CN117145962B - 一种提高流体封严c型密封圈形变弹性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,所属机械密封件技术领域,方法采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,椭圆形长轴两端接触被密封介质;C型密封垫圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减;C型金属密封圈的内腔设置有充气式弹性囊圈。本发明设计厚度为渐变的椭圆形截面的C型密封圈,在不大范围改变C型密封圈结构的同时,能够提高C型金属密封圈的压缩负载,金属密封圈腔内附加充气式弹性囊圈能够补偿回弹压力,提高塑变回弹量,辅助复位,延长使用寿命,具有良好的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于机械密封件技术领域,具体涉及一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法。
背景技术
传统常规机械密封圈是采用如橡胶、石棉、聚四氟乙烯等制备实心非金属密封圈,具有较高的弹性变形量,需要的预紧力较小,能够实现良好的密封效果;但其在高温、高压,高冲击及工作环境波动频繁的条件下使用时,体现出耐高温差、强度低、已损坏、密封性逐渐减弱、使用寿命短的缺陷。因此,开发出金属材质的密封圈,但金属密封圈弹性变形量小,需要的预紧力就较大,如果不满足预紧力,其密封严密性很差达不到良好的密封效果,也几乎无自动调节热膨胀和收缩的能力,因此,金属密封圈也受到工作环境的限制,特别是在航空发动机、高温、高压密封***中应用受限 。进而又将金属密封圈改进为C型密封圈,以提高金属C型结构的弹性变形,在压缩过程中,C型圈轴向弹性压缩,使得C型密封圈和密封面以线密封方式紧密结合,金属材质决定了密封件的压缩载荷,即决定了塑性形变压力。
目前,C型金属密封圈的形变弹性还是较差,例如航空发动机在工作过程中,气流道中的气体温度会升高,影响气流道尺寸产生热膨胀,进一步压缩C型金属密封圈,会将C型金属密封圈的部分弹性形变转化为塑性形变,在航空发动机不工作时,气流道尺寸产生降温收缩,塑性形变难以回弹密封;长此以往,会大幅降低C型金属密封圈的弹性变形能力,使C型金属密封圈需要的密封接触压力值变大,当气流道降温对密封圈的压紧力变小,就会导致泄漏,使用寿命短,甚至发生安全事故。即当密封接触压力大于被密封介质的压力时,保持密封效果;当密封接触压力小于被密封介质压力时,C型圈被推开,发生大量介质泄漏。对此,CN102537350B公开了一种密封圈及具有该密封圈的航空发动机,将密封圈的“C形”替换为“W形”,以提高密封圈的弹性变形性能,提高回弹密封效果。但该“W”型结构的成型制备难度非常大,造价高,成品率很低,经济实用性差;尤其是在高精度的密封圈领域,精度要求非常高,结构复杂意味着精度难以保证,连C型圈的制备技术在国内被攻克,实现国内自主生产。
发明内容
针对目前C型金属密封圈的弹性变形性能差,易发生塑性形变,且塑性形变后难以恢复复位密封,以及异形金属密封圈的制备精度难度高,成品率低,造价高的问题。本发明提供一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,设计厚度为渐变的椭圆形截面的C型密封圈,在不大范围改变C型密封圈结构的同时,能够提高C型金属密封圈的压缩负载,金属密封圈腔内附加充气式弹性囊圈能够补偿回弹压力,提高塑变回弹量,辅助复位,延长使用寿命。其具体技术方案如下:
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法:采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面或外侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;C型金属密封圈的内腔设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈内充有气体。
上述技术方案中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:(0.5~0.9)。
上述技术方案中,开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的(5~8)/10。
上述技术方案中,C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,椭圆形短轴端点处厚度为0.20mm~0.35mm,椭圆形长轴端点处厚度为0.10mm~0.15mm。
上述技术方案中,C型金属密封圈的材质为镍铬钼钨合金、镍铬钼合金、镍铬钨合金或沉淀强化镍基高温合金。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈内的气体为氮气、二氧化碳或惰性气体。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈的壁厚为0.15mm以上。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈的材质为耐高温弹性材质。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈的材质为含有3%~8%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
上述技术方案中,充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,缝隙宽度为小于C型金属密封圈长轴长度的1/5。
上述技术方案中,C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
本发明一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,与现有技术相比,有益效果为:
一、本发明方法设计C型金属密封圈的截面为椭圆形,且设计短轴端点处厚度加厚,能够增大压缩载荷,渐变加厚保证椭圆形形变复位,长轴端点厚度较薄能够更加容易的挤压形成直线密封面,密封面面积更大,密封性更好。
二、本发明方法设计C型金属密封圈的内腔设置有紧密贴合的充气式弹性囊圈,能够辅助提高密封圈的压缩负载,以及能够补充回弹力,尤其是当C型金属密封圈发生塑性形变时,为金属密封圈提供弹性补偿力,达到较好的复位量。并且密封圈全面贴合金属圈内壁,不会产生应力失衡,保证金属圈不发生短轴左右不对称的形变,延长使用寿命。
三、本发明方法设计C型金属密封圈开口为圈内侧开口或圈外侧开口,其中内侧开口为现有常规技术,而圈外侧开口为本发明自有设计,圈外侧开口能够保护机械内部的流体不受充气式弹性囊圈材质的污染;而圈内侧开口附加紧密贴合的充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈能够保护金属圈内侧面不受机械内部流体的腐蚀,各有优点。
四、本发明方法设计C型金属密封圈开口的宽度为长轴长度的(5~8)/10,形成型两端向内扣,能够约束充气式弹性囊圈不脱出,保证结合稳固性。
五、本发明方法设计充气式弹性囊圈的充气气体为氮气、二氧化碳或惰性气体,具有气体稳定性。
六、本发明方法设计充气式弹性囊圈的壁厚为0.15mm以上,能够保证充气式弹性囊圈的使用寿命。
七、本发明方法设计,充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,能够减轻C型密封圈长轴两端的补偿回弹压力,进而有助于C型密封圈长轴两端形成直线密封面。
八、本发明方法设计充气式弹性囊圈的材质为含有3%~8%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶,具有耐高温、耐腐蚀性,耐压,充气回弹性好,结实耐用的性能,保证长使用寿命。
综上,本发明提高C型金属密封圈的形变弹性的方法,制备C型金属密封圈结构简单,精度要求不高,易于生产,具有良好的实用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.8;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的8/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.20mm,长轴端点处厚度为0.12mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的充气气体为氮气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.25mm;充气式弹性囊圈的材质为含有5%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例1.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.12mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例1.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例1.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.12mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例1.1、对比例1.2、对比例1.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例1.1的压缩载荷>对比例1.2的压缩载荷>对比例1.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例1.1的回弹复位量>对比例1.2的回弹复位量>对比例1.3的回弹复位量。
实施例2
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.7;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的7.5/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.25mm,长轴端点处厚度为0.14mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的充气气体为氮气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.20mm;充气式弹性囊圈的材质为含有3.5%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例2.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.14mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例2.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例2.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.14mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例2.1、对比例2.2、对比例2.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例2.1的压缩载荷>对比例2.2的压缩载荷>对比例2.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例2.1的回弹复位量>对比例2.2的回弹复位量>对比例2.3的回弹复位量。
实施例3
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.6;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的7/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.22mm,长轴端点处厚度为0.13mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,缝隙宽度为<C型金属密封圈长轴长度的1.5/10;充气式弹性囊圈的充气气体为氮气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.3mm;充气式弹性囊圈的材质为含有4%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例3.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.13mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例3.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例3.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.13mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例3.1、对比例3.2、对比例3.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例3.1的压缩载荷>对比例3.2的压缩载荷>对比例3.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例3.1的回弹复位量>对比例3.2的回弹复位量>对比例3.3的回弹复位量。
实施例4
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.5;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的5/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.35mm,长轴端点处厚度为0.15mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼钨合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,所述缝隙宽度为<C型金属密封圈长轴长度的1/10;充气式弹性囊圈的充气气体为氮气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.4mm;充气式弹性囊圈的材质为含有4.5%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例4.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.15mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例4.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例4.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.15mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例4.1、对比例4.2、对比例4.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例4.1的压缩载荷>对比例4.2的压缩载荷>对比例4.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例4.1的回弹复位量>对比例4.2的回弹复位量>对比例4.3的回弹复位量。
实施例5
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的外侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.9;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的6/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.26mm,长轴端点处厚度为0.14mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钨合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,缝隙宽度为<C型金属密封圈长轴长度的1.8/10;充气式弹性囊圈的充气气体为二氧化碳;充气式弹性囊圈的壁厚为0.35mm;充气式弹性囊圈的材质为含有3%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例5.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.14mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例5.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例5.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.14mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例5.1、对比例5.2、对比例5.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例5.1的压缩载荷>对比例5.2的压缩载荷>对比例5.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例5.1的回弹复位量>对比例5.2的回弹复位量>对比例5.3的回弹复位量。
实施例6
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的外侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.75;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的7.5/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.30mm,长轴端点处厚度为0.15mm;C型金属密封圈的材质为沉淀强化镍基高温合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的充气气体为氩气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.25mm;充气式弹性囊圈的材质为含有6%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例6.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.15mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例6.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例6.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.15mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例6.1、对比例6.2、对比例6.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例6.1的压缩载荷>对比例6.2的压缩载荷>对比例6.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例6.1的回弹复位量>对比例6.2的回弹复位量>对比例6.3的回弹复位量。
实施例7
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的外侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.85;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的6.5/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.24mm,长轴端点处厚度为0.12mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼合金;另外,C型金属密封圈的内腔还设置有充气式弹性囊圈,充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊;充气式弹性囊圈的充气气体为氦气;充气式弹性囊圈的壁厚为0.18mm;充气式弹性囊圈的材质为含有8%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例7.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.12mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例7.2:C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
制备对比例7.3(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.12mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例7.1、对比例7.2、对比例7.3分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例7.1的压缩载荷>对比例7.2的压缩载荷>对比例7.3的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例7.1的回弹复位量>对比例7.2的回弹复位量>对比例7.3的回弹复位量。
实施例8
一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;其中,椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:0.88;开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;开口的宽度为长轴长度的7.5/10;C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,短轴端点处厚度为0.20mm,长轴端点处厚度为0.10mm;C型金属密封圈的材质为镍铬钼钨合金。
本实施例的C型金属密封圈用于具有温差变化热胀冷缩的机械设备的流体密封,也用于恒温机械设备的流体密封。
制备对比例8.1:C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.10mm;其它参数与本实施例相同。
制备对比例8.2(常规密封圈):C型密封圈的为截面圆形(非椭圆形),且C型密封圈为等厚度密封圈,厚度为0.10mm,且C型密封圈内腔不设置充气式弹性囊圈;其它参数与本实施例相同。
将本实施例、对比例8.1、对比例8.2分别在相同条件下进行使用后,得出本实施例密封圈的压缩载荷>对比例8.1的压缩载荷>对比例8.2的压缩载荷;施加超出金属密封圈压缩载荷5%的压力停留2h后释放,测量本实施例密封圈的回弹复位量>对比例8.1的回弹复位量>对比例8.2的回弹复位量。
Claims (8)
1.一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,采用变厚度轧制制备金属片材,采用模具束型辊压金属片材制备C型金属密封圈,C型金属密封圈的截面为一侧开口的椭圆形;所述开口位于椭圆形的其中一个长轴弧面,即圈的内侧面或外侧面;当密封时,椭圆形长轴两端接触被密封介质;所述C型金属密封圈的截面厚度为渐变厚度,厚度由椭圆形短轴端点处逐渐向长轴端点处递减,椭圆形短轴端点处厚度为0.20mm~0.35mm,椭圆形长轴端点处厚度为0.10mm~0.15mm;所述C型金属密封圈的内腔设置有充气式弹性囊圈,所述充气式弹性囊圈内充有气体,所述充气式弹性囊圈在充气后以“车内胎”形式紧密嵌附在C型金属密封圈内腔,且受到C型金属密封圈内腔的限位,呈椭圆形截面气囊。
2.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述椭圆形的长短轴的长度比例参数为,长轴:短轴=1:(0.5~0.9);所述开口的中心线与椭圆形的短轴线重合;所述开口的宽度为长轴长度的(5~8)/10。
3.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述C型金属密封圈的材质为镍铬钼钨合金、镍铬钼合金、镍铬钨合金或沉淀强化镍基高温合金。
4.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述充气式弹性囊圈内的气体为氮气、二氧化碳或惰性气体。
5.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述充气式弹性囊圈的壁厚为0.15mm以上。
6.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述充气式弹性囊圈的材质为耐高温和耐腐蚀弹性材质。
7.根据权利要求6所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述充气式弹性囊圈的材质为含有3%~8%质量百分数柔性石墨的全氟醚橡胶。
8.根据权利要求1所述的一种提高流体封严C型密封圈形变弹性的方法,其特征在于,所述充气式弹性囊圈的椭圆形长轴端部与C型金属密封圈内腔之间留有缝隙,所述缝隙宽度为小于C型金属密封圈长轴长度的1/5。
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