CN108204461A - 一种v型聚四氟乙烯组合密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种V型聚四氟乙烯组合密封圈，所述组合密封圈包括压环(1)、支撑环(3)以及设置于两者之间的密封环(2)，其中，所述压环(1)和支撑环(3)的上端为收缩状，减小了密封接触面积，延长了密封圈的使用寿命；在所述支撑环(3)内开设有截面呈漏斗状的环状凹槽，增强了支撑环的压力缓解能力，同时在支撑环(3)的上端设有第一台阶(334)和第二台阶(335)，在密封接触面被磨损后，第一台阶(334)和第二台阶(335)与需密封的部件接触，继续保持密封性能。本发明所述组合密封圈结构新型，且采用聚四氟乙烯为原料制备，同时具有良好的密封性能。

Description

一种V型聚四氟乙烯组合密封圈

技术领域

本发明涉及密封装置，尤其涉及密封圈，特别涉及一种V型聚四氟乙烯组合密封圈。

背景技术

目前，应用较普遍的轴用密封装置是采用密封圈进行密封，其主要用于往复运动超高压液压油缸活塞与活塞杆的密封，为了进一步提高密封装置的密封性能，通常会使用组合密封圈，其由压环、密封环和支撑环组成。

而目前市场上同类的组合密封圈具有稳定性能差、使用寿命低等缺陷。其在使用时，密封圈与需密封的部件(一般为轴或套)的接触面较大，产生的热量较多，并且热量在密封圈内不易散出，导致密封圈受热变形、使用寿命降低。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，对组合密封圈的每个部件进行改进，减小密封圈与需密封的部件的接触面积，因而摩擦面积小，在使用过程中产生的热量少，从而延长了密封圈的寿命并保证了其稳定的密封性，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种V型聚四氟乙烯组合密封圈，所述组合密封圈包括压环1、支撑环3以及设置于两者之间的密封环2，其中，所述压环1为截面呈类三角形结构11的环状体，所述类三角形结构11包括顶边113以及位于顶边113下端、且相互连接的第一侧边111和第二侧边112，其中，

所述第一侧边111与所述第二侧边112为圆弧状过渡连接；

所述第一侧边111在其上端向第二侧边112的方向收缩，形成第一连接边114，所述第一连接边114连接第一侧边111与顶边113；

所述第二侧边112在其上端向第一侧边111的方向收缩，形成第二连接边115，所述第二连接边115连接第二侧边112与顶边113。

(2)根据上述(1)所述的组合密封圈，其中，

所述第一侧边111的长度等于所述第二侧边112的长度；和/或

所述第一连接边114的长度等于所述第二连接边115的长度；和/或

所述第一侧边111与所述第一连接边114的长度比为(4～5)：1。

(3)根据上述(2)所述的组合密封圈，其中，

所述第一侧边111与所述第二侧边112之间的夹角为80～100°；和/或

所述第一侧边111与第一连接边114之间的夹角等于所述第二侧边112与第二连接边115之间的夹角；和/或

所述第一侧边111与第一连接边114之间的夹角为6～8°。

(4)根据上述(1)至(3)之一所述的组合密封圈，其中，所述密封环2为截面呈V形结构21的环状V型槽体，所述V形结构21包括V形外边一211、V形外边二212、V形内边一213和V形内边二214，其中，所述V形外边一211与V形外边二212为圆弧状过渡连接。

(5)根据上述(4)所述的组合密封圈，其中，

所述V形外边一211在其上端向V形外边二212的方向收缩，形成V形连接边一215，所述V形连接边一215连接V形外边一211与V形内边一213；和/或

所述V形外边二212在其上端向V形外边一211的方向收缩，形成V形连接边二216，所述V形连接边二216连接V形外边二212与V形内边二214；和/或

所述V形连接边一215与所述V形外边一211的长度比为(0.5～1.5)：4。

(6)根据上述(5)所述的组合密封圈，其中，在压环1嵌入密封环2后，

所述V形外边一211和所述V形外边二212分别与第一侧边111和第二侧边112贴合；和/或

所述V型连接边一215与所述第一连接边114共线；和/或

所述V型连接边二216与所述第二连接边115共线。

(7)根据上述(5)或(6)所述的组合密封圈，其中，所述支撑环3为环状体，在所述支撑环3上开设有用于容纳密封环2的截面呈V形的V型凹槽体31，在V形凹槽体31的下方开设有截面呈矩形的凹槽体32，其中，所述V形凹槽体31的下端与所述凹槽体32的上端连通，形成截面呈漏斗状的环形凹槽。

(8)根据上述(7)所述的组合密封圈，其中，

所述凹槽体32的宽度与深度之比为(1.5～2)：(2.5～3)；和/或

所述凹槽体32的宽度与支撑环3的厚度之比为(1.5～2)：(2.5～3)。

(9)根据上述(8)所述的组合密封圈，其中，支撑环3的截面呈凹形结构33，所述凹形结构33包括依次相互连接的凹形侧边一331、凹形底边333和凹形侧边二332，其中，所述凹形底边333与凹形侧边一331、凹形侧边二332均为倒角连接。

(10)根据上述(8)或(9)所述的组合密封圈，其中，

所述凹形侧边一331在其上端向背离凹形侧边二332的方向凸出，形成第一台阶334；和/或

所述凹形侧边二332在其上端向背离凹形侧边一331的方向凸出，形成第二台阶335。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的V型聚四氟乙烯组合密封圈的结构示意图；

图2示出压环的纵向截面图；

图3示出密封环的纵向截面图；

图4示出支撑环的纵向截面图；

图5示出图2中a处的放大部分；

图6示出图3中b处的放大部分；

图7示出图4中c处的放大部分。

附图标号说明：

1-压环；

11-三角形结构；

111-第一侧边；

112-第二侧边；

113-顶边；

114-第一连接边；

115-第二连接边；

2-密封环；

21-V形结构；

211-V形外边一；

212-V形外边二；

213-V形内边一；

214-V形内边二；

215-V形连接边一；

216-V形连接边二；

3-支撑环；

31-V型凹槽体；

32-凹槽体；

33-凹形结构；

331-凹形侧边一；

332-凹形侧边二；

333-凹形底边；

334-第一台阶；

335-第二台阶。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明提供一种V型聚四氟乙烯组合密封圈，如图1～4所示，所述组合密封圈包括压环1、支撑环3以及设置于两者之间的密封环2，其中，所述压环1为截面呈类三角形结构11的环状体，所述密封环2为截面呈V形结构21的环状V型槽体，所述支撑环3为环状体，在所述支撑环3上开设有用于容纳密封环2的V形凹槽31。

其中，压环1刚好嵌入密封环2的V形结构21内，密封环2刚好嵌入支撑环3的V形凹槽31内，组成组合密封圈。其中，压环的作用在于将压力传递到密封环，使V型两侧与需密封的部件充分接触，起到密封作用，支撑环的作用在于缓解压力，增强组合密封圈的抗挤压能力，并能同时与密封环起到密封作用。

根据本发明一种优选的实施方式，在压环1与支撑环3之间设置有1～10个密封环。

在进一步优选的实施方式中，在压环1与支撑环3之间设置有2～8个密封环。

在更进一步优选的实施方式中，在压环1与支撑环3之间设置有3～5个密封环。

根据本发明一种优选的实施方式，如图5所示，所述压环1为截面呈类三角形结构11的环状体，所述类三角形结构11包括顶边113以及位于顶边113下端、且相互连接的第一侧边111和第二侧边112。

在进一步优选的实施方式中，所述第一侧边111与所述第二侧边112为圆弧状过渡连接。

其中，所述圆弧状结构不同于现有技术的直角结构，在使用时，圆弧状结构更易于组合装配。

在更进一步优选的实施方式中，如图5所示：

所述第一侧边111在其上端向第二侧边112的方向收缩，形成第一连接边114，所述第一连接边114连接第一侧边111与顶边113；

所述第二侧边112在其上端向第一侧边111的方向收缩，形成第二连接边115，所述第二连接边115连接第二侧边112与顶边113。

其中，如图5所示，压环的上方左右两侧向截面中心内扣，在压环嵌入密封环后，第一连接边114所在的面和第二连接边115所在的面显露在外面，在应用时与需密封的部件进行接触，这样就减小了接触面积。

根据本发明一种优选的实施方式，如图5所示，所述第一侧边111的长度等于所述第二侧边112的长度。

在进一步优选的实施方式中，如图5所示，所述第一连接边114的长度等于所述第二连接边115的长度。

在更进一步优选的实施方式中，所述第一侧边111与所述第一连接边114的长度比为(4～5)：1，例如4.5:1。

其中，压环的截面为轴对称结构。

根据本发明一种优选的实施方式，所述第一侧边111与所述第二侧边112之间的夹角为80～100°，优选为90°。

在进一步优选的实施方式中，所述第一侧边111与第一连接边114之间的夹角等于所述第二侧边112与第二连接边115之间的夹角。

在更进一步优选的实施方式中，所述第一侧边111与第一连接边114之间的夹角为6～8°，优选为7°。

其中，第一侧边111在其上端向第二侧边112的方向收缩6～8°，第二侧边112在其上端向第一侧边111的方向收缩6～8°。

根据本发明一种优选的实施方式，如图6所示，所述密封环2为截面呈V形结构21的环状V型槽体，所述V形结构21包括V形外边一211、V形外边二212、V形内边一213和V形内边二214。

其中，所述V形外边一211和V形外边二212位于V形结构21的外侧，所述V形内边一213和V形内边二214位于V形结构21的内侧。

在进一步优选的实施方式中，所述V形外边一211与V形外边二212为圆弧状过渡连接。

其中，所述圆弧状结构不同于现有技术的直角结构，在使用时，圆弧状结构更易于组合装配。

根据本发明一种优选的实施方式，如图6所示，所述V形外边一211在其上端向V形外边二212的方向收缩，形成V形连接边一215，用于连接V形外边一211与V形内边一213。

在进一步优选的实施方式中，所述V形外边二212在其上端向V形外边一211的方向收缩，形成V形连接边二216，用于连接V形外边二212与V形内边二214。

根据本发明一种优选的实施方式，所述V形连接边一215与所述V形外边一211的长度比为(0.5～1.5)：4，例如1:4。

在进一步优选的实施方式中，所述V形外边一211平行于V形内边一213。

在更进一步优选的实施方式中，所述V形外边二212平行于V形内边二214。

根据本发明一种优选的实施方式，在压环1嵌入密封环2后，所述V形外边一211和所述V形外边二212分别与第一侧边111和第二侧边112贴合。

在进一步优选的实施方式中，所述V型连接边一215与所述第一连接边114共线。

在更进一步优选的实施方式中，所述V型连接边二216与所述第二连接边115共线。

其中，在压环嵌入密封环后，第一连接边114所在的环形面与V型连接边一215所在的环形面共面，其均为摩擦接触面，第一连接边114和V型连接边一215向内收缩，使得摩擦接触面积减小，产生的摩擦热减少，延长了密封圈的使用寿命。对于V型连接边二216和所述第二连接边115是同样的。

根据本发明一种优选的实施方式，如图7所示，所述支撑环3为环状体，在所述支撑环3上开设有截面呈V形的V型凹槽体31，用于容纳密封环2。

在进一步优选的实施方式中，如图7所示，在V形凹槽体31的下方开设有截面呈矩形的凹槽体32，所述V形凹槽体31的下端与所述凹槽体32的上端连通，形成截面呈漏斗状的环形凹槽。

其中，由于支撑环的作用是缓解压力，而凹槽体32增大了支撑环在压环的压力下的弹性，提高了其压力缓解能力，因为，若没有开设凹槽体32，则支撑环的弹性(或压力缓解能力)只能依附于支撑环的材质的弹性，而凹槽体32在结构上增强了支撑环的压力缓解能力。

根据本发明一种优选的实施方式，所述凹槽体32的宽度与深度之比为(1.5～2)：(2.5～3)，优选为2:3。

在进一步优选的实施方式中，所述凹槽体32的宽度与支撑环3的厚度之比为(1.5～2)：(2.5～3)，优选为2:3。

其中，在支撑环中，凹槽体不能太大，因为太大的会降低支撑环的强度，但是太小，又会降低支撑环的弹性。

根据本发明一种优选的实施方式，如图7所示，支撑环3的截面呈凹形结构33，所述凹形结构33包括依次相互连接的凹形侧边一331、凹形底边333和凹形侧边二332。

在进一步优选的实施方式中，如图7所示，所述凹形底边333与凹形侧边一331、凹形侧边二332均为倒角连接。

其中，所述倒角连接为30～50°倒角连接，优选为如图7所示的45°倒角连接。

根据本发明一种优选的实施方式，如图7所示，所述凹形侧边一331在其上端向背离凹形侧边二332的方向凸出，形成第一台阶334。

在进一步优选的实施方式中，如图7所示，所述凹形侧边二332在其上端向背离凹形侧边一331的方向凸出，形成第二台阶335。

其中，支撑环和密封环与需密封的部件进行接触的密封面会随着使用时间而受到磨损，但是，在本发明中，压环通过受到工件的压力，再依次传递给密封环和支撑环，由于凹槽体的存在，支撑环的V形凹槽体很容易张大，使得密封环的V形连接边一215和V形连接边二216，与支撑环的第一台阶334和第二台阶335分别与需密封的部件保持紧密接触，继续起到密封作用。

根据本发明一种优选的实施方式，所述组合密封圈采用聚四氟乙烯为原料制得。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明所述组合密封圈与需密封的部件之间的接触面积较小，因而摩擦面积小，使用过程中产生的热量少，延长了所述组合密封圈的使用寿命；

(2)本发明所述组合密封圈在支撑环内开设有截面呈矩形的凹槽体，提高了支撑环的压力缓解能力；

(3)本发明所述组合密封圈在支撑环上设有第一台阶和第二台阶，保证了原始密封接触面被磨损后，第一台阶和第二台阶分别与需密封的部件接触，起到密封作用。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于本发明附图中的平面位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种V型聚四氟乙烯组合密封圈，所述组合密封圈包括压环(1)、支撑环(3)以及设置于两者之间的密封环(2)，其特征在于，所述压环(1)为截面呈类三角形结构(11)的环状体，所述类三角形结构(11)包括顶边(113)以及位于顶边(113)下端、且相互连接的第一侧边(111)和第二侧边(112)，其中，

所述第一侧边(111)与所述第二侧边(112)为圆弧状过渡连接；

所述第一侧边(111)在其上端向第二侧边(112)的方向收缩，形成第一连接边(114)，所述第一连接边(114)连接第一侧边(111)与顶边(113)；

所述第二侧边(112)在其上端向第一侧边(111)的方向收缩，形成第二连接边(115)，所述第二连接边(115)连接第二侧边(112)与顶边(113)。

2.根据权利要求1所述的组合密封圈，其特征在于，

所述第一侧边(111)的长度等于所述第二侧边(112)的长度；和/或

所述第一连接边(114)的长度等于所述第二连接边(115)的长度；和/或

所述第一侧边(111)与所述第一连接边(114)的长度比为(4～5)：1。

3.根据权利要求2所述的组合密封圈，其特征在于，

所述第一侧边(111)与所述第二侧边(112)之间的夹角为80～100°；和/或

所述第一侧边(111)与第一连接边(114)之间的夹角等于所述第二侧边(112)与第二连接边(115)之间的夹角；和/或

所述第一侧边(111)与第一连接边(114)之间的夹角为6～8°。

4.根据权利要求1至3之一所述的组合密封圈，其特征在于，所述密封环(2)为截面呈V形结构(21)的环状V型槽体，所述V形结构(21)包括V形外边一(211)、V形外边二(212)、V形内边一(213)和V形内边二(214)，其中，所述V形外边一(211)与V形外边二(212)为圆弧状过渡连接。

5.根据权利要求4所述的组合密封圈，其特征在于，

所述V形外边一(211)在其上端向V形外边二(212)的方向收缩，形成V形连接边一(215)，所述V形连接边一(215)连接V形外边一(211)与V形内边一(213)；和/或

所述V形外边二(212)在其上端向V形外边一(211)的方向收缩，形成V形连接边二(216)，所述V形连接边二(216)连接V形外边二(212)与V形内边二(214)；和/或

所述V形连接边一(215)与所述V形外边一(211)的长度比为(0.5～1.5)：4。

6.根据权利要求5所述的组合密封圈，其特征在于，在压环(1)嵌入密封环(2)后，

所述V形外边一(211)和所述V形外边二(212)分别与第一侧边(111)和第二侧边(112)贴合；和/或

所述V型连接边一(215)与所述第一连接边(114)共线；和/或

所述V型连接边二(216)与所述第二连接边(115)共线。

7.根据权利要求5或6所述的组合密封圈，其特征在于，所述支撑环(3)为环状体，在所述支撑环(3)上开设有用于容纳密封环(2)的截面呈V形的V型凹槽体(31)，在V形凹槽体(31)的下方开设有截面呈矩形的凹槽体(32)，其中，所述V形凹槽体(31)的下端与所述凹槽体(32)的上端连通，形成截面呈漏斗状的环形凹槽。

8.根据权利要求7所述的组合密封圈，其特征在于，

所述凹槽体(32)的宽度与深度之比为(1.5～2)：(2.5～3)；和/或

所述凹槽体(32)的宽度与支撑环(3)的厚度之比为(1.5～2)：(2.5～3)。

9.根据权利要求8所述的组合密封圈，其特征在于，支撑环(3)的截面呈凹形结构(33)，所述凹形结构(33)包括依次相互连接的凹形侧边一(331)、凹形底边(333)和凹形侧边二(332)，其中，所述凹形底边(333)与凹形侧边一(331)、凹形侧边二(332)均为倒角连接。

10.根据权利要求8或9所述的组合密封圈，其特征在于，

所述凹形侧边一(331)在其上端向背离凹形侧边二(332)的方向凸出，形成第一台阶(334)；和/或

所述凹形侧边二(332)在其上端向背离凹形侧边一(331)的方向凸出，形成第二台阶(335)。