[發(fā)明專利]一種帶增強(qiáng)骨架的星形往復(fù)密封圈

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710721891.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107289132B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭旭東;王冰清;孟祥鎧;李紀(jì)云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16J15/3232
• 分類號(hào): F16J15/3232;F16J15/3248;F16J15/3224
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種帶增強(qiáng)骨架的星形往復(fù)密封圈，包括橡膠基體、骨架2和薄壁環(huán)管4；其特征在于：所述橡膠基體包括四個(gè)外凸的密封唇1和四個(gè)內(nèi)凹的容腔5，所述的內(nèi)凹的容腔5分別位于兩個(gè)外凸的密封唇1之間，所述的每個(gè)外凸的密封唇1表面布置有若干亞毫米級(jí)微小凸體3；所述亞毫米級(jí)微小凸體3為沿圓周向均勻分布的環(huán)帶；所述骨架2的截面形狀為雙頭呆扳手，其中中間豎條截面形狀為矩形，兩端截面形狀為圓弧形；所述圓弧叉與該處內(nèi)凹的容腔5具有相同圓心和曲率，圓弧叉的曲率半徑大于容腔的曲率半徑；所述每個(gè)外凸的密封唇1上均布置有薄壁金屬環(huán)管4，所述每個(gè)薄壁金屬環(huán)管4內(nèi)均充滿可壓縮惰性氣體。本發(fā)明的有益效果：具有減磨降摩、提高密封可靠性與磨損自補(bǔ)償能力、延長(zhǎng)密封使用壽命的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成型擠壓型密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶增強(qiáng)骨架的星形往復(fù)密封圈，特別適用于大軸徑、高壓和高速的往復(fù)軸用或往復(fù)孔用動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

橡膠擠壓型密封圈依靠擠壓變形來(lái)封住密封偶合面，使用成本較低、性能可靠，且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各種往復(fù)機(jī)械設(shè)備上，如船舶、汽車、飛機(jī)、工程機(jī)械以及醫(yī)療機(jī)械等。O形往復(fù)密封圈作為往復(fù)機(jī)械設(shè)備上最開(kāi)始使用的密封件之一，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低和良好的密封性能而被廣泛使用。然而，隨著現(xiàn)代化密封技術(shù)的發(fā)展，O形橡膠密封圈卻暴露出越來(lái)越多的缺陷，諸如，安裝和使用過(guò)程中容易產(chǎn)生螺旋扭曲損傷，壓力較高時(shí)容易產(chǎn)生擠出現(xiàn)象而造成間隙咬傷等。星形密封圈是在O形圈基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，與O形圈相比，星形密封圈的摩擦系數(shù)低、抗扭轉(zhuǎn)效果好，密封唇間形成了潤(rùn)滑容腔，適合應(yīng)用于流體機(jī)械的動(dòng)密封場(chǎng)合。然而，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于密封流體壓力的增大，密封唇之間的潤(rùn)滑容腔會(huì)逐漸喪失，從而導(dǎo)致摩擦力增大，密封發(fā)生磨損失效的概率大大增大。當(dāng)密封發(fā)生輕微磨損失效時(shí)，由于密封唇處的徑向壓縮量無(wú)法得到及時(shí)補(bǔ)償，密封圈極易發(fā)生流體泄漏，輕則會(huì)降低往復(fù)機(jī)械效率，重則會(huì)引發(fā)重大安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種摩擦力值小、耐磨損，密封性能好，使用壽命長(zhǎng)的帶增強(qiáng)骨架的星形往復(fù)密封圈。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種帶增強(qiáng)骨架的星形往復(fù)密封圈，包括橡膠基體、骨架2和薄壁環(huán)管4；其特征在于：所述橡膠基體包括四個(gè)外凸的密封唇1和四個(gè)內(nèi)凹的容腔5，所述的內(nèi)凹的容腔5分別位于兩個(gè)外凸的密封唇1之間，所述的每個(gè)外凸的密封唇1表面布置有若干亞毫米級(jí)微小凸體3；所述每個(gè)亞毫米級(jí)微小凸體3均為沿周向均勻分布的環(huán)帶；所述骨架2的截面形狀為雙頭呆扳手，其中中間豎板形狀為矩形，兩端的截面形狀為圓弧形；所述圓弧叉與該處內(nèi)凹的容腔5具有相同圓心和曲率，圓弧叉的曲率半徑大于容腔的曲率半徑；所述每個(gè)外凸的密封唇1上均布置有薄壁金屬環(huán)管4，所述每個(gè)薄壁金屬環(huán)管4內(nèi)均充滿可壓縮惰性氣體。

進(jìn)一步，所述的薄壁環(huán)管4的截面形狀是下列形狀之一：圓形、橢圓、矩形、三角形或X形，壁面厚度為1～5mm。

進(jìn)一步，所述的薄壁環(huán)管4內(nèi)的惰性氣體的壓力為0.1～5MPa。

進(jìn)一步，所述的內(nèi)凹的容腔5的曲線形狀是下列形狀之一：圓弧、正弦、或樣條擬合曲線。

進(jìn)一步，所述的亞毫米級(jí)微小凸體3的截面形狀是下列形狀之一：圓弧形、三角形或橢圓形。

本發(fā)明的工作原理：