CN204852337U - 一种高性能多用途齿状y形组合密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置，包括密封环以及弹性体，所述密封环包括一体成型的内环和外环，所述内环与外环之间形成密封槽，所述弹性体设置在密封槽内，所述内环和/或外环的外壁上设有多道密封齿。本实用新型的组合密封装置通过密封环与弹性体的组合以及在密封环外壁设置密封齿，实现了优良的密封性能，具有密封性好、耐高压、耐腐蚀、用途广、寿命长的特点，减少了在高压力、强腐蚀工作环境下更换密封件的次数，节省生产成本的同时提高了工作效率。

Description

一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，特别涉及一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置。

背景技术

在各个工业领域中，无论是石油化工设备、工程机械、冶金机械、建筑机械，还是军工兵器、航空航天装备等，均离不开密封产品和技术，密封产品对主机的性能提升、装备的安全可靠性以及环境保护等均具有至关重要的作用。随着现代机械设备向高速、高压、小型化、高可靠性发展，以及各种复杂介质(如强腐蚀、高压力)工况，对密封件的要求越来越严格。

传统的密封件如U(UN)形圈、Y(YX)形圈等唇形密封圈，其密封唇口为单一密封唇，密封性能受到一定限制，其密封材料为橡胶和聚氨酯，耐腐蚀能力和耐压能力都非常有限，不能适应现代机器设备高速高温高压以及复杂工况环境(如强腐蚀性介质条件)的要求。

例如，在某些化工或塑胶产品生产线的往复柱塞泵中，由于工作介质为高浓度硫酸，密封件设计采用了进口的泛塞封(聚四氟乙烯+不锈钢弹簧结构)，虽然其材料具有一定的耐腐蚀能力，但在强腐蚀性介质的条件下，只能使用7-10天，不得不经常更换密封件，不但提高了企业的生产成本，而且严重影响了工作效率。

又如，深圳某液压有限公司生产的AH630气液增压泵产品，设计***压力400MPa，速度0.06m/s，使用介质为水，使用温度为常温，由于***压力较高且为水压介质的密封，传统密封产品不能胜任此密封要求，因此，亟需一种密封性好、耐腐蚀、耐高压的密封产品，以解决传统密封产品存在的不足。

实用新型内容

为解决现有密封件的密封性、耐高压、耐腐蚀性差的问题，本实用新型公开了一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置，包括密封环以及弹性体，所述密封环包括一体成型的内环和外环，所述内环与外环之间形成密封槽，所述弹性体设置在密封槽内，所述内环和/或外环的外壁上设有多道密封齿。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封齿为直角三角形密封齿，所述直角三角形密封齿包括第一直角边、第二直角边以及斜边，所述第一直角边与内环和/或外环的外壁连接，所述第二直角边与内环和/或外环的外壁垂直设置，所述斜边与内环和/或外环的外壁的夹角为5-45°。

作为本实用新型的进一步改进，所述外环的宽度大于等于内环的宽度，所述外环的壁厚小于等于内环的壁厚。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封槽为U形密封槽，所述弹性体为O形密封圈或包覆密封圈，所述U形密封槽的根部设有过渡圆弧，所述过渡圆弧的半径为O形密封圈或包覆密封圈截面直径的0.2-1.2倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封槽为圆弧形密封槽，所述圆弧形密封槽内设有O形密封圈，所述圆弧形密封槽底部设有半圆形小槽，所述圆弧形密封槽的直径为O形密封圈截面直径的0.5-1.2倍，所述半圆形小槽的直径为O形密封圈截面直径的0.1-0.4倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封槽为矩形密封槽，所述弹性体为矩形密封圈或星形密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述内环和/或外环的外壁上各设有3道直角三角形密封齿，所述3道直角三角形密封齿的第一直角边长度为0.5-10mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述3个直角三角形密封齿的第二直角边的高度沿流体压力方向为平行式或递减式结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封环由橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯或聚醚醚酮制成。

作为本实用新型的进一步改进，所述内环和外环的两端分别设有倒角，所述倒角的角度为0-50°，长度为0-5mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的组合密封装置通过密封环与弹性体的组合以及在密封环外壁设置密封齿，实现了优良的密封性能，并且具有耐高压、耐腐蚀、用途广、寿命长的特点，减少了在高压力、强腐蚀工作环境下更换密封件的次数，节省生产成本的同时提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例的结构主视图；

图2为本实用新型第一实施例侧面结构的局部剖视图；

图3为图2中A处密封齿的局部放大图；

图4为本实用新型第二实施例侧面结构的局部剖视图；

图5本实用新型第三实施例侧面结构的局部剖视图；

图6本实用新型第四实施例侧面结构的局部剖视图；

图7本实用新型第五实施例侧面结构的局部剖视图；

图8本实用新型第六实施例侧面结构的局部剖视图；

图9本实用新型第七实施例侧面结构的局部剖视图；

图10本实用新型的使用原理示意图。

图中标记：1-密封环；2-O形密封圈；11、41-内环；12、42-外环；13-U形密封槽；14-倒角；15、45-密封齿；151-第一直角边；152-第二直角边；153-斜边；20-矩形密封圈；23、33-矩形密封槽；43-圆弧形密封槽；30-星形密封圈；3-密封座；4-旋转轴；5-压盖；6-半圆形小槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

如图1和图2所示，一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置，包括密封环1以及O形密封圈2，密封环1包括一体成型的内环11和外环12，内环11与外环12之间形成U形密封槽13，O形密封圈2设置在U形密封槽13内，U形密封槽13的根部设有过渡圆弧，过渡圆弧的半径r1为O形密封圈2截面直径d1的0.2-1.2倍。其中，密封环1由橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯或聚醚醚酮制成；一体成型工艺可以是车削、注塑、模压等加工工艺。

如图3所示，内环11和外环12的外壁上各设有3道直角三角形密封齿15，直角三角形密封齿15包括第一直角边151、第二直角边152以及斜边153，第一直角边151通过一体注塑成型与内环11和外环12的外壁连接为一体，第二直角边152与内环11和外环12的外壁垂直设置，斜边153与内环11和外环12外壁的夹角β为5-45°，内环11和外环12的两端分别设有倒角14，倒角14的角度α为0-50°，长度e为0-5mm。其中，第一直角边151长于第二直角边152，第一直角边151的长度f为0.5-10mm。

实施例二：

如图4所示，为了更好的保护O形密封圈2并提高密封性能，外环12的宽度a2大于等于内环11的宽度a1，外环12的壁厚b2小于等于内环11的壁厚b1。

内环11与外环12可以为非对称式设计，即内环11外壁到O形密封圈2中心线的距离k与内环11外壁到外环12外壁的距离j的关系为：当内环11用于动密封时(轴用密封)，内环11短且厚，k/j＝51-60％；当外环12用于动密封时(孔用密封)，外环12短且厚，k/j＝40-49％。

3个直角三角形密封齿15的第二直角边152的高度h沿流体压力方向P呈递减式设计，也可以为平行式设计，即3个第二直角边152的高度h相同。

实施例三：

图5所示为本实用新型另一个实施例的密封装置结构，在本实施例中，密封槽为矩形密封槽23，弹性体为矩形密封圈20，矩形密封圈20嵌入矩形密封槽23中。

实施例四：

图6所示为本实用新型另一个实施例的密封装置结构，在本实施例中，密封槽为矩形密封槽33，弹性体为星形密封圈30，星形密封圈30嵌入矩形密封槽33中。

实施例五：

图7所示为本实用新型另一个实施例的密封装置结构，当密封装置的内部为动摩擦、外部为静摩擦时，为了使密封装置达到最佳的密封效果，可以在内环41外壁设置3道直角三角形密封齿45，外环42的外壁上设置一道直角三角形密封齿45。

实施例六：

图8所示为本实用新型另一个实施例的密封装置结构，在复杂工况条件下(如强腐蚀介质)，密封体1可采用聚四氟乙烯制作，弹性体2可采用包覆密封圈，因其外圈包覆了氟塑料，耐介质性能几乎不受限制，大大拓展了该密封装置的使用范围。

实施例七：

图9所示为本实用新型另一个实施例的密封装置结构，本实施例中的密封槽为圆弧形密封槽43，圆弧形密封槽43内设有O形密封圈2，圆弧形密封槽43底部设有半圆形小槽6，圆弧形密封槽43的直径d2为O形密封圈2截面直径d1的0.5-1.2倍，半圆形小槽6的直径d3为O形密封圈截面直径d1的0.1-0.4倍。、

半圆形小槽6起到释放O形密封圈2部分压缩量的作用，使应力得到释放，从而使安装更容易，同时也提高了密封性能。

上述实施例二-七中，未进行说明的结构与实施例一中的结构相同，这里不再赘述。

图10所示为本实用新型的密封装置实际使用时的示意图，以实施例一中密封装置的结构为例，使用时，将密封装置安装在密封座3与旋转轴4之间，另一端通过压盖5固定，由于采用多道密封齿15的设计，每一道密封齿15就形成一道有效的密封，这样就使得单个密封装置具有了多道密封性能相同的密封效果，因此密封性能极佳，相邻密封齿15之间形成的沟槽内可以储存一定量的润滑液，降低了摩擦阻力，延长了密封装置的工作寿命。

弹性体2在初始安装时形成过盈量，因此产生的径向力增大了密封齿15与密封座3和旋转轴4之间的接触应力，进一步提高了密封性能；在流体压力P的作用下，密封齿15的抱紧力增大，密封性能更佳。

在密封环1长期工作形成磨损后，弹性体2的过盈量得到释放，起到磨损补偿作用，因而该密封装置具有自动补偿的能力，大大提高了密封装置的工作寿命。

由于弹性体2被密封体1包围保护，在高压下不会被“挤出”，因此该密封装置还具有极佳的耐压能力。

为了达到密封性和润滑性的最佳效果，密封齿15的高度设计可以沿流体压力P的方向呈阶梯下降的趋势，即，使密封齿15的过盈量沿流体压力P的方向呈阶梯下降的趋势，并且还可以通过合理选择密封环1和弹性体2的结构、材料以及其组合，充分发挥其性能优势。

在实际应用中，采用进口的泛塞封(聚四氟乙烯+不锈钢弹簧结构)在强酸介质中只能使用7-10天，必须经常更换密封件；而采用本实用新型的密封装置后，使用寿命达到2-3个月甚至更长，是原来泛塞封结构的6-15倍，而价格只是进口泛塞封的1/3，延长工作寿命的同时为企业节省了不少成本。

深圳某液压有限公司生产的AH630气液增压泵产品，设计***压力400MPa，速度0.06m/s，使用介质为水，使用温度为常温，由于***压力较高，传统密封产品难以胜任(传统密封产品的密封压力只有100-200MPa)，采用本实用新型的高性能多用途齿状Y形组合密封装置后，经装机出厂试验，该密封装置完全可以满足AH630气液增压泵产品的密封要求。

本实用新型的组合密封装置通过密封环与弹性体的组合以及在密封环外壁设置密封齿，实现了优良的密封性能，具有耐高压、耐腐蚀、用途广、寿命长的特点，减少了在高压力、强腐蚀工作环境下更换密封件的次数，节省生产成本的同时提高了工作效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，上述各实施例的结构特征可以相互组合、替换，组成新的实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能多用途齿状Y形组合密封装置，包括密封环以及弹性体，其特征在于，所述密封环包括一体成型的内环和外环，所述内环与外环之间形成密封槽，所述弹性体设置在密封槽内，所述内环和/或外环的外壁上设有多道密封齿。

2.根据权利要求1所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述密封齿为直角三角形密封齿，所述直角三角形密封齿包括第一直角边、第二直角边以及斜边，所述第一直角边与内环和/或外环的外壁连接，所述第二直角边与内环和/或外环的外壁垂直设置，所述斜边与内环和/或外环的外壁的夹角为5-45°。

3.根据权利要求2所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述外环的宽度大于等于内环的宽度，所述外环的壁厚小于等于内环的壁厚。

4.根据权利要求3所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述密封槽为U形密封槽，所述弹性体为O形密封圈或包覆密封圈，所述U形密封槽的根部设有过渡圆弧，所述过渡圆弧的半径为O形密封圈或包覆密封圈截面直径的0.2-1.2倍。

5.根据权利要求3所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述密封槽为圆弧形密封槽，所述圆弧形密封槽内设有O形密封圈，所述圆弧形密封槽底部设有半圆形小槽，所述圆弧形密封槽的直径为O形密封圈截面直径的0.5-1.2倍，所述半圆形小槽的直径为O形密封圈截面直径的0.1-0.4倍。

6.根据权利要求3所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述密封槽为矩形密封槽，所述弹性体为矩形密封圈或星形密封圈。

7.根据权利要求3-6任一项所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述内环和/或外环的外壁上各设有3道直角三角形密封齿，所述3道直角三角形密封齿的第一直角边长度为0.5-10mm。

8.根据权利要求7所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述3个直角三角形密封齿的第二直角边的高度沿流体压力方向为平行式或递减式结构。

9.根据权利要求8任一项所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述密封环由橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯或聚醚醚酮制成。

10.根据权利要求9所述的高性能多用途齿状Y形组合密封装置，其特征在于，所述内环和外环的两端分别设有倒角，所述倒角的角度为0-50°，长度为0-5mm。