密封组件的制作方法

1.本实用新型涉及密封装置领域，尤其涉及双层真空反应腔的密封组件。


背景技术：

2.现有技术中，对于使用温度超过1100℃的高温真空石英反应腔而言，需要对石英腔进行冷却，常规做法是在石英反应腔外套设冷却腔体，因此，需要对双层高温真空反应腔进行密封，防止内、外腔内的流体发生相互泄漏。而石英反应腔无法使用金属密封，仅能通过橡胶密封。
3.现有技术一般使用一个o型圈对内、外腔内的流体泄漏进行密封，但只能达到简单密封，一旦o型圈损坏，内腔和外腔内的流体发生相互泄漏，会发生设备故障和损坏工艺的不良结果。
4.因此，有必要提供一种密封组件以解决上述的现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种密封组件，以解决现有技术中双层高温真空反应腔密封性不佳导致的设备安全性和工艺稳定性的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型的所述一种密封组件，用于在双层嵌套的内腔体和外腔体之间进行密封隔绝，所述内腔体和所述外腔体均设有开口端，所述外腔体套设于所述内腔体外侧，所述外腔体和所述内腔体之间形成一空腔，包括：
7.法兰盘，包括第一端面、与所述第一端面相对的第二端面及位于第一端面和第二端面之间的侧壁，所述第一端面为环形接触面并与所述外腔体开口端配合接触，所述第一端面被所述内腔体的开口端穿过使得所述内腔体的开口端部分被所述侧壁包围，所述侧壁的内侧与所述内腔体的外壁之间形成一环形狭缝；
8.第一密封部，位于所述法兰盘的第一端面与所述外腔体的开口端之间；
9.第二密封部，包括至少3个密封件，位于所述法兰盘的侧壁内侧与所述内腔体的外壁之间，与所述法兰盘的内壁和所述内腔体外壁紧密贴合以实现对所述法兰盘和所述内腔体的径向密封，相邻两个所述密封件与所述环形狭缝之间形成环形腔；
10.真空管道，设置于所述法兰盘的侧壁中，与所述环形腔一一对应连通，用于通过抽真空装置将所述环形腔中的气体抽出；以及
11.真空测量装置，与所述真空管道一一对应。
12.本实用新型的所述密封组件的有益效果在于：
13.在法兰盘端面与外腔体端面之间设置第一密封部，对外腔体中的流体进行密封，在法兰盘内壁和内腔体外壁之间设置至少3个密封件，对法兰盘和内腔体进行多个径向密封，多个径向的密封件的配合大大提高了所述密封组件的密封性能，延长所述密封组件的使用寿命；多个径向的密封件之间形成多个环形腔，并在法兰盘侧壁上形成真空管道对环形腔进行抽真空处理，即使内腔体或外腔体内的流体发生泄漏，泄漏的流体会先进入环形
腔而被抽真空装置排出，保证了内腔体与外腔体中的流体不会相互泄漏，解决了设备安全性和工艺稳定性的问题；在真空管道上对应设置真空测量装置，可以精准判断各密封件的使用情况，提高了密封组件的检修效率。
14.可选地，所述密封组件还包括真空控制组件，电连接于所述抽真空装置，用于将所述真空管道的压力控制在预设压力范围内。
15.可选地，所述密封组件还包括真空判断组件，电连接于所述真空测量装置，用于获取所述真空测量装置的读数，并根据所述读数与所述预设压力范围的差别来判断所述第二密封部的密封情况。
16.可选地，所述密封组件还包括报警组件，电连接于所述真空判断组件，于所述读数超出所述预设压力范围时发出警报。其有益效果在于，一旦所述真空管道内的气体压力超过所述预设压力范围，工作人员能第一时间知悉第二密封部的异常情况，并及时更换，保证设备安全性。
17.可选地，所述真空管道数量不少于2，每一个所述真空管道的预设压力范围均不相同。其有益效果在于，利于结合预设压力范围来具体判断第二密封部故障的位置。
18.可选地，所述法兰盘的内壁设置有至少3个侧壁凹槽，以一一对应嵌设所述密封件，所述侧壁凹槽设置于所述环形狭缝内。
19.可选地，所述法兰盘的第一端面设置有端面凹槽，以嵌设所述第一密封部。
20.可选地，所述密封组件还包括锁紧部，用于将所述法兰盘的第一端面与所述外腔体的开口端锁紧。其有益效果在于，所述锁紧部在保证所述外腔体与所述法兰盘的连接稳定性的同时，也使得所述第一密封部与法兰盘和外腔体的连接更加紧密，保证了其密封性能。
21.可选地，所述第二端面为实心底面，用于对所述内腔体的开口端进行端面密封。
22.可选地，所述第二端面为环形接触面，在所述第二端面上可拆卸地安装一法兰盖，所述法兰盖用于密封或打开所述内腔体的开口端。
附图说明
23.图1为本实用新型的密封组件的剖视图；
24.图2为本实用新型的法兰盘的立体剖面示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
26.针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供了一种密封组件，用于在双层嵌套的内腔体1和外腔体2之间进行密封隔绝，内腔体1和外腔体2均设有开口端，外腔体2套
设于内腔体1的外侧，内腔体1和外腔体2之间形成一空腔20，在一种可选的实施例中，所述内腔体1为高温真空反应室，通入反应气体，内腔体1和外腔体2之间形成一空腔20，所述空腔20中设有冷却流体，用于对高温内腔体1进行冷却，所述内腔体1和外腔体2的腔体材料为耐压、易加工材料，例如石英或金属。
27.图1为本实用新型的密封组件的剖视图。参照图1，本实用新型的所述密封组件包括：
28.法兰盘4，包括第一端面、与第一端面相对的第二端面及位于第一端面和第二端面之间的侧壁，第一端面为环形接触面并与外腔体2开口端配合接触，内腔体1的开口端穿过第一端面，内腔体1穿过第一端面的部分被所述法兰盘4 的侧壁包围，并与法兰盘4的侧壁内侧之间形成一环形狭缝40；
29.第一密封部3，位于法兰盘4的第一端面与外腔体2的开口端之间，以实现对空腔20的密封；
30.第二密封部5，包括至少3个密封件50，位于法兰盘4的侧壁内侧与内腔体1的外壁之间，与法兰盘4的内壁和内腔体外壁紧密贴合以实现对法兰盘4 和内腔体1的径向密封，相邻两个密封件50与环形狭缝40之间形成环形腔41；
31.真空管道6，位于法兰盘4的侧壁中，与环形腔41一一对应连通，用于通过抽真空装置60将环形腔41中的气体抽出；以及
32.真空测量装置7，与真空管道6一一对应。
33.本实用新型的密封组件的优点为：
34.本实用新型在法兰盘4端面与外腔体2端面之间设置第一密封部3，对外腔体2中的流体进行密封，在法兰盘4内壁和内腔体1外壁之间设置至少3个密封件50，对法兰盘4和内腔体1进行多个径向密封，多个径向的密封件的配合大大提高了所述密封组件的密封性能，延长所述密封组件的使用寿命；多个径向的密封件之间形成多个环形腔41，并在法兰盘4侧壁上形成真空管道6对环形腔41进行抽真空处理，即使内腔体1或外腔体2内的流体发生泄漏，泄漏的流体会先进入环形腔41而被抽真空装置60排出，保证了内腔体1与外腔体2 中的流体不会相互泄漏，解决了设备安全性和工艺稳定性的问题；在真空管道6 上对应设置真空测量装置7，可以精准判断各密封件的使用情况，提高了密封组件的检修效率。
35.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述法兰盘4为一u型金属法兰，所述法兰盘4的第一端面为环形密封接触面，第二端面为实心底面，内腔体1 穿过法兰盘4的第一端面，使得内腔体1适配于所述法兰盘4的侧壁中，所述法兰盘4的第二端面正好对所述内腔体1的开口端形成密封。
36.图2为本实用新型的法兰盘的立体剖面示意图。参照图2，所述法兰盘4的第一端面设置有端面凹槽43，以嵌设第一密封部3。法兰盘4的侧壁内侧沿轴向设置有至少3个侧壁凹槽42，以一一对应嵌设所述密封件50。
37.在另一种可选的实施方式中，所述法兰盘4为套筒式金属法兰，即所述法兰盘4的第一端面和第二端面均为环形密封接触面，在第二端面上可拆卸地安装一法兰盖(图中未示出)，从而可以打开或密封所述内腔体1。
38.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述第一密封部3为端面密封件。
39.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述第一密封部3和所述第二密封部5均为
橡胶材质的o型密封圈。
40.作为本实用新型一种可选的实施方式，如图1和图2所示，所述第二密封部5包括至少3个密封件50，3个密封件50均位于所述法兰盘4的侧壁内侧沿轴向设置的侧壁凹槽42中。密封件50安装在侧壁凹槽42内后，密封件50的外壁与侧壁凹槽41的内壁紧密相贴，密封件50的内壁与内腔体1的外壁紧密相贴，以实现环形狭缝40与内腔体的密封。示例性地，3个密封件50包括第一径向密封件501、第二径向密封件502和第三径向密封件503。第一径向密封件 501与第二径向密封件502之间形成第一环形腔411，第二径向密封件502与第三径向密封件503之间形成第二环形腔412，第二径向密封件502将第一环形腔 411和第二环形腔412密封隔绝。
41.作为本实用新型一种可选的实施方式，在所述法兰盘4侧壁上与所述环形腔对应的部位加工出沟槽，所述沟槽与抽真空装置60连接形成真空管道6。示例性地，在法兰盘4侧壁上与第一环形腔411对应的部位加工出第一沟槽，在与第二环形腔412对应的部位加工出第二沟槽，第一沟槽与一抽真空装置60连接形成第一真空管道61，第二沟槽与另一个抽真空装置60连接形成第二真空管道62，从而分别实现对第一环形腔411、第二环形腔412的抽气，如外腔体2 中的冷却流体或内腔体1中的反应气体漏至所述第一环形腔411或第二环形腔 412，则被抽真空装置抽走，避免设备故障和工艺不良。第一真空管道61和第二真空管道62上各安装一个真空测量装置7，两个真空测量装置7用于分别检测第一环形腔411和第二环形腔412的真空情况。
42.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述密封组件还包括锁紧部44，用于将法兰盘4的第一端面与外腔体2的开口端锁紧。锁紧部44在保证外腔体2 与法兰盘4的连接稳定性的同时，也使得第一密封部3与法兰盘4和外腔体2 的连接更加紧密，保证了其密封性能。
43.在一种可选的实施方式中，锁紧部44可以为螺钉或螺栓，在法兰盘4的第一端面和外腔体2的开口端均设置与螺钉或螺栓相适配的螺孔，以便于锁紧部 44锁紧法兰盘4和外腔体2。在另一种可选的实施方式中，锁紧部44可以采用喉箍锁紧的方式。
44.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述密封组件还包括真空控制组件 8，真空控制组件8与抽真空装置60电连接，用于将真空管道6的压力控制在预设压力范围内。在更优的实施方式中，每一个真空管道6内的预设压力范围不同。
45.在一种可选的实施方式中，真空控制组件8设置于抽真空装置60上，以便于对抽真空装置60进行控制。
46.作为本实用新型一种可选的实施方式，所述密封组件还包括真空判断组件 70，电连接于所述真空测量装置7，用于获取真空测量装置7的读数，并根据读数与预设压力范围的差别来判断第二密封部5的密封情况。由于每一个真空管道6内的预设压力范围不同，可根据每个真空管道的压力变化来判断损坏密封件50的具体位置。
47.在一些可选的实施方式中，真空判断组件70均可以为单片机。
48.作为本实用新型一种可选的实施方式，还包括报警组件9，电连接于所述真空判断组件70，当真空判断组件70判断读数超出预设压力范围时，所述报警组件9发出警报。在密封件50老化或损坏时，如外腔体2中的冷却流体或内腔体 1中的反应气体发生泄漏，真空管道内的气体压力超过预设压力范围后，报警组件9发出警报，提醒工作人员及时更换，从而
保证设备安全性和工艺稳定性。
49.在一种可选的实施方式中，真空判断组件70、报警组件9、真空控制组件8 均可通过一个盒体或壳体进行封装，便于信号的传输。
50.在另一种可选的实施方式中，真空判断组件70与两个真空测量装置7均电连接，以便于真空判断组件70直接读取真空测量装置7的读数，并依据读数和预设压力范围进行判断，从而控制报警组件9发出或不发出警报。
51.在一种可选的实施方式中，所述报警组件9可以为硬件，如两个声光报警组件，两个所述声光报警组件可以分别对应设置于两个真空管道6上。其中一个声光报警组件与真空判断组件70设置于一起，两个声光报警组件均与真空判断组件70电连接。当真空判断组件70判断任意一个真空测量装置7的读数超过其真空管道6的预设压力范围时，判定该真空测量装置7连接的真空管道6 发生流体泄漏，该发生流体泄漏的真空管道6对应连接的所述声光报警组件发出声光警报信号，以精确定位发生流体泄漏的真空管道6，提高后续检修效率。
52.在另一种可选的实施方式中，所述报警组件9也可以为软件，如报警程序。当真空判断组件70判断任意一个真空测量装置7的读数超过其真空管道6的预设压力范围时，所述报警程序启动而产生警报信号，并将警报信号发送至在终端如计算机的显示屏上，所述警报信号包括警报标识warning和警报来源。在报警程序产生警报信号后，在计算机显示屏上显示警报标识warning，并显示其警报的来源，以精确定位发生流体泄漏的真空管道6及密封件50。
53.具体地，密封组件的安装使用及控制过程为：
54.(1)将内腔体1插入密封组件的金属法兰盘4中，使用第一径向密封件501、第二径向密封件502、第三径向密封件503在法兰盘4的内壁与内腔体1的外壁之间形成径向密封。如此第一径向密封件501、第二径向密封件502、第三径向密封件503相邻两个密封件之间形成第一环形腔411、第二环形腔412。
55.(2)将外腔体2套接在内腔体1外，使用第一密封部3在外腔体2的开口端与法兰盘4的环形密封面之间形成端面密封，然后将外腔体2和法兰盘4锁紧。
56.(3)使用真空控制组件8和抽真空装置60通过第一真空管道61、第二真空管道62分别对第一环形腔411、第二环形腔412进行抽气，将真空度保持在预设压力范围。其中将第一真空管道61中的压力范围设定为p1，第二真空管道 62的压力范围设定为p2。
57.在一种可选的实施例中，p1可设定为0-1mbar中任意值，p2可设定为 0-0.5mbar中任意值，p1与p2不相等。
58.(4)真空判断组件70获取真空测量装置7的读数，判断读数是否在预设压力范围内。如超出预设压力范围，则报警组件9发出警报，提醒更换第二密封部5。
59.真空判断组件70的具体判断步骤如下：
60.(1)当检测到第一环形腔411连接的真空测量装置7的读数大于p1，第二环形腔412连接的真空测量装置7的读数不超出p2，则真空判断组件70判定第一径向密封件501损坏，外腔体2内的流体可能进入了第一环形腔411，报警组件9发出警报，提醒工作人员对第一径向密封件501进行更换；
61.(2)当检测到第二环形腔412连接的真空测量装置7的读数大于p2，第一环形腔411
连接的真空测量装置7的读数不超出p1，则真空判断组件70判定第三径向密封件503损坏，内腔体1内的流体可能进入了第二环形腔412，报警组件9发出警报，提醒工作人员对第三径向密封件503进行更换；
62.(3)当检测到第一环形腔411连接的真空测量装置7的读数与第二环形腔 412连接的真空测量装置7的读数相同，则真空判断组件70判定第二径向密封件502损坏，报警组件9发出警报，提醒工作人员对第二径向密封件502进行更换。
63.本实用新型所述密封组件通过设置多个径向的密封件50、抽真空装置60、真空测量装置7、报警组件9和真空判断组件70，既加强了所述密封组件的密封性能，也使得真空判断组件70可以精准定位损坏的密封件50，提高了所述密封组件的检修效率。
64.虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。