气，就要对密封圈施加很大的压力，压力大了，轴转动就不灵活，压力小了，就要漏气；虽然密封圈上下有垫圈，但是垫圈的形状设计不合理，对密封圈不能起到润滑作用。所以，此密封装置密封效果不好。再加上没有水冷，密封圈和垫圈用一次就要更换，很麻烦。
本实用新型的目的在于提供一种克服上述缺点的高温高压气体容器的轴的动态密封装置。
本实用新型的主要特点是高温高压气体容器的轴的动态密封装置包括密封体、容器、轴，在密封体内径开一桶状槽，在轴和容器壁之间的桶状槽内放置O形圈和垫片。
本实用新型装置应用于LEC单晶炉籽晶杆、坩埚杆的转动和升降密封，避免高温、高压气体泄漏，利于晶体生长，保护人身安全。
图1是高温高压气体容器的轴的动态密封结构图。
图2是垫圈示意图。
图3是O形密封圈结构图。
以下结合附图详述本实用新型。
轴和容器壁之间的密封圈采用“O”型结构，“O”型密封圈的上下，放上聚四氟乙烯垫片。如图3所示，“O”型密封圈的模具缝痕迹应与“O”型密封圈平面成45度角，以保证此模具缝痕迹不与轴和容器壁接触，从而保证密封圈与轴和容器壁接触良好；“O”密封圈的断面是圆形的，由于精确的公差配合设计，“O”型密封圈与轴和容器壁之间近似于线接触，所以，不需对“O”型密封圈施加压力，就能密封良好；在高压作用下，由于轴的转动和轴向运动，“O”型密封圈会被挤到轴与容器壁之间的缝隙中去，导致轴运动不灵活，或被卡死，为此，在“O”型密封圈的上下，放上聚四氟乙烯垫片。(垫片如图2所示。)由于聚四氟乙烯垫片精确的公差配合设计，垫片对“O”型密封圈能起润滑作用，有效防止卡轴现象发生，使轴运动灵活自如。垫片厚度为2～3MM，太厚了起不到润滑作用。另外，将垫片切一道斜缝，缝与垫片平面成15-30度角，目的是便于安装和增加垫片对“O”型密封圈的润滑作用。
如
图1所示，为了便于加工、安装和维修，把“O”型圈和垫圈放入密封体内，形成一组件，再和容器连接。
在密封体内径ΦB上开一桶状槽(见
图1)，放置“O”型圈和垫圈。槽的一端与密封体外部的距离M大于2厘米，槽的另一端距容器外壁的距离J大于10厘米，槽的长度要比两个“O”型圈截面直径加上三个垫圈的厚度的和长1MM，槽的外径ΦA的柱面，光洁度为0.4。槽的外径ΦA与槽的内径ΦB的同轴度为Φ0.1。轴的光洁度为0.4。轴的圆柱度为0.005。为了达到预期效果，各部件之间的公差配合非常重要。槽的外径ΦA与“O”型圈外径ΦD应有0.3-0.4MM的过盈配合。槽的外径ΦA与垫圈外径ΦF应有0.1-0.2MM的间隙配合。轴的外径ΦC与“O”型圈内径ΦE应有0.3-0.4MM的过盈配合。轴的外径ΦC与垫圈内径ΦG应有0.1-0.2MM的间隙配合。轴的外径ΦC与槽内径ΦB应有0.1-0.2MM的间隙配合。“O”型圈的断面直径为3-5MM。安装时，将“O”型圈和垫圈抹少许润滑油，相间地装入密封体的槽内，密封体从容器内部向外伸出，密封体和容器密封采用一般静密封即可，用螺母拧紧，将轴插入即可。
由于容器内为高温，对密封部件必须进行冷却，水冷效果很好，此“O”型密封圈寿命很长，每次工作四十八小时，可用四十次以上。为了进一步减小漏气率，本密封装置采用二级密封。
权利要求1．一种高温高压气体容器的轴的动态密封装置，包括密封体、容器、轴，其特征在于在密封体内径开一桶状槽，在轴和容器壁之间的桶状槽内放置O形圈和垫片。
2．按权利要求1所述的装置，其特征在于所述的O形密封圈的模具缝痕迹与O形密封圈的平面成35-55度角。
3．按权利要求1和2所述的装置，其特征在于所述的O形密封圈至少为两个。
4．按权利要求1所述的装置，其特征在于所述的O形密封圈和垫片重叠放置。
5．按权利要求1所述的装置，其特征在于所述的O形密封圈的断面直径为3-5毫米。
6．按权利要求1所述的装置，其特征在于所述的垫片厚度为2-3毫米，并在垫片上切一斜缝。
7．按权利要求6所述的装置，其特征在于所述的斜缝与垫片平面成15-30度角。
8．按权利要求1所述的装置，其特征在于槽的外径与所述的O形密封圈外径的过盈配合为0.3-0.4毫米。
9．按权利要求1所述的装置，其特征在于槽的外径与所述垫圈的外径的间隙为0.1-0.2毫米。
10．按权利要求1所述的装置，其特征在于轴的外径与所述的O形密封圈外径的过盈配合为0.3-0.4毫米。
11．按权利要求1所述的装置，其特征在于轴的外径与所述垫圈的内径的间隙为0.1-0.2毫米。
12．按权利要求1所述的装置，其特征在于轴的外径与所述槽的内径的间隙为0.1-0.2毫米。
专利摘要一种高温高压气体容器的轴的动态密封装置,包括密封体、容器、轴,在密封体内径开一桶状槽,在轴和容器壁之间的桶状槽内放置O形圈和垫片。本实用新型装置应用于LEC单晶炉籽晶杆、坩埚杆的转动和升降密封,避免高温、高压气体泄漏,利于晶体生长,保护人身安全。
文档编号F16J15/50GK2438878SQ00250018
公开日2001年7月11日 申请日期2000年9月4日 优先权日2000年9月4日
发明者白玉珂 申请人:中国科学院半导体研究所