CN105697785A - 对称型弹簧密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对称型弹簧密封圈，通过改变金属弹性部件的结构，采用不同的折弯形式，使得成环后的金属弹性部件可以对被密封件提供连续且均匀的负载，从而加强密封效果，上述对称型弹簧密封圈包括：唇形圈体和金属弹性部件，唇形圈体包括：上唇和下唇，上唇和下唇之间设有环形凹陷部，上唇和下唇背离环形凹陷部的一侧的形状均为圆弧形，金属弹性部件设置于环形凹陷部内，金属弹性部件为多个由扁平形金属通过模具加工成截面呈凹字形的弹簧片固定连接而成的圆环形的弹性部件，弹簧片包括平面段和两个对称设置于平面段两端的折弯段，两个折弯段与平面段均具有夹角。

Description

对称型弹簧密封圈
技术领域
本发明涉及密封件领域，尤其涉及一种对称型弹簧密封圈。
背景技术
密封圈作为一种常用机械零件广泛应用于各行各业中，主要起到防液体或防气体泄漏的作用。
现有技术的密封圈多采用弹簧蓄能封，其内部的弹簧多为V型或螺旋型结构，V型弹簧加工由于折弯圆角过大，加工冲压成型困难，螺旋型弹簧由于弹簧有螺距，对密封夹套产生的弹力无法是连续的，因此，普通的V型弹簧和螺旋型弹簧在成环后均无法提供连续均匀的负载，从而很难满足低泄漏场合或者绝对密封场合。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种对称型弹簧密封圈，通过改变金属弹性部件的结构，采用不同的折弯形式，使得成环后的金属弹性部件可以对被密封件提供连续且均匀的负载，从而加强密封效果。
本发明提供了一种对称型弹簧密封圈，包括：唇形圈体和金属弹性部件，唇形圈体包括：上唇和下唇，上唇和下唇之间设有环形凹陷部，上唇和下唇背离环形凹陷部的一侧的形状均为圆弧形，金属弹性部件设置于环形凹陷部内，金属弹性部件为多个由扁平形金属通过模具加工成截面呈凹字形的弹簧片固定连接而成的圆环形的弹性部件，弹簧片包括平面段和两个对称设置于平面段两端的折弯段，两个折弯段与平面段均具有夹角。
进一步地，两个折弯段沿平面段的宽度方向固定设置，且与平面段一体成型。
进一步地，金属弹性部件的大小与环形凹陷部相匹配，环形凹陷部内设有用于卡合金属弹性部件的凸台，金属弹性部件的闭口端与环形凹陷部的底部贴合，金属弹性部件的开口端与凸台贴合。
进一步地，弹簧片上设有冲压而成的多个外齿和多个内齿，外齿与内齿的形状均为矩形，外齿与内齿的开口尺寸相同。
进一步地，金属弹性部件由不锈钢材料制成。
进一步地，唇形圈体由聚四氟乙烯材料制成。
本发明提供了一种对称型弹簧密封圈，通过改变金属弹性部件的结构，采用不同的折弯形式，使得成环后的金属弹性部件可以对被密封件提供连续且均匀的负载，从而加强密封效果，与现有技术中的螺旋型结构或者V型结构的弹簧相比，本发明提供的对称型弹簧密封圈中的弹簧片在设计中避免了螺旋型结构中螺距的影响，也弥补了V型弹簧折弯角度过大的不足，通过三段式的结构加强了弹簧片的支撑效果，从而能够对被密封件进行较好的密封。
附图说明
图1为本发明提供的对称型弹簧密封圈的剖视图；
图2为本发明提供的对称型弹簧密封圈的弹簧片的折弯结构示意图；
图3为现有技术中V型弹簧片的折弯结构示意图；
图4为本发明提供的对称型弹簧密封圈的弹簧片冲压成型前的结构示意图；
图5为本发明提供的对称型弹簧密封圈的金属弹性部件的成环结构示意图；
图6为现有技术中螺旋型弹簧的成环结构示意图；
图中：1、唇形圈体；2、金属弹性部件；11、上唇；12、下唇；13、环形凹陷部；21、弹簧片；211、平面段；212、折弯段；131、凸台；213、外齿；214、内齿。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
根据图1，本发明提供了一种对称型弹簧密封圈，包括：唇形圈体1和金属弹性部件2，唇形圈体1包括：上唇11和下唇12，上唇11和下唇12之间设有环形凹陷部13，上唇11和下唇12背离环形凹陷部13的一侧的形状均为圆弧形，金属弹性部件2设置于环形凹陷部13内，金属弹性部件2为多个由扁平形金属通过模具加工成截面呈凹字形的弹簧片21固定连接而成的圆环形的弹性部件，弹簧片21包括平面段211和两个对称设置于平面段211两端的折弯段212，两个折弯段212与平面段211均具有夹角，通过上述结构，使得密封圈在密封时可以对被密封件提供连续且均匀的负载，尤其在弹簧片21成环后，可以对上唇11和下唇12形成连续且均匀的弹力，从而加强密封效果，上唇11和下唇12背离环形凹陷部13的一侧的形状为圆弧形可以使得上唇11和下唇12与被密封件的接触表面相切贴合，同时圆弧结构有利于介质存留在相贴合接触面的表面，在往复运动的表面形成油膜，从而延长使用寿命，而弹簧片21通过三段式的结构加强了弹簧片21的支撑效果，从而能够对上唇11和下唇12形成连续且均匀的弹力。
根据图2至图4，本发明提供的对称型弹簧密封圈中弹簧片21的两个折弯段212与平面段211延伸方向的角度为锐角，相比于现有技术中的V型结构，本发明提供的弹簧片21结构可以提供更永久的弹力，且相较于V型结构的弹簧不易于被压弯，普通V型结构的弹簧折弯的夹角一般最大可达到150°，由于变形较大，冲压成型时的难度增加，冲压后V型弹簧的开口尺寸变化也较大，而本发明提供的弹簧片在冲压的时候更易于成型。
根据图5，本发明提供的弹簧片首尾依次连接成环后，再通过上述的三段式的折弯形式，可以对唇形圈体1形成连续均匀的弹力，迫使唇形圈体1与被密封件紧密贴合，从而达到较好的密封效果。
根据图6，本发明提供的弹簧片21结构相较于螺旋型的弹簧结构，螺旋型的弹簧结构在绕制成圆环状时，由于结构的局限性，会存在一定的螺距，且在成环后螺距无法消除，这样一来弹簧形成的负载是非连续均匀的同样不利于密封作用的实施，而本发明通过对称型弹簧结构的设计，可以使得弹簧的受力更加均匀，两个折弯段212和平面段211一体成型的结构便于制作，在冲压之前弹簧片21为片状结构，然后经过冲压而形成三段式结构。
优选的，金属弹性部件2的大小与环形凹陷部13相匹配，环形凹陷部13内设有用于卡合金属弹性部件2的凸台131，金属弹性部件2的闭口端与环形凹陷部13的底部贴合，金属弹性部件2的开口端与凸台131贴合，弹簧片21上设有冲压而成的多个外齿213和多个内齿214，外齿213与内齿214的形状均为矩形，外齿213与内齿214的开口尺寸相同，通过上述的三段式的折弯形式，成环后的金属弹性部件2可以使得外齿213和内齿214具有相同的结构形式，从而保证了外齿213和内齿214成环后的连续性，进而加强了密封圈的密封效果，环形凹陷部13内设置的凸台131可以保证金属弹性部件2折弯后装入唇形圈体1内会卡在凸台131处，保证金属弹性部件2在安装和工作期间不会弹出。
优选的，金属弹性部件2由不锈钢材料制成，不锈钢材料耐腐蚀性较好，且能够保证硬度和弹性要求，可以选用SS301或718等型号的不锈钢材料。
优选的，唇形圈体1由聚四氟乙烯材料制成，聚四氟乙烯材料具有良好的抗磨损和抗热性，较低的气体渗透率，且低温特性较好，非常适用于超低温环境的密封，当然上述唇形圈体1的材料还可以选用聚三氟氯乙烯或者超高分子聚乙烯等其它高分子聚合物，也具有相同的特性。
综上所述，本发明提供了一种对称型弹簧密封圈，通过改变金属弹性部件的结构，采用不同的折弯形式，使得成环后的金属弹性部件可以对被密封件提供连续且均匀的负载，从而加强密封效果，与现有技术中的螺旋型结构或者V型结构的弹簧相比，本发明提供的对称型弹簧密封圈中的弹簧片在设计中避免了螺旋型结构中螺距的影响，也弥补了V型弹簧折弯角度过大的不足，通过三段式的结构加强了弹簧片的支撑效果，而成环后的金属弹性部件可以对唇形圈体形成持续且均匀的弹力，从而使得唇形圈体紧密地与被密封件的作用面贴合，进而能够对被密封件进行较好的密封，弹簧片的结构设计可以实现在低压时提供密封装置的预紧力，金属弹性部件由不锈钢材料制成可以防腐蚀，而唇形圈体采用聚四氟乙烯材料可以加强密封效果，本发明结构简单，通过金属弹性部件中弹簧片三段式的结构设计，极大地提高了密封圈的密封效果，是一个实用性和功能性较强的对称型弹簧密封圈。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种对称型弹簧密封圈，其特征在于，包括：唇形圈体和金属弹性部件，所述唇形圈体包括：上唇和下唇，所述上唇和所述下唇之间设有环形凹陷部，所述上唇和所述下唇背离所述环形凹陷部的一侧的形状均为圆弧形，所述金属弹性部件设置于所述环形凹陷部内，所述金属弹性部件为多个由扁平形金属通过模具加工成截面呈凹字形的弹簧片固定连接而成的圆环形的弹性部件，所述弹簧片包括平面段和两个对称设置于所述平面段两端的折弯段，两个所述折弯段与所述平面段均具有夹角。
2.根据权利要求1所述的对称型弹簧密封圈，其特征在于，两个所述折弯段沿所述平面段的宽度方向固定设置，且与所述平面段一体成型。
3.根据权利要求2所述的对称型弹簧密封圈，其特征在于，所述金属弹性部件的大小与所述环形凹陷部相匹配，所述环形凹陷部内设有用于卡合所述金属弹性部件的凸台，所述金属弹性部件的闭口端与所述环形凹陷部的底部贴合，所述金属弹性部件的开口端与所述凸台贴合。
4.根据权利要求3所述的对称型弹簧密封圈，其特征在于，所述弹簧片上设有冲压而成的多个外齿和多个内齿，所述外齿与所述内齿的形状均为矩形，所述外齿与所述内齿的开口尺寸相同。
5.根据权利要求4所述的对称型弹簧密封圈，其特征在于，所述金属弹性部件由不锈钢材料制成。
6.根据权利要求5所述的对称型弹簧密封圈，其特征在于，所述唇形圈体由聚四氟乙烯材料制成。
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