一種雙向變形式密封圈制造技術

本發明專利技術公開了一種雙向變形式密封圈，它由密封圈本體、設置在密封圈本體實心部分內的環形腔、設置在密封圈本體上的環形槽組成，其改進在于：環形槽設置在密封圈本體的端面上，環形槽連通環形腔與外環境；環形槽外徑小于環形腔外徑。本發明專利技術的有益技術效果是：可將流體向密封環施加的軸向壓力轉化為徑向壓力，使密封環內表面向內擠壓、外表面向外擠壓，從而讓密封環緊貼被密封結構表面。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種密封環，尤其涉及一種雙向變形式密封圈。
技術介紹
目前公知的液壓缸或氣動缸中的活塞桿動密封，其初始密封力都是靠密封圈徑向變形壓擠活塞桿或油缸內表面而達到密封目的。而且對活塞桿式油缸的表面加工精度要求都很高，隨著密封圈不斷的磨損以及密封圈材料的蠕變、老化，密封圈與活塞桿或油缸之間的壓力逐漸減少，使得密封效果逐漸下降，最終密封失效。近年來有一種賦能環形密封圈(見圖10)，它由密封圈本體、設置在密封圈本體內的環形腔、以及設置在密封圈本體內壁上的環形槽組成，當密封圈本體與被密封結構套接后，環形槽被封閉，環形腔內的流體量相對固定，當密封環被擠壓時，環形腔外壁上的圓弧面向外隆起將縫隙封閉，環形腔內的流體壓力為圓弧面提供支撐力以及為環形腔恢復形變提供回復力，從而達到密封的效果。這種結構的密封環，由于其環形槽設置在密封環內壁上，加工工藝十分復雜，而且其圓弧面接觸面積大于傳統線形密封的接觸面積，活塞桿回位的摩擦阻力很大，回位時間長，密封圈自身磨損也相對較快，制造成本高，安裝工藝繁雜，不利于廣泛推廣。
技術實現思路
針對
技術介紹
中的問題，本專利技術提出了一種雙向變形式密封圈，它由密封圈本體、 設置在密封圈本體實心部分內的環形腔、設置在密封圈本體上的環形槽組成，其改進在于 環形槽設置在密封圈本體的端面上，環形槽連通環形腔與外環境；環形槽外徑小于環形腔外徑。基于前述的密封環結構，本專利技術所作的進一步改進有所述環形腔外壁上至少設置有兩個環形凸起，環形凸起形成密封唇，兩個密封唇之間通過環形凹槽過度。本專利技術所作的進一步改進還有所述環形腔外壁內側面形狀隨密封唇、環形凹槽走勢變化。本專利技術所作的進一步改進還有環形槽外邊沿設置有多個缺口，多個缺口沿密封圈本體周向均勻設置。本專利技術所作的進一步改進還有密封圈本體上設置有中孔，中孔的孔壁所圍空間形成圓臺形狀，圓臺的小半徑端與環形槽在密封圈本體的同一端面上。本專利技術所作的進一步改進還有環形槽設置在密封圈本體的其中一個端面上，密封圈本體的另一個端面上設置有軸肩。本專利技術的有益技術效果是可將流體向密封環施加的軸向壓力轉化為徑向壓力， 使密封環內表面向內擠壓、外表面向外擠壓，從而讓密封環緊貼被密封結構表面。附圖說明圖1、本專利技術結構剖面示意圖2、圖1所示結構受力部局部放大圖； 圖3、圖1所示結構的端面示意圖； 圖4、外壁帶密封唇結構的本專利技術結構剖面示意圖； 圖5、帶內環形槽結構的本專利技術結構剖面示意圖； 圖6、帶缺口的環形槽結構端面示意圖； 圖7、帶圓臺形中孔的結構剖面示意圖； 圖8、帶軸肩的結構剖面示意； 圖9、本專利技術與被密封結構連接時的裝配示意圖； 圖10、現有的賦能環結構剖面示意圖； 圖11、現有的Y形密封環結構剖面示意圖。具體實施例方式參見圖1、3，本專利技術的方案為它由密封圈本體1、設置在密封圈本體1實心部分內的環形腔2、設置在密封圈本體1上的環形槽3組成，其創新之處在于環形槽3設置在密封圈本體1的端面上，環形槽3連通環形腔2與外環境；環形槽3外徑小于環形腔2外徑。本專利技術與同樣具有內腔結構的賦能環密封圈(以下簡稱賦能環)最大的不同點在于密封原理不同，具體來說賦能環的作用原理是，賦能環在外部流體的壓力作用下，賦能環發生形變，環的兩端面距離縮小，從而擠壓賦能環內腔中的流體(賦能環實際上形成了一個類似輪胎的氣囊結構，賦能環內腔中的流體充當了力的傳遞者的角色，外部壓力在傳遞過程中會部分損失，損失的那部分主要用于克服賦能環本體的形變回復力)，使賦能環外壁上的圓弧面繼續向外隆起，達到密封效果；本專利技術結構的原理是環形腔2通過環形槽3與外環境連通，流體通過環形槽3進入環形腔2內，流體所具有的軸向壓力經環形腔2導向后轉化為徑向壓力，徑向的流體壓力直接作用在環形腔2內壁的內側和外壁的內側，使環形腔2內壁向內擠壓(圖2中力Fl所示)和使環形腔2外壁向外擠壓(圖2中力F2所示)，達到密封效果；本專利技術的優點是，使軸向的流體壓力被直接轉化為徑向的流體壓力并作用到密封面上，流體作用到密封面上的作用力損失小；相對賦能環氣囊狀的結構，本專利技術的密封圈本體 1也更容易發生形變，密封面與被密封結構表面結合得更緊密；而且本專利技術的環形槽3設置在端面上，相比環形槽3設置在內壁上的賦能環，更容易加工。本專利技術也不同于傳統的Y形密封環(見圖11)，因為本專利技術的環形槽3外徑小于環形腔2外徑，使得環形腔2開口處向內收折，形成Y形密封環所不具備的環形腔2 (Y形密封環上只具備環狀的槽)，使流體壓力的利用率更高；而且Y形密封環也不具備將軸向的流體壓力轉化為徑向的流體壓力的功能。參見圖4，在前述方案的基礎上，本專利技術還進行了如下改進所述環形腔2外壁上至少設置有兩個環形凸起，環形凸起形成密封唇4，兩個密封唇4之間通過環形凹槽5過度。 從結構上來看，密封唇4與被密封結構的接觸面面積較小，在密封圈本體1軸向長度一定的條件下，即使設置適量的多個密封唇4，密封唇4外表面的總的接觸面積也比賦能環的圓弧面的接觸面積要小，活塞運動時受的阻力也相對較小，活塞更容易回位；而且，環形凹槽5處的環形腔2外壁厚度必然比密封唇4處的環形腔2外壁厚度薄，當流體壓力作用到環形腔2外壁內側面上后，環形凹槽5處的外壁比密封唇4處的外壁更容易發生形變，這就使得外壁在環形凹槽5處發生向上的彎折，使兩個密封唇4彼此靠攏，導致下側的密封唇4處的結構體向外側發生形變，使得下側的密封唇4與被密封結構表面接觸得更加緊密。參見圖5，基于前述的密封唇4結構，本專利技術還作了如下改進環形腔2外壁內側面形狀隨密封唇4、環形凹槽5走勢變化。其本質上，就是在環形腔2外壁內側面上設置與密封唇4位置(即是在密封唇4背面)、形狀匹配的內環形槽4-1，這樣做的好處是，一是可以使密封唇4處的外壁厚度減小，更利于結構體在流體壓力作用下發生形變，二是流體可以進入內環形槽4-1內，直接從兩個密封唇4的內側面擠壓環形凹槽5，使兩個密封唇4靠攏的趨勢更強，使下側的密封唇4與被密封結構表面接觸得更加緊密。這種結構尤其適于活塞桿或油缸上需要密封處有鍍層脫落、劃傷、磨損、銹蝕、變形等缺陷的情況，密封圈本體 1可以與由缺陷所形成的不規則形狀的結構表面緊密地接觸，達到密封效果。參見圖6，本專利技術還針對前述結構中的環形槽3作了如下改進環形槽3外邊沿設置有多個缺口 3-1，多個缺口 3-1沿密封圈本體1周向均勻設置。雖然設置了多個缺口 3-1， 但多個缺口 3-1外側邊沿連線所形成的圓形軌跡的半徑，仍然要小于環形腔2的半徑。缺口 3-1可以使流體快速進入環形腔2，使密封圈本體1的形變量隨流體壓力變化作出快速反應；如果當密封圈本體1形變比較大時，有可能使環形槽3內外側邊沿接觸，從而導致環形腔2被封閉，這種情況下，如果結構體上設置有缺口 3-1，則流體仍然可以通過缺口 3-1進入環形腔2中。參見圖7，密封圈本體1上設置有中孔1-2，中孔1-2的孔壁所圍空間形成圓臺形狀，圓臺的小半徑端與環形槽3在密封圈本體1的同一端面上。當套接在中孔1-2內的結構體將圓臺的小半徑端撐起后，相當于向環形槽3處的結構體施加了一徑向的、向外的預應力，使密封唇4向外擠壓，增加密封面上的作用力。參見圖8，環形槽3設置在密封圈本體1的其中一個端面上，密封圈本體1的另一個端面上設置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種雙向變形式密封圈，它由密封圈本體（１）、設置在密封圈本體（１）實心部分內的環形腔（２）、設置在密封圈本體（１）上的環形槽（３）組成，其特征在于：環形槽（３）設置在密封圈本體（１）的端面上，環形槽（３）連通環形腔（２）與外環境；環形槽（３）外徑小于環形腔（２）外徑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉君騰，楊棟倫，
申請(專利權)人：重慶市大足縣動能礦山物資有限責任公司，
類型：發明
國別省市：85