CN1066107A - 充气式橡胶密封圈及其密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于压力容器的密封元件及结构，适用于 工业压力容器和日用压力锅的密封需要。这种充气 式橡胶密封圈及其密封结构具有结构简单、制造成本 低，密封性能好，能实现轴向和径向的自紧密封，关盖 开盖方便等特点。在充气式密封圈的外缘上有导向 定位环，内缘的上下两唇边合拢后便形成一个完整的 封闭的空心圆环。空心圆环在压力容器内充入高压 气体(或液体)后便向外膨胀，产生出轴向和径向两个 方向的自紧性、压力容器内气压越大，自紧性越强，密 封性越好。

Description

本发明属于压力容器的密封元件及密封结构。

在工业压力容器的工作过程中，顶盖、密封元件和筒体端部之间要求有可靠的密封。现有的一些密封结构虽然可较可靠地密封，但也有一些不足之处，如：有的体积笨重，螺栓直径很大，有的需要大锻件，要求加工的粗糙度和精度过高;有的装拆不够方便;有的在压力和温度波动的情况下，不能可靠地密封。

日用压力锅是人们日常生活的必需品，属于低压容器，其使用效果的好坏，关键在于锅盖与锅身之间起密封作用的橡胶密封圈。目前市场上广泛销售的普通橡胶密封圈（ZBY73006-85轻工部专业标准），由于其设计不合理，密封可靠性不高，易于老化，失去弹性后，产生漏气漏水的现象，故其使用寿命不长，影响了压力锅的正常使用，给广大消费者增添了需经常更换橡胶密封圈的烦恼和其经济负担。

本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种具有自紧性的充气式橡胶密封圈，以满足工业压力容器和日用压力锅的密封需要。

图1为本发明的充气式橡胶密封圈（1）的断面图，图中的矩形截面为导向定位环的断面，该导向定位环保证该密封圈的上、下两密封唇边工作时的开口方向，在顶盖（2）关盖的压力作用下，唇口之间可以靠拢，并有一定的接触压力，这样上下密封唇边形成了一个完整封闭的空心园环。如图2所示。唇口接合处正对于顶盖（2）底面与筒体（3）端面形成的可通过筒体内含压气体的间隙，在上下两个密封唇边的唇口上，分别带有若干组相距很近的两小支承柱，如图1所示的上密封唇边上带的小支承柱Ⅰ，下密封唇边上带的小支承柱没画出，上密封唇边的小支承柱和下密封唇边的小支承柱可以不在同一横断面上，但同一唇边上的两个小支承柱必须相距很近且不连在一起，如图8所示。关盖后，因两小支承柱Ⅰ的支承作用，使得Ⅱ之间的密封唇边不能闭合，从而，在两小支承柱Ⅰ与它们之间的上下密封唇边之间形成了一个小进气孔，如图9所示。筒体内的高压气体（或高压液体），将通过顶盖的底面与筒体的端面之间的间隙和上述小进气孔而进入充气式橡胶密封圈（1）中，这时两密封唇边向外膨胀，紧贴顶盖（2）和筒体（3）的密封面，而且该充气式橡胶密封圈同时沿径向也有膨胀，因此，它具有轴向和径向两个方向的自紧性，随着筒体内的压力增高，充气式橡胶密封圈的内腔的压力也随着增高自紧作用随之增强，所以密封压力和密封可靠性也随之增强。

在上下密封唇边的唇口上，可开一个或几个进高压气体的小孔或小缺口A，如图8、图9所示，其作用与上述两相邻小支承柱的作用一样，以便进入高压气体形成自紧作用。

本发明的密封结构同时还具有易关盖开盖的特点。图3为顶盖（2）的底面仰视图，从图上可知该顶盖（2）的端面内缘上有径向凸凹相间的内齿环，每个齿所对的园心角为20°或30°度，图3画的为30°;图4为筒体（3）端面的俯视图，从图上可知，筒体（3）的端面的外缘上有与上述内齿环配合的径向凸凹相间的外齿环，上述内齿环与外齿环工作时轴向啮合，将顶盖（2）紧固在筒体（3）上，关盖或开盖时，只需旋转顶盖（2）20°或30°即可。关盖时，顶盖（2）的重量的大部分由筒体（3）的外缘的支承园环面支承，其余重量通过压缩充气式橡胶密封圈后，仍由筒体（3）支承。如图2所示。

本发明的密封结构还可用卡箍装置（4）紧固顶盖（2）与筒体（3），如图5所示。

本发明的充气式橡胶密封圈的密封唇边闭合后的横截面的形状可以是园形，也可以是矩形、三角形等。本发明的充气式橡胶密封圈的材料，为有一定弹性的可受压变形的材料可以是橡胶，也可以是合成树脂，不锈钢，或橡胶-不锈钢的组合，或其它可塑性变形的金属。

图6为适用于日用压力锅的充气式橡胶密封圈的断面图，其结构和工作原理与上述的工业用压力容器的充气式橡胶密封圈相同。该充气式橡胶密封圈的上下密封唇边的内缘上各连有一相对的支承环PQ，它们在关盖后能互相接触挤压，使各自连着的密封唇边分别紧压锅盖（5）密封面和锅身（6）密封面，并使上下密封唇边和上下支承环PQ之间形成一闭合的容纳含压气体后可向外膨胀的具有自紧性的封闭空心环。

与上下密封唇边相连的上下支承环的相对的边缘上，至少有两个相距较近的小支承柱，使得关盖后两小支承柱之间能形成一进气小孔，或者至少在上述支承环的相对边缘上开有一个进气小孔。

图7为充气式橡胶密封圈在日用压力锅里工作时的剖面图，锅内的液体烧开后产生的蒸气会通过图8、图9所示的小进气孔而进入充气式橡胶密封圈内，使该密封圈向外膨胀紧压锅盖和锅身，从而保证压力锅的可靠的密封。

上述日用压力锅用的充气式橡胶密封圈的材料必须是无毒无味食品用橡胶制成。

图8为图1、图6的K向视图，主要反映两相距较近的小支承柱和小进气缺口。图9为图8中的密封唇边在关盖后接合的情况，主要反映进气小口。

本发明的工业用的充气式橡胶密封圈及其密封结构具有结构简单，制造成本低，密封性能好，能实现径向和轴向的自紧密封，关盖开盖方便等特点，运用于压力容器中必将取得良好的社会效益和经济效益。

本发明的日用压力锅的充气式橡胶密封圈其密封可靠，经久耐用，能解除广大压力锅用户需经常更换胶圈的烦恼，节省其经济开支，方便人民生活。

Claims (9)

1、一种充气式橡胶密封圈以及由该密封圈、顶盖筒体组成的压力容器的密封结构，其特征为该充气式橡胶密封圈的外缘上有一导向定位环，内缘上有上下相对的受压后可闭合的密封唇边，该闭合的密封唇边形成一个容纳高压气体或高压液体后向外膨胀紧压于顶盖和筒体的密封面，并具有双向(轴向和径向)自紧作用的空心环。

2、如权利要求1所述的密封结构，其特征为顶盖和筒体之间的密封面上有与充气式橡胶密封圈的形状、大小相吻合的并能容纳该充气式橡胶密封圈的沟槽，顶盖由筒体端面的外缘支承，顶盖与筒体密封面的内缘之间有让高压气体通过并使该气体进入充气式橡胶密封圈的间隙。

3、如权利要求1、2所述的压力容器的密封结构其特征为顶盖的端面内缘上有径向凸凹相间的内齿环，筒体的端面外缘上有与上述内齿环配合的径向凸凹相间的外齿环，上述内齿环与外齿环的轴向啮合将顶盖（1）紧固在筒体（3）上。

4、如权利要求1、2所述的压力容器的密封结构，其特征为用卡箍装置紧固顶盖（1）与筒体（3）。

5、如权利要求1、2所述的充气式橡胶密封圈及其密封结构，其特征为充气式密封圈的密封唇边闭合后形成的空心环的横截面的形状是园形、矩形、三角形，其密封唇边上至少有两个相距较近的小支承柱，在充气式密封圈的密封唇边闭合后，该两小支承柱与它们之间的密封唇边形成小进气孔，或者该充气式密封圈的密封唇边上至少开有一个供进气用的小孔或小缺口。

6、如权利要求1、2所述的充气式橡胶密封圈及其密封结构：其特征为其充气式密封圈的材料为有一定弹性的可受压变形的材料如橡胶，合成树脂或可塑性变形的金属。

7、一种用于日用压力锅的锅盖与锅身之间密封的充气式橡胶密封圈其特征为该橡胶密封圈的上下密封唇边的内缘上各有一相对的支承环PQ，它们在关盖后能互相接触挤压，使各自连着的密封唇边分别紧压锅盖密封面和锅身密封面，并使上下密封唇边和上下支承环之间形成一个闭合的容纳含压气体后向外膨胀而具有自紧性的封闭空心环。该充气式橡胶密封圈的外缘有一导向定位环。

8、如权利要求7所述的橡胶密封圈其特征如与上下密封唇边相连的上下支承环的相对的边缘上，至少有两个相距较近的小支承柱，使得关盖后两个支承柱之间和两小支承柱的上下支承环之间能形成一进气小孔或者至少在上述支承环的相对边缘上开有一个进气小孔或小缺口。

9、如权利要求7、8所述的橡胶密封圈，其特征为该橡胶密封圈由无毒无味食品用橡胶制成。

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