[發明專利]超高壓動態密封組件

在審

• 申請號: 201610042630.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106996406A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 施愛華
• 申請（專利權）人: 施愛華
• 主分類號: F15B15/20
• 分類號: F15B15/20;F16J15/18;F16J15/56
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙)31297
• 代理人: 鄧文武

技術領域

本發明涉及超高壓技術領域，具體來說涉及一種超高壓動態密封組件。

背景技術

現有技術中應用于超高壓缸內的超高壓動態密封組件由金屬環，軟質墊層和O形圈構成。其中，金屬環的外側邊貼緊高壓缸體的內壁，其內側邊為斜面、該斜面貼緊于軟質墊層。軟質墊層上設有凹槽，O形圈固定于該凹槽內。而金屬環與軟質墊層的端部被擋塊擋住。實踐中，當柱塞桿伸入高壓缸內側，高壓缸內部的壓力逐漸升高，作用在O形圈和軟性墊層上迫使其向右移動。金屬環端部卡緊于擋塊而固定不動。同時，其內側邊的斜面受到軟質墊層的擠壓。令其外側邊緊密貼合于高壓缸的內壁。同時，高壓缸內壁產生的反作用力使得金屬環內側邊的斜邊壓迫軟質墊層使其在徑向發生形變。在這個過程中，金屬環的外側邊與高壓缸體的內壁直接接觸摩擦。隨著時間的積累，會造成金屬環的疲勞斷裂及高壓缸體內壁的表面磨損、令高壓缸體的內徑逐漸變大導致最終報廢。如何克服上述技術難題是本領域技術人員應當思考的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種超高壓動態密封組件。

本發明的具體技術方案如下：

一種超高壓動態密封組件，包括端部密封體、U型密封體、動態支撐環、金屬墊圈和O形圈。所述端部密封體連接U型密封體；所述端部密封體外側邊設有L型槽，所述U型密封體外側邊設有U型槽，所述O形圈共有兩組，分別設于所述L型槽和U型槽內；所述動態支撐環由軟質材料構成，其外側邊通過單邊角頂緊連接于U型密封體的外側邊；其內側邊設有波浪紋，通過尖角頂緊連接于金屬墊圈的端面。

通過采用這種技術方案：在實踐中，當柱塞桿伸入高壓缸體內部，高壓缸體內壓力增高，作用于在端部密封體、U型密封體及O形圈上，動態支撐環在U型密封體壓迫下受力，并將該作用力通過尖角傳遞到金屬墊圈上，由于金屬墊圈作為剛體被擋塊擋住固定，動態支撐環產生彈性形變。柱塞桿和高壓缸體之間的壓力隨動態支撐環上的壓力增大而增大，從而使高壓缸體與柱塞桿之間的密封性得到加強。

優選的是，上述超高壓動態密封組件中：所述動態支撐環包括第一動態環、第二動態環和第三動態環；所述第一動態環、第二動態環和第三動態環截面形狀、大小一致且皆呈直角梯形，所述第一動態環、第二動態環、第三動態環的斜邊依次連接構成動態支撐環的外側邊；所述第一動態環的短邊緊密貼合第二動態環的長邊；所述第二動態環的短邊緊密貼合第三動態環的長邊。所述第三動態環的短邊直角構成尖角，所述第一動態環的銳角構成單邊角。

與現有技術相比，本發明提供的超高壓動態密封組件避免了金屬環與超高壓缸體內側壁的摩擦，代之以軟質材料構成的動態支撐環與高壓缸體內側壁摩擦。在實現動態密封的同時延長了超高壓缸體的使用壽命，工作壓力可達到420MP以上。

附圖說明

圖1為現有技術所采用的超高壓動態密封組件的使用狀態示意圖；

圖2為本發明實施例1的結構示意圖；

圖3為本發明實施例1的使用狀態示意圖。

上述附圖中各部件與附圖標記的對應關系如下：

1、端部密封體；2、U型密封體；3、動態支撐環；4、金屬墊圈；5、O形圈；6、軟質墊層；7、金屬環；8、柱塞桿；9、高壓缸體；10、擋塊；31、第一動態環；32、第二動態環；33、第三動態環；34、單邊角；35、尖角。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將結合附圖對本發明作進一步描述。

如圖1所示現有技術產品所采用的超高壓動態密封組件：

包括金屬環7，軟質墊層6和O形圈5。其中，金屬環7的外側邊貼緊高壓缸體9的內壁；金屬環7的內側邊為斜面、該斜面貼緊于軟質墊層6。軟質墊層6上設有凹槽，O形圈固定于該凹槽內。

采用這種結構，實踐中：金屬環的外側邊與高壓缸體的內壁直接接觸摩擦。隨著時間的積累，會造成金屬環的疲勞斷裂及高壓缸體內壁的表面磨損。

如圖2-3所述本發明所采用的超高壓動態密封組件：

包括端部密封體1、U型密封體2、動態支撐環3、金屬墊圈4和O形圈5。其中，所述端部密封體1連接U型密封體2。所述端部密封體1外側邊設有L型槽，所述U型密封體2外側邊設有U型槽，O形圈5共有兩組，分別設于L型槽和U型槽內。