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CN102439348B - 用于高压压制机的压力容器 - Google Patents

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CN102439348B CN200980159218.9A CN200980159218A CN102439348B CN 102439348 B CN102439348 B CN 102439348B CN 200980159218 A CN200980159218 A CN 200980159218A CN 102439348 B CN102439348 B CN 102439348B
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Abstract

本发明公开了一种用于高压压制机的压力容器(1)，该压力容器包括：至少第一子缸(4)和第二子缸(6)，他们轴向连接以形成用于封闭高压介质的缸主体(2)；和密封装置，其布置在缸主体的内壁处，用于密封第一与第二子缸(4，6)之间的连接部(3)，从而防止高压介质泄漏。密封装置包括：环形密封带(18)；第一周向突出凸缘(30)，其布置在第一子缸的内壁上，并从连接部(3)远离第二子缸(6)轴向延伸；第二周向突出凸缘(32)，其布置在第二子缸(6)的内壁上，并从连接部(3)远离第一子缸(4)轴向延伸。密封带(18)在处于安装位置时同心地位于第一和第二突出凸缘(30，32)内，使得密封带以径向被预加应力的方式邻接第一和第二突出凸缘(30，32)，并且与第一与第二子缸(4，6)之间的连接部(3)密封地交迭。密封装置还包括第一周向安装空间(51)，其布置在第一子缸(4)的内壁中，并从第一突出凸缘(30)远离第二子缸(6)轴向延伸，以便于密封装置的部件的更换。

Description

用于高压压制机的压力容器
技术领域
本发明涉及一种高压压制机，所述高压压制机包括轴向连接并通过密封装置密封的第一子缸和第二子缸。本发明还涉及一种更换密封装置的部件的方法。
背景技术
在高压压制机的高压压制操作期间，压力介质被非常高的压力压制。压力介质为流体。高压压制机可以用于各种应用。高压压制机例如可以用于通过高度挤压设置在封闭压力容器中的流体将金属板材零件形成预定形状，并用作到中间隔板或类似物的施加力。如果高压压制机将相等的压力施加在压力容器中的内容物的每一侧，则压制机被称为等静压机，等静压机可以用于对金属或陶瓷粉末进行压紧或压实，以便减少铸造或烧结制品中的孔隙或空隙，对食品进行杀菌和保存食品等。基于压力介质在等静压制过程期间的温度，该过程可以被称作为高温等静压(HIP)、热等静压或冷等静压(CIP)。
传统的高压压制机的压力容器包括缸主体。缸主体由缸头处的封闭盖封闭。框架被布置成将封闭盖保持在缸主体的端部处。
为了增加压力容器抗裂缝形成和扩展的能力，压力容器通常被预加应力。容器例如可以通过自紧法、通过收缩或通过绕线而被预加应力。
压力容器中的压力水平取决于压制机类型和要被压制的材料。在金属板成型中，压制机典型地被设计成达到140MPa的压力，在CIP中，压制机典型地被设计成在100MPa与600MPa之间的压力，而在HIP中，压制机典型地被设计成达到300MPa的压力。
用于高压压制机的缸传统地通过锻造制造而成。缸主体首先被铸造随后被锻造以形成缸主体。在热处理之后，缸主体被机械加工成其最终形状和尺寸。为了制造非常大的缸，对锻造过程、热处理和机械加工处理的设备具有高要求。
近年来，对尺寸越来越大的物品的压制需要增加，意味着需要越来越大的压制机。制造更大的压制机的一种可选办法是制造具有包括连接子缸的缸主体的压力容器。缸主体则可以包括两个或更多个单独的子缸，所述两个或更多个单独的子缸被布置成相互连接，藉此等静压机的缸主体的尺寸不会受限于单个大缸的制造过程。
大型压制机不仅受益于包括连接在一起的子缸的缸主体。具有这种结构的较小尺寸的压力容器具有较短的交货时间。
这种轴向分离高压容器的问题在于子缸之间的连接处的充分密封。渗漏的压力介质可能会产生腐蚀或与不能达到或保持期望高压有关的困难。压力介质可能会泄露到连接处并被圈闭，泄漏的压力介质可能将相当大的分离力传递给子缸，从而可能会导致子缸之间的连接的损坏或甚至导致子缸的分离。
与高压压制机中的密封装置相关联的另一个问题在于所述密封装置易于磨损并难以更换。
发明内容
因此，本发明的目的是至少减少上述问题中的一些。
该目的通过具有根据所述权利要求1和17的特征的压力容器来实现。可选的实施例限定在从属权利要求2-16中。
根据本发明的用于高压压制机的压力容器包括：至少第一子缸和第二子缸，所述第一子缸和所述第二子缸轴向连接以形成用于封闭高压介质的缸主体；和密封装置，所述密封装置布置在缸主体的内壁处，用于密封第一子缸与第二子缸之间的连接部，从而防止高压介质泄漏。密封装置包括：环形密封带；第一周向突出凸缘，其布置在第一子缸的内壁上，并且从连接部远离第二子缸轴向延伸；第二周向突出凸缘，其布置在第二子缸的内壁上，并且从连接部远离第一子缸轴向延伸。密封带在处于安装位置时同心地位于第一突出凸缘和第二突出凸缘内，使得密封带以径向被预加应力的方式邻接第一突出凸缘和第二突出凸缘，并且与第一子缸与第二子缸之间的连接部密封地交迭。密封装置还包括第一周向安装空间，所述第一周向安装空间布置在第一子缸的内壁中，并且从第一突出凸缘远离第二子缸轴向延伸，以便于密封装置的部件的更换。
根据本发明的用于更换如上所述的压力容器的磨损密封带的方法，包括以下步骤：
将磨损的密封带移出压力容器；
将具有楔形表面的工具插入到第一安装空间中，使得楔形表面至少轴向沿着第一安装空间的底部与第一突出凸缘的最内侧径向端部之间的距离和至少在选择的周向部分处形成滑动表面；
使圆形更换密封带变形成为椭圆形形状；
将变形后的更换密封带引入到压力容器中；
将变形后的更换密封带放置在第一安装空间中；
在第一安装空间中使变形后的更换密封带大致变形回到更换密封带的初始圆形形状；
在工具的楔形表面上将更换密封带推到同心地位于第一突出凸缘和第二突出凸缘内的密封位置，使得更换密封带以被径向预加应力的方式邻接第一突出凸缘和第二突出凸缘，并与第一子缸与第二子缸之间的连接部密封地交迭。
由于密封带以被预加应力的方式邻接连接部，因此可实现密封带与连接部之间期望的接触压力，所述接触压力确保能实现足够的所关心的高压密封。期望的接触压力由抵靠在连接部上从而试图扩大到初始的松弛状态的被预加应力的密封带提供。通过选择密封带的适当直径和厚度以及突出凸缘的适当的径向突出，可以实现期望的接触压力，并因此实现期望的密封。
由于设置第一安装空间，因此可以用新的密封带更换根据本发明的密封带，此外，新密封带将以充足的接触压力倚靠在连接部上，所述接触压力由密封带中的预应力提供。在磨损的密封带已经被移除之后(例如，通过将密封带切割成碎片)，新的密封带可以被引入压力容器中，其中密封带被变形并适当地转动，使得密封带的外密封表面不会被缸主体的内壁损坏。接着，使用安装空间的另外的空间，可以将新的密封带转动到适当的位置，用于被压缩并在突出凸缘上推动，而占据预加应力的安装位置。由于根据本发明的突出凸缘和安装空间，密封带仅需要在最大预应力状态下被推动突出凸缘的轴向延伸部的短距离，藉此能够降低密封带的外密封表面被损坏的风险。
与此相反，在包括具有齐平内壁的缸主体的压力容器的现有技术中，在压力容器仍然松弛的阶段，在压力容器的组装期间，通常在连接部上施加密封。接着，密封带被预加应力，用于在应用预加应力装置期间与压力容器一起提供期望的接触压力，所述预加应力装置例如为绕压力容器的外包络面缠绕的金属带。在这样的压力容器现有技术中，例如，当压力容器被径向预加应力时用新密封带更换旧密封带时，不能或至少很难将密封带放置到适当位置同时又不对密封带的外密封表面造成严重损坏，因为密封带在内壁表面上滑动时要承受很高的压力。
由于根据本发明的方法，通过使用具有楔形表面的工具将密封带从安装空间推动到突出凸缘上并越过突出凸缘，密封带的压缩变得方便，并且能够减小带密封带的外密封表面或突出凸缘的角被损坏的风险。
本发明的压力容器包括在端部处例如由盖封闭的缸主体。在把要在压力容器中的压力处理中被压力处理的物体或物品装载到压力容器中时，一个盖例如可以被布置成被打开和关闭。
缸主体和盖通常通过框架被保持在适当的位置。因此，由现有技术公知的是通过外框架将缸主体和缸主体的所述盖轴向地保持在一起，其中所述外框架在缸主体外从一端处的盖延伸到另一端处的盖。
压力容器的缸主体被布置成保持要被高压处理的物品。缸主体通常在高压处理开始之前填满高压介质。根据本发明的压力容器适于在高压下进行操作。本发明的压力容器中的压力水平取决于压制机类型和要被压制的材料。在金属板成型中，压制机典型地被设计成达到140MPa的压力，在CIP中，压制机典型地被设计成在100MPa与600MPa之间的压力，而在HIP中，压制机典型地被设计成达到300MPa的压力。
高压介质通常为流体，例如氩气、油或水。
这里使用的缸主体总体表示具有大致圆形横截面和圆筒形壁的管状主体。
为了本申请的目的，轴向方向是沿着缸主体的中心轴线的方向。径向方向垂直于轴向方向，并因此在缸主体中径向地指向。周向延伸部表示缸主体的例如沿着内表面或绕外表面的圆形延伸部。
本发明的缸主体包括两个或更多个子缸。子缸是缸形部分。当一个子缸轴向连接到另一个子缸时，缸主体被形成为包括两个子缸。因此，本发明不局限于使用两个子缸，缸主体可以包括三个、四个、五个或任意其它适当数量的子缸。
本发明的环形密封带例如由青铜材料制成。密封带为在其轴向方向上具有延伸部的环形形状。密封带被布置成当在突出凸缘处的位置时在径向方向上被压缩，使得突出凸缘之间的连接部被密封带密封。密封带的外表面和几何形状设有适于关于凸缘形成密封的形状和表面粗糙度。密封带的面对缸主体的内部的内表面和几何形状可以具有任意轮廓或表面粗糙度。内部几何形状优选地被成形为使得缸主体的空间和形状大致与单个缸的相同。
周向突出凸缘被布置为内缸壁的突出部分。凸缘从安装空间突出，使得安装空间中的内径大于凸缘处的直径。凸缘是周向的并在轴向方向上具有延伸部，使得在连接部的每一侧形成高台，其中密封带邻接到所述高台上。凸缘优选地绕连接部对称布置，尽管非对称配置也属于本发明的一部分。
本发明的周向安装空间被布置成有助于更换密封装置的部件，其中安装空间布置在第一子缸的内壁中，并且从第一突出凸缘轴向延伸并远离第二子缸。密封装置的部件的更换例如包括辅助密封装置的更换和密封带的更换。
本发明的更换磨损密封带的方法可应用于更换安装在预加应力的压力容器中的密封带。密封带无须一定被磨损后才被更换，可以基于安全或操作可靠性方面的原因而更换。可以例如通过锯、折叠或使密封带塑性变形来执行密封带的移除，使得所述密封带在不会损害缸主体的内壁的情况下从压力容器移出。
通过使圆形更换密封带变形成椭圆形形状，在将新密封带插入到缸主体中期间可以避免缸主体的内表面与密封带之间的任意接触。所述缸主体的内表面与密封带之间的任何接触都意味着具有刮擦形成的风险，因而在密封性能方面是不利的。
安装空间的尺寸、深度和宽度适于几何地配合新密封带的变形(从椭圆形形状变形回到其大致初始的未受应力的形状)。安装空间还同时配合工具和密封带，使得可以执行更换密封带的方法。此外，安装空间的内径的尺寸被形成为使得在更换磨损密封带的方法期间当密封带位于安装空间中时，可以使新密封带大致变形回到其初始圆形形状。
安装位置中的密封带与突出凸缘之间的接触压力取决于诸如未受应力密封带的初始直径、密封带在抵靠突出凸缘安装在密封位置中时的直径、密封带的材料、几何形状和厚度、并因此所述密封带对于压缩变形的弹性响应、以及密封带与突出凸缘之间的界面的总面积等参数。优选地选择密封带的特性和接触位置，使得密封带被弹性变形到其密封位置。因此，即使在汽缸壁的移动(在高压处理期间可能会发生此)期间，也可以保持密封带的密封性能。此外，在完成压力容器其高压水平的设计和参数之后，接触压力的水平被进一步匹配。
安装空间例如可以通过在凸缘处形成具有小于缸的其余部分的内径的尺寸的内径而形成。可选地，缸的其余部分具有与凸缘处的直径相同的内径，而安装空间具有更大的直径、在汽缸壁内部被钻出埋头孔。
在本发明的一个实施例中，突出凸缘在径向方向上朝向缸主体的中心突出的径向距离以及密封带在未受应力状态下的外径使得，密封带在安装位置时通过被弹性压缩而被径向预加应力，并且密封带与突出凸缘之间的接触压力至少为2MPa。压力容器的尺寸越小，接触压力优选地更高。因此可以通过改变凸缘突出率、密封带的材料、密封带在未受应力状态下的外径而选择接触压力和确定接触压力的大小。
在本发明的一个实施例中，突出凸缘分别具有用于密封地接触密封带上的相应密封表面的周向密封接触表面，并且其中所述接触表面平行于缸主体的中心轴线轴向延伸。接触表面平行于缸主体的中心轴线延伸的优点在于可以在轴向方向上以相等的压力推或拉密封带。此外，在施加预应力期间或在压力处理期间作用于密封带上的压力主要在径向方向上，并且往往不会使密封带在轴向方向上移出其密封位置。
在本发明的一个实施例中，密封带沿其周向边中的至少一个设有斜切边。根据权利要求17的方法，该斜切边可以在安装新密封带时使用，其中斜切边可以被布置成沿着工具的表面滑动。密封带的斜切边的另一个优点在于降低了密封带、工具或突出凸缘的刮擦或材料损坏的风险。
在本发明的一个实施例中，密封带由金属材料制成，优选地由青铜制成。密封带优选地由在预加应力或高压处理期间不会塑性变形的材料制成，且硬度低于子缸的硬度，并且具有优越的密封性能。
在本发明的一个实施例中，第一安装空间的尺寸被形成为使得当处于预安装位置的密封带位于第一安装空间时，密封带优选地大致未受应力。大致未受应力密封带在更换磨损的密封带时是有利的。与使受应力的密封带变成其初始圆形形状相比，将未受应力密封带变成其初始圆形形状更加简单。
在本发明的一个实施例中，密封带处于安装位置时具有周向部分，所述周向部分轴向延伸通过第一突出凸缘并穿过第一安装空间的一部分，使得周向密封通道形成在密封带、第一突出凸缘的径向表面和第一子缸的内壁之间；并且其中密封装置还包括周向辅助密封装置，所述周向辅助密封装置布置在密封通道中，用于密封密封带与第一突出凸缘之间的连接部。辅助密封装置的优点在于密封装置和连接部因此被额外地密封。此外，在移除磨损密封带和放置并推动替换密封带时，密封带轴向延伸通过第一突出凸缘的部分可以用作抓握构件。
在本发明的一个实施例中，第一安装空间具有轴向延伸部，所述轴向延伸部使得能够从缸主体内部接近密封通道以用于更换辅助密封装置的至少一些部件。因此可以更换辅助密封装置的部件，同时密封带被留在安装位置。此外，可以通过安装空间例如通过用非破坏性铸造材料铸造在控制裂纹发生的情况中检查密封通道。可选地，通过在露出密封通道的方向上稍微轴向移动密封带，可以用眼睛或目视检查或控制密封通道。
辅助密封装置在一个实施例中包括柔性密封件，例如O形环、方形环或u形杯状密封件。辅助密封装置可以可选地包括布置在相同的密封通道中的多于一个的柔性密封件，并且两个柔性密封件之间的间距可以用于例如保持诸如润滑脂的防腐蚀剂。
在本发明的一个实施例中，密封装置还包括布置在第一安装空间中用于防止密封带在安装位置中轴向移动的锁定构件。锁定构件还可以被用作在更换密封带和将密封带推动到密封位置时的滑动停止件或导向件。
在本发明的一个实施例中，锁定构件包括簧环。簧环的优点在于其有助于安装和移除锁环。
在本发明的一个实施例中，第一安装空间由第一子缸的内壁中的周向安装沟槽形成，锁定构件的径向厚度等于第一突出凸缘和密封带的组合径向厚度，并且其中锁定构件从密封带的周向边轴向地延伸到安装沟槽的远端，藉此密封带的径向内表面、锁定构件和缸主体的在安装沟槽外的内表面齐平。在用于要被压力处理的物品或物体的保持器的内部布置时缸主体齐平的内表面是有利的。在加载或卸载物品或物体时齐平的内表面也是有利的。
在本发明的另一个实施例中，密封装置还包括第二周向安装空间，所述第二周向安装空间布置在第二子缸的内壁中，从第二突出凸缘轴远离第一子缸轴向延伸，并且以与第一周向安装空间相同的方式布置，并以与第一周向安装空间相同的方式与密封装置的相应部件协作。在本发明的一个实施例中，密封装置关于第一子缸与第二子缸之间的连接部对称。对称的密封装置的优点在于例如辅助密封装置可以被设置成进一步密封密封带与第二突出凸缘之间的连接部。关于以上公开的对称密封装置的特征的优点还可以应用于不对称密封装置。
在本发明的一个实施例中，预加应力装置绕缸主体的包络面设置，使得缸主体被径向预加应力。预加应力装置可以是绕线式或收缩式或任意其它预加应力装置。向缸主体径向预加应力的优点在于能够提高压力容器抗裂缝形成和扩展的能力。
在本发明的一个实施例中，第一子缸和第二子缸通过固定构件轴向连接，其中
第一子缸设有用于容纳固定构件的第一部分的第一基座，
第二子缸设有用于容纳固定构件的第二部分的第二基座，
固定构件配合在第一基座和第二基座中，
固定构件、第一基座和第二基座被布置成使得固定构件、第一基座和第二基座协作以防止第一子缸与第二子缸之间的相对轴向移动，以及其中
预加应力装置绕缸主体的包络面设置，使得缸主体被径向预加应力并且固定构件被锁定在第一基座和第二基座中。
本发明的固定构件是被布置成将第一子缸和第二子缸保持、紧固、连接或固定在一起以防止所述子缸之间的分离的轴向移动的构件。
由于压力容器的供给包括第一和第二子缸且固定构件布置在第一和第二子缸的基座中，因此固定构件可以被预加应力装置被锁定，并因此可以防止分离轴向移动。两个子缸之间的轴向连接一方面基于被构造和布置成协作以防止分离轴向力的固定构件和第一以及第二基座的组合，而另一方面基于被布置成将固定构件锁定在基座中的预加应力装置。除了保持吸收固定构件可靠地位于基座中适当位置的力之外，预加应力装置给机械连接器(基座和固定构件)增加额外的强度。因此，可实现两个子缸之间的可靠连接。
固定构件优选地被定位成连接到两个子缸之间的连接部，并因此在缸处不需要远离连接部的另外的空间。这在压力容器设计的其余部分无需被适应或从包括同类缸主体的压力容器重新设计时是有利的。由于例如不需要连接空间，因此连接的子缸的数量不受限制，缸主体因此可以包括多于两个的连接子缸。
理想地，从压力容器不会发生泄露。然而，如果在密封装置处出现泄漏，则压力介质将从缸主体流出。
在一个实施例中，第一子缸与第二子缸之间的连接部设有至少一个径向排放通道，所述排放通道在缸主体的内侧从密封装置延伸，径向通过缸主体并出来达到固定构件的直通排放孔的入口。
在本发明的一个实施例中，固定构件布置有至少一个直通排放孔，所述直通排放孔具有在第一子缸与第二子缸之间的连接部处的入口，并径向延伸通过固定构件。
排放通道在一个实施例中沿缸主体的轴向方向布置在缸主体与预加应力装置之间。这种结构的一个示例使杆绕缸主体的包络面布置。当杆沿着缸主体的外表面布置时，杆与缸主体的包络面之间的空间则在缸主体的轴向方向上形成排放通道。杆可以具有圆形通切部，但是优选地具有棱，并且最优选地具有6个棱。
在一个实施例中，排放孔和排放通道的横截面面积被设置成使得从缸主体泄露出来的压力介质通过第一子缸与第二子缸之间的连接部并进入到径向排放通道、排放孔和轴向排放通道的压力介质的泄漏流沿着所述横截面面积相同或扩大的路径。这是为了降低排放流方向上的流动阻力，使得能够避免产生例如作用在子缸的分离方向上的力。
布置在压力容器中的排放装置的优点在于可以在初始阶段观察泄漏。出于安全和性能原因，泄漏控制是重要的。如果在初始阶段没有注意到泄漏，则压力容器破裂的风险增加。
除非这里另外进行明确地限定，通常根据其在本技术领域中的普通意思解释权利要求中使用的所有术语。
本发明的其它目的、特征和优点将从以下详细说明所附权利要求和所附附图清楚呈现。
附图说明
参考附图，下面通过对说明性的并且非限制性的本发明的优选实施例的详细描述，本发明的上述以及另外的目的、特征和优点将得到更好的理解：
图1是根据本发明的一个实施例的压力容器的示意性截面图；
图2是根据本发明的一个实施例的密封装置的示意性视图；
图3是根据本发明的一个实施例的与图2相对应的示意性视图，其中O形环将被替换；以及
图4是根据本发明的一个实施例的与图2相对应的示意性视图，其中密封带将被替换。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的压力容器1的示意性横截面图。压力容器1包括缸主体2，所述缸主体包括两个连接的子缸4、6。缸主体2在端部处被盖10、11被封闭，其中所述盖被框架12保持在适当的位置。缸主体2被布置成保持要被高压处理的物品。
缸主体2的外包络面设有一捆缠绕钢带8形式的预加应力装置。所述带绕缸主体2的包络面径向紧密地缠绕，以在压力容器壁中提供径向压缩应力。该带以螺旋形方式从缸的一端缠绕到另一端并缠绕回去。所述带具有矩形横截面形状并以边缘到边缘的方式缠绕。从一端到另一端的每一次缠绕形成单独的预加应力层，并且整个预加应力装置包括多层缠绕钢带。
框架12还设有一捆缠绕钢带14以协助框架12承受(take up)轴向载荷。为了打开压力容器1，框架12在垂直于缸主体2的轴向方向的方向上移动，藉此盖10、11可以移除，从而提供到缸主体2的内侧的接近途经(access)。
两个子缸4、6通过固定构件16轴向连接，所述固定构件由所述一捆卷绕钢带8形式的径向预加应力装置被保持在适当的位置，所述一捆卷绕钢带绕着缸主体2的包络面布置。
缸主体2的内壁设有密封两个子缸4、6之间的连接部3的密封装置。密封装置包括由锁定构件20、21轴向保持在适当位置的密封带18。以下参照图2更加详细地说明密封装置。
图2显示根据本发明的一个实施例的两个子缸4、6之间的连接部3的局部放大图。在连接部3的区域处切开缸主体2的壁和所述一捆卷绕钢带8。条纹区域表示剖切部分的细节。
所示的两个子缸4、6是具有圆形横截面的缸形部件，并且子缸壁的厚度及其外径和内径具有相同的尺寸。
两个子缸4、6通过布置在缸主体2的外壁中的固定构件16轴向连接。第一基座22布置在第一子缸4的外壁中，而第二基座26布置在第二子缸6的外壁中。固定构件16配合在子缸4、6的第一基座22和第二基座26中，从而对称地与两个子缸4、6之间的连接部3交迭。固定构件16的第一部分24布置在第一子缸4的第一基座22中，而固定构件16的第二部分28布置在第二子缸6中布置的第二基座26中。固定构件包括两个圆弧形部分，当配合在基座22、26中时，所述圆弧形部分绕缸主体2周向地延伸。
固定构件16在缸主体2的壁中被钻出埋头孔，使得包括两个连接的子缸的缸主体2的外表面齐平。第一基座22在第一子缸4中被钻出埋头孔，而第二基座26在第二子缸28中被钻出埋头孔，使得固定构件16配合在基座22、26中，并使得固定构件的径向最外侧表面平行于两个连接的子缸的径向最外侧表面。因此，能够避免应力集中，并且预加应力装置施加的压缩应力被均匀分布。
压力容器1设有密封装置，所述密封装置布置在缸主体2的内壁处，从而密封两个子缸4、6之间的连接部3。密封装置包括密封带18、锁环20、21、O形环33、34、35、36、突出凸缘30、32、间隔件38、39和安装空间51、52。
密封带18由青铜制成，间隔件38、39由塑性材料制成。锁环20、21是簧环。
密封带18同心地位于第一突出凸缘30和第二突出凸缘32处，并以径向预加应力的方式邻接第一突出凸缘30和第二突出凸缘32，并且以密封的方式与第一子缸4与第二子缸6之间的连接部3交迭。
为了另外地密封两个子缸4、6之间的轴向连接部，设置辅助密封装置。密封带18的周向部分轴向延伸通过突出凸缘30、32，从而在两个突出凸缘30、32的下方形成密封通道。密封通道形成在密封带18的轴向延伸部分、突出凸缘30、32的径向表面以及子缸4、6的内壁之间。每一个密封通道设有两个O形环33、34、35、36和间隔件38、39。润滑脂设置在两个相邻的O形环33、34或35、36之间，以用作防腐蚀剂。间隔件38、39被安装成用作妨碍装置并防止O形环33、34、35、36离开密封通道。
密封带18由锁定构件20、21轴向地保持在适当的位置，所述锁定构件在密封带18的两侧布置在安装空间51、52中。锁定构件20、21的尺寸被形成为轴向地配合在安装空间51、52中。
在安装密封装置的情况下，缸主体2的内表面被布置成平齐，使得缸主体2内部的几何结构和形状不受密封装置的影响。
安装空间51、52是周向的并且被布置成有助于密封装置的部件的更换。安装空间51、52的尺寸被形成为当移除相邻的锁环20、21和间隔件38、39时足以提供到O形环33、34、35、36的接近途经，但是同时密封带位于安装位置。图3示出了更换过程中的O形环33。上锁定构件20已经从压力容器移出，藉此可接近最外侧O形环33。设置最内侧O形环34通过安装空间51也可接近并藉此可被更换。例如，两个新O形环和润滑脂可以放置在密封通道中。此外，可以通过安装空间51、52检查密封通道，尤其是子缸4、6的表面。
本发明还包括一种更换磨损密封带18的方法。图4显示了多个更换步骤中的一个的示例。具有楔形表面的工具50已经插入第一安装空间51中，使得楔形表面轴向沿着第一安装空间51的底部与第一突出凸缘30的最内侧径向端部之间的距离以及径向沿着安装空间51的周向部分形成滑动表面。
新密封带以椭圆形形状已经被引入压力容器1。密封带18已经被放置在安装空间51中并变形回到其初始的圆形形状。
图4显示在工具50的楔形表面上将密封带18推动到密封位置的步骤期间的密封带18，所述密封位置同心地位于第一突出凸缘30和第二突出凸缘32中。密封带18设有斜切边40，密封带18沿着所述斜切边抵靠工具50滑动。密封带18的推动指的是，密封带18从(在安装空间51中时的)初始未受应力状态被压缩到密封带18(邻接突出凸缘30、32时)的径向压缩状态。当新更换的密封带18已经移动到突出凸缘30、32的顶部上的位置时，所述新更换的密封带18与两个子缸4、6之间的连接部3密封地交迭。
在图4中，两个锁定构件20、21从缸主体2移除，虽然为了有助于更换密封带18，但是仅锁定构件20、21中的一个需要从安装空间51、52被移除。新的O形环33、34、35、36和间隔件38、40优选地作为要安装的新密封带被安装。
图1-4的压力容器1还包括排放装置，所述排放装置包括布置在第一和第二子缸的连接部中的界面处的径向排放通道44，还包括排放孔42，所述排放孔布置在缸主体2的包络面与预加应力装置8之间中布置的固定构件和杆46中，从而形成轴向引导的排放通道。
固定构件16设有直通排放孔42，所述直通排放孔42具有在第一子缸4与第二子缸6之间的连接部3处的入口，并径向延伸通过固定构件16。这种直通排放孔42以频繁间隔绕固定构件16的周向布置，参见图3。
两个子缸4、6之间的连接部3设有径向延伸排放通道44，所述排放通道44在缸主体2的内侧从密封装置18延伸，并径向穿过缸主体2并到达固定构件16的直通排放孔42的入口。
6棱杆46布置成在缸主体2与预加应力装置之间中绕着缸主体2的外包络面。所述杆46绕缸主体2并排布置，随后施加预加应力装置。轴向延伸通道形成在一对相邻杆中的每一个与缸主体2的表面之间，藉此排放通道形成在缸主体2的轴向方向上并沿着缸主体2的包络面。
理想地，压力容器不会发生泄露。然而，如果在密封装置处发生泄漏，则压力介质将从缸主体2流出。泄露流将沿着经由密封装置、首先通过径向延伸排放通道44，接着通过直通排放空42的路径，并最后沿着轴向延伸排放通道。泄露流的路径的横截面的直径被布置成使得所述流动将沿着所述横截面面积的直径相同或扩大的路径。因此，已经通过连接部3泄漏出来的压力介质将以低流动阻力流动，而作用在子缸上的分离力将被减小。该排放装置使得可以在初始阶段注意到泄漏。基于横截面的形状，该横截面的尺寸可以被另外调节以实现低流动阻力的期望结果。

Claims (18)

1.一种用于高压压制机的压力容器，包括：
至少第一子缸和第二子缸，所述第一子缸和所述第二子缸轴向连接以形成用于封闭高压介质的缸主体；和
密封装置，所述密封装置布置在所述缸主体的内壁处，用于密封所述第一子缸与所述第二子缸之间的连接部，从而防止所述高压介质泄漏，所述密封装置包括：
环形密封带；
第一周向突出凸缘，其布置在所述第一子缸的内壁上，并且从所述连接部远离所述第二子缸轴向延伸；
第二周向突出凸缘，其布置在所述第二子缸的内壁上，并且从所述连接部远离所述第一子缸轴向延伸，
其中所述密封带在处于安装位置时同心地位于所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘内，使得所述密封带以径向被预加应力的方式邻接所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘，并且与所述第一子缸与所述第二子缸之间的连接部密封地交迭；以及
其中所述密封装置还包括第一周向安装空间，所述第一周向安装空间布置在所述第一子缸的内壁中，并且从所述第一周向突出凸缘远离所述第二子缸轴向延伸，以便于所述密封装置的部件的更换。
2.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘在径向方向上突出的径向距离以及所述密封带在未受应力状态下具有的外径使得所述密封带在处于安装位置时通过被弹性压缩而被径向预加压力，并且所述密封带与所述第一周向突出凸缘和第二周向突出凸缘之间的接触压力至少为2MPa。
3.根据权利要求1或2所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘分别具有周向密封接触表面，所述周向密封接触表面用于密封地接触所述密封带上的相应的密封表面，其中所述接触表面平行于所述缸主体的中心轴线轴向延伸。
4.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封带沿着所述密封带的周向边中的至少一个设有斜切边。
5.根据权利要求1述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封带由金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封带由青铜制成。
7.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一周向安装空间的尺寸被形成为使得当处于预安装位置的所述密封带位于所述第一周向安装空间中时，所述密封带是未受应力的。
8.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封带在处于安装位置时具有下述周向部分，所述周向部分轴向延伸通过所述第一周向突出凸缘并延伸穿过所述第一周向安装空间的一部分，使得在所述密封带、所述第一周向突出凸缘的径向表面和所述第一子缸的内壁之间形成周向密封通道；其中，所述密封装置还包括周向辅助密封装置，所述周向辅助密封装置布置在所述密封通道中，用于密封所述密封带与所述第一周向突出凸缘之间的连接部。
9.根据权利要求8所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一周向安装空间具有轴向延伸部，所述轴向延伸部使得能够从所述缸主体内接近所述密封通道以更换所述辅助密封装置的至少一些部件。
10.根据权利要求8所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述辅助密封装置包括柔性密封件。
11.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封装置还包括锁定构件，所述锁定构件布置在所述第一周向安装空间中，用于防止所述密封装置在处于安装位置时轴向移动。
12.根据权利要求11所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一周向安装空间由所述第一子缸的内壁中的周向安装沟槽形成，所述锁定构件的径向厚度等于所述第一周向突出凸缘和所述密封带的组合径向厚度，其中所述锁定构件从所述密封带的周向边轴向地延伸到所述安装沟槽的远端，藉此所述锁定构件和所述密封带的径向内表面及所述缸主体的在所述安装沟槽外的内表面齐平。
13.根据权利要求11或12所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述锁定构件包括簧环。
14.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封装置还包括第二周向安装空间，所述第二周向安装空间布置在所述第二子缸的内壁中，并从第二周向突出凸缘远离所述第一子缸轴向延伸，并以与第一周向安装空间相同的方式布置，并以与所述第一周向安装空间相同的方式与所述密封装置的相应部件协作。
15.根据权利要求14所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述密封装置关于所述第一子缸与所述第二子缸之间的连接部对称。
16.根据权利要求1所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述压力容器还包括预加应力装置，所述预加应力装置绕所述缸主体的包络面设置，使得所述缸主体被径向预加应力。
17.根据权利要求16所述的用于高压压制机的压力容器，其中，所述第一子缸和所述第二子缸通过固定构件轴向连接，其中：
所述第一子缸设有用于容纳所述固定构件的第一部分的第一基座；
所述第二子缸设有用于容纳所述固定构件的第二部分的第二基座；
所述固定构件配合在所述第一基座和所述第二基座中；
所述固定构件、所述第一基座和所述第二基座被布置成使得所述固定构件、所述第一基座和所述第二基座协作以防止所述第一子缸与所述第二子缸之间的相对轴向移动；以及
其中所述预加应力装置绕所述缸主体的包络面设置，使得所述缸主体被径向预加应力，并且所述固定构件被锁定在所述第一基座和所述第二基座中。
18.一种用于更换根据权利要求1的压力容器的被磨损的密封带的方法，包括以下步骤：
将磨损的密封带移出压力容器；
将具有楔形表面的工具插入到所述第一周向安装空间中，使得所述楔形表面至少沿着所述第一周向安装空间的底部与所述第一周向突出凸缘的最内侧径向端部之间的距离和至少在选择的周向部分处轴向形成滑动表面；
使圆形更换密封带变形成为椭圆形形状；
将变形后的所述更换密封带引入到所述压力容器中；
将变形后的所述更换密封带放置在所述第一周向安装空间中；
在所述第一周向安装空间中使变形后的所述更换密封带大致变形回到所述更换密封带的初始圆形形状；以及步骤
在所述工具的楔形表面上将所述更换密封带推到同心地位于所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘内的密封位置，使得所述更换密封带以被径向预加应力的方式邻接所述第一周向突出凸缘和所述第二周向突出凸缘，并与所述第一子缸与所述第二子缸之间的连接部密封地交迭。
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