CN104154232A - Y型密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种Y型密封圈，包括静密封唇和动密封唇，静密封唇和动密封唇的顶部连成一体，静密封唇和动密封唇的底部形成朝下的V型开口，其特征在于：所述静密封唇的宽度大于动密封唇的宽度，静密封唇的外侧设有至少一第一副唇，所述动密封唇的内侧设有两个第二副唇，该第一副唇和第二副唇的截面均为半圆弧形。本发明Y型密封圈在静密封唇上设置第一副唇，可使静密封唇与阀盖内壁紧密更加贴合，有利于防止Y型密封圈出现松动现象；在动密封唇上设置两个第二副唇，可确保动密封唇在阀杆的旋转运动过程中始终与阀杆外壁保持紧密贴合，进而达到极佳的防漏目的。

Description

Y型密封圈

技术领域

本发明涉及阀门密封圈技术领域，尤其涉及一种应用于低速、低压(0.6、1.0、1.6、3.2、6.4MPa)、旋转及往复运动中的Y型密封圈。

背景技术

一般Y型密封圈，又称径向唇形密封圈，密封圈的受压面呈唇状，使唇缘与密封面充分过盈接触产生密封作用，其密封接触部位呈尖角。

引用的背景技术是适用于高中压力，往复运动液压缸用唇形密封圈技术。唇形密封圈是一种具有自密封作用的密封圈，它依靠唇部紧贴密封耦合件表面，阻塞泄露通道而获得密封效果。唇形密封圈的工作压力为预压紧力与流体压力之和，当被密封介质压力增大时，唇口倍撑开，更加紧密地与密封面贴合，密封性进一步增强；此外，唇边刃口还有刮油的作用，更增强了密封圈的密封性能。

一般Y型圈是单向起作用，沟槽加工精度较高。Y形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。无内压时，仅仅因唇尖的变形而产生很小的接触压力。此时，密封能力很差。

在密封的情况下，与密封介质接触的每一点上均有与介质压力相等的法向压力，所以唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到周向压缩，与密封面接触变宽，同时接触应力增加，低压密封性能很差。当内压再升高时，接触压力的分布形式和大小进一步改变，唇部与密封面配合更紧密，所以密封性更好，这就是Y形圈的“自密封作用”。由于这种自封作用，一个Y形圈能有效的封住32MPa的高压。

压力赋能型密封的有效密封压力等于预压力与流体压力之和。Y形密封圈通过唇边的作用将流体压力有效作用于密封，其预压力可以降到很小值，并且流体压力越高，预压力的效用越小，在高压场合，预压力的作用可以忽略不计。这时降低密封摩擦力是有利的，因为密封摩擦力与密封接触压力成正比。所以Y形密封圈在保证密封的同时，摩擦力小于挤压型密封。

而Y形密封圈主要用于往复密封，由其工作原理可知，Y形圈安装时，唇口要对着压力高的一侧，才能发挥作用，所以Y形密封圈只能单向起作用。

当偶合件以工作速度作相对运动时，在密封唇与滑移面之间形成一层密封油膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦条件，减小磨损；油膜在气动密封中起密封作用。在液压元件的往复运动中，运动件伸出与缩进时油膜厚度是不同的，这一油膜厚度差积聚会造成泄漏。所以，Y形圈正常工作时，也有极少量泄漏发生，往复速度大时，泄漏量大。这是因为往复速度大时，往复次数变得很频繁，同时油膜的流体动力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速积聚作用。当工作油的粘度增大时，油膜厚度因此增加，往复速度所造成的泄漏量也增大。但是由于液压油的粘度随着温度的升高而降低，所以液压设备在低温下启动时，运动开始时的泄漏较大，随着运动过程中因各种损失引起温度升高，泄漏量会逐渐减少。

但应用于水介质的阀门，由于水的粘度比油低得多，非常容易漏水。一般Y型圈的唇口为尖角，不适用在阀门低速旋转及往复运动的密封中。

液压缸的活塞在往复形成中的泄漏情况是不同的。当内压较低时，抽出行程中的泄漏量随内压增大而增大；压入行程中随内压增大而减小。当内压足够大时(约大于7.5MPa)，泄漏不再随内压而变化。

当一般Y形密封圈内压较低时，摩擦力随内压增大而增大。当内压足够大时，摩擦力不再有很大变化。如润滑良好，甚至有下降趋势。

因此，现有的Y型密封圈存在如下不足：1、在密封介质粘度低以及压力低时易出现渗漏问题；2、一般普通Y型密封圈不适用于旋转运动密封而使装置容易出现渗漏时现象；3、一般Y型密封圈只有在高压环境待温度升高到一定时，才会使密封效果提升达到密封不渗漏的缺点；4、一般的Y型密封圈使用寿命低，。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防漏性能极佳的Y型密封圈，其在低速、低压、旋转及往复运动的情况下具有增强的密封效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

Y型密封圈，包括静密封唇和动密封唇，静密封唇和动密封唇的顶部连成一体，静密封唇和动密封唇的底部形成朝下的V型开口，所述静密封唇的宽度大于动密封唇的宽度，静密封唇的外侧设有至少一第一副唇，所述动密封唇的内侧设有两个第二副唇，该第一副唇和第二副唇的截面均为半圆弧形。

进一步地，所述静密封唇的外侧设有两个第一副唇，该两个第一副唇分别位于静密封唇的顶部和底部；所述两个第二副唇分别位于动密封唇的顶部和底部，且该位于动密封唇底部的第二副唇的截面半径大于位于动密封唇顶部的第二副唇的截面半径。

进一步地，所述位于静密封唇顶部的第一副唇和位于动密封唇顶部的第二副唇处于同一个水平面上。

进一步地，所述静密封唇的唇口截面为圆弧形。

如上所述，本发明Y型密封圈在静密封唇上设置第一副唇，可使静密封唇与阀盖内壁紧密更加贴合，有利于防止Y型密封圈出现松动现象；在动密封唇上设置两个第二副唇，可确保动密封唇在阀杆的运动过程中始终与阀杆外壁保持紧密贴合，进而达到极佳的防漏目的。

附图说明

图1为本发明Y型密封圈的立体图；

图2为本发明Y型密封圈的剖面图；

图3为本发明Y型密封圈与阀门相配合的示意图；

图4为本发明Y型密封圈另一种实施例的装配示意图。

其中：100、Y型密封圈；1、静密封唇；11、第一副唇；2、动密封唇；21、第二副唇；3、V型开口；5、阀杆；6、阀盖；7、收纳槽；71、收容槽。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参阅图1及图2，本发明提供一种Y型密封圈100，其可应用于消火栓、闸阀、蝶阀、球阀及截止阀等此类旋转密封装置中，或应用于二通阀、三通阀、水力控制阀、水泵控制阀及排泥阀等此类往复运动密封装置中，或者应用于兼具往复运动及低速旋转运动的密封装置中。

一般的，上述密封装置设有一阀门，阀门包括阀杆5和阀盖6，该Y型密封圈100设置于阀杆5和阀盖6之间。该Y型密封圈100包括静密封唇1和动密封唇2，静密封唇1位于动密封唇2的外侧，装配后，静密封唇1与阀盖6静密封配合，动密封唇2与阀杆5的外表面动密封配合；静密封唇1和动密封唇2的顶部连成一体，静密封唇1和动密封唇2的底部形成朝下的V型开口3，所述静密封唇1的宽度大于动密封唇2的宽度，阀杆5在作往复运动时，动密封唇2也跟着发生移动，而静密封唇1的宽度大于动密封唇2的宽度的设计可防止动密封唇2在移动时出现翻转现象，从而有利于提高该Y型密封圈的防漏性能；静密封唇1的外侧设有至少一第一副唇11，所述动密封唇2的内侧设有两个第二副唇21，该第一副唇11和第二副唇21的截面均为半圆弧形，因Y型密封圈100的是由弹性材料制成，因此其在装配和工作的过程中会发生弹性形变，而该半圆弧形的截面设计可加大所述第一副唇11与阀盖6内壁、第二副唇21与阀杆5外壁之间的接触面，可起到增强防漏性能的作用。

请参阅图3，装配时，该Y型密封圈100收纳于阀盖6与阀杆5之间形成的收纳槽7内，Y型密封圈100的动密封唇2与阀杆5外壁动密封连接，Y型密封圈100的静密封唇1与阀盖6内壁过盈挤压配合，整个Y型密封圈处于强制压迫状态(如图3所示)；其中，所述第一副唇11可弥补由于静密封唇1与阀盖6内壁之间因为形状不吻合而带来的空隙，增大第一副唇11与阀盖6之间的轴向摩擦力，从而可使静密封唇1与阀盖6更加紧密地贴合，确保静密封唇1始终保持紧贴阀盖6内壁的状态，防止Y型密封圈100出现松动现象；另外，该第一副唇11的设置还可降低对阀盖6内壁的加工精密度，从而有利于降低加工成本；在水压的挤压下，所述动密封唇2向右偏移，进而使第二副唇21与阀杆5外表面紧密贴合，可起到增强动密封唇2与阀杆5外壁之间密封性的作用；阀杆5在运动过程中，动密封唇2也随着阀杆5的运动而浮动、偏移，正是由于第二副唇21的设置而起到防止漏水的作用；特别地，在低水压的情况下，水流挤压动密封唇2的力度不足，导致动密封唇与阀杆5外壁贴合力不够，传统的密封圈常常因此而漏水，而本发明增设的位于动密封唇2底部的第二副唇21正好能弥补该不足，确保动密封唇2与阀杆5外壁的贴合力，达到防止漏水的目的。

请续参阅图2及图3，优选地，所述静密封唇1的外侧设有两个第一副唇11，该两个第一副唇11分别位于静密封唇1的顶部和底部，该两个第一副唇11起到多级减压和缓冲作用，可极大地增加静密封唇1与阀盖6内壁之间的摩擦力，防止静密封唇1与阀盖6之间出现相对滑动，从而出现漏水现象。所述两个第二副唇21分别位于动密封唇2的顶部和底部，当被密封运动副的配合精度低时，运动的阀杆5在歪斜时，该Y型密封圈就相当于一个橡胶膜片，动密封唇2下部的唇边能始终抱紧阀杆5，允许阀杆5摆动一定的角度，在预压力和阀门内部的压力作用下，具有良好的密封效果，从而降低被密封运动副的配合精度，进而达到降低成本，提高产品的合格率和使用寿命的目的。当密封圈装置处在在高压时，利用阀门内部的压力，实现自压密封，压力越高密封得越紧。半圆弧形的第二副唇21，既适用于旋转运动密封的场合又适用于往复运动。静密封唇1的唇口截面为圆弧形，密封唇边磨损后，因介质压力的作用，唇边具有一定的自动补偿能力，该设计可延长Y型密封圈的使用寿命。

考虑到位于动密封唇2底部的第二副唇21在不同水压的情况下形变浮动大，可将该位于动密封唇2底部的第二副唇21的截面半径设置为大于位于动密封唇2顶部的第二副唇21的截面半径；所述位于静密封唇1顶部的第一副唇11和位于动密封唇2顶部的第二副唇21处于同一个水平面上，该两副唇可到近似一个O型密封圈的作用，增大该Y型密封圈与阀盖6之间的预压力，进一步增强该Y型密封圈与阀盖6之间的密封性。

请参阅图4，此外，上述实施例仅仅是举出了静密封唇1位于动密封唇2外侧的情况，在一些阀门中，该Y型密封圈是装设在开设于阀杆5外壁的收容槽71内的，此时，该Y型密封圈的静密封唇1与动密封唇2位置与上述实施例正好相反，即静密封唇1在动密封唇2的内侧(如图4所示)，而其它特征仍保持与上一实施例中一致，此时，该Y型密封圈的内侧与阀杆5为静密封配合，Y型密封圈的外侧与阀盖6动密封配合；由上述实施例中的描述易知，这种静密封唇1位于动密封唇2内侧的Y型密封圈具有与上述实施例中同样的功能和效果。

如上所述，本发明Y型密封圈100在静密封唇1上设置第一副唇11，可使静密封唇1与阀盖6内壁紧密更加贴合，有利于防止Y型密封圈100出现松动现象；在动密封唇2上设置两个第二副唇21，可确保动密封唇2在阀杆5的运动过程中始终与阀杆5外壁保持紧密贴合，进而达到极佳的防漏目的。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.Y型密封圈，包括静密封唇和动密封唇，静密封唇和动密封唇的顶部连成一体，静密封唇和动密封唇的底部形成朝下的V型开口，其特征在于：所述静密封唇的宽度大于动密封唇的宽度，静密封唇的外侧设有至少一第一副唇，所述动密封唇的内侧设有两个第二副唇，该第一副唇和第二副唇的截面均为半圆弧形。

2.如权利要求1所述的Y型密封圈，其特征在于：所述静密封唇的外侧设有两个第一副唇，该两个第一副唇分别位于静密封唇的顶部和底部；所述两个第二副唇分别位于动密封唇的顶部和底部，且该位于动密封唇底部的第二副唇的截面半径大于位于动密封唇顶部的第二副唇的截面半径。

3.如权利要求1所述的Y型密封圈，其特征在于：所述位于静密封唇顶部的第一副唇和位于动密封唇顶部的第二副唇处于同一个水平面上。

4.如权利要求1所述的Y型密封圈，其特征在于：所述静密封唇的唇口截面为圆弧形。