热装式密封环的结构怎样？

为提高带o形圈密封环的使用温度，出现了热装式密封环。它是靠硬质合金环和环座之间的过盈配合来传递扭矩并实现密封，是目前应用最多的一种密封环（图23）。这种密封环组合时将环座加热，环座孔受热胀大，放入硬质合金环，冷却之后两者在过盈下完成组合，再常温下研磨和抛光，密封端面到要求的精度。这种环的缺点是，随着时间的推移，环境和使用温度的变化，密封端面的平面度将发生变化而不符合要求。究其原因，一是热装结构本身存在过盈，且接触应力不均匀，使之产生机械变形；二是由于使用温度较高（或过低），材料物理性能（主要是线膨胀系数）的差异使硬质合金环和环座的配合部位不能同步胀缩，过盈量发生变化，接触应力也随着发生变化，这种变化对密封环的使用产生影响。密封端面变形破坏了平面度，更有甚者丧失过盈，使联接失效，硬质合金环脱落。

   热装式密封环目前有三种结构，图23a是制造厂早期生产的，结构较为简单。但是由于硬质合金环和辅助密封圈接触，一旦硬质合金环松脱，运转时辅助密封圈被严重磨损，会出现大量泄露。而图23b是在图23a的基础上改进的，辅助密封圈不和硬质合金环接触，不存在上述缺陷，只是硬质合金环和环座之间有轻微泄露，为了减少硬质合金环密封端面的不均匀变形，环座的热装部位内外设置环形槽（图23c），使硬质合金环外圆柱面的接触应力趋于均匀，以减少碳化钨环的变形，使用效果较好。

热装式密封环的结构主要包括以下几点：

1. 硬质合金环：通常采用碳化钨等硬质合金材料制成，具有高硬度和良好的耐磨性，能够承受高温和化学侵蚀。

2. 环座：是安装硬质合金环的部件，通常由金属材料制成。在组装时，环座需要加热以便硬质合金环能够放入其中。冷却后，两者之间由于热胀冷缩造成的过盈配合确保了扭矩传递和密封功能。

3. 辅助密封圈：用于提供初步的密封，通常由弹性材料制成，如橡胶或PTFE（聚四氟乙烯）等。

现有的热装式密封环结构有三种，它们分别是：

a. 早期简单的结构（图23a），硬质合金环与辅助密封圈直接接触，若硬质合金环松动会导致辅助密封圈磨损，从而造成泄露。

b. 改进后的结构（图23b），辅助密封圈与硬质合金环不直接接触，避免了早期结构的缺点。但是，硬质合金环与环座之间可能存在轻微泄漏。

c. 为了减少密封端面的不均匀变形，进一步改进的结构（图23c），在环座的热装部位内外设置了环形槽，使得硬质合金环的外圆柱面接触应力更加均匀，从而降低了硬质合金环的变形，改善了使用效果。

这些结构在设计时都考虑了温度变化导致的材料膨胀和收缩，以及传递扭矩和实现密封的需要。不同的结构优化了密封环的性能，以适应不同的工作条件和环境。
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