CN107327575A - 一种往复动密封用仿生密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种往复动密封用仿生密封圈。它可用于静密封结构和往复动密封结构，具有优良的静密封与动密封性能，以及耐磨性、耐热性、耐疲劳，避免了在动密封中密封圈经常发生扭曲、反转、磨损、疲劳失效等问题。其技术方案是：仿生密封圈本体为矩形结构，具有四个接触表面，每个接触表面的两端为圆形触头，接触表面中间分布有一个或两个或三个圆形突起，圆形突起与圆形触头及多个圆形突起之间均通过凹槽光滑连接，凹槽为V形或U形结构，其底部为圆弧过渡；仿生密封圈材料可为橡胶、聚氨酯等非金属密封材料。

Description

一种往复动密封用仿生密封圈
技术领域
本发明涉及一种密封领域，特别涉及一种往复动密封用仿生密封圈。
背景技术
密封圈的密封性能好坏直接关系着整个系统结构的可靠性和安全性。常见的橡胶密封圈如O形圈、矩形圈、D形圈、X形圈等，由于其具有良好的自密封性能，被广泛地应用于机械工程、仪器仪表、石油化工、交通工程、航空航天、核工业、海航工程等领域。其中，O形密封圈的应用范围最广，但是在往复动密封中O形密封圈易发生滚动和扭曲现象，特别是当密封圈上沿周向的摩擦力不均匀、沟槽同轴度较差时，这种扭曲现象更为明显，这将极大地降低O形圈的使用寿命。矩形密封圈可用于静密封中，但其动密封性能较差。X形密封圈在往复动密封中的触角易发生疲劳失效。可见，常规密封圈的动密封性能较差。因而，设计一种适用于往复动密封的密封圈具有重要意义。
近年来，随着仿生学的发展，其被广泛地应用于机械结构设计中，特别是研究发现非光滑表面具有良好的耐磨性和减阻性能。比如穿山甲的甲壳外表、蚯蚓的节状肢体等具有良好的耐磨性能和润滑性能。基于现有O形密封圈的良好自密封性、矩形密封圈的优良静密封性，结合仿生非光滑表面原理，设计了一种往复密封用仿生密封圈，其融合O形圈和矩形圈的结构特点，具有仿生非光滑表面，兼具良好的耐磨性、自密封、润滑性。通过分析计算，证明该仿生密封圈无论是应用于静密封还是往复动密封均具有良好的密封性能，极大地提高了密封系统的可靠性和安全性。
发明内容
本发明的目的是：为了克服现有橡胶密封圈在往复动密封中易发生失效问题，特提供一种仿生密封圈，其具有优良的静密封和动密封性能，且更加耐磨、耐高温、耐疲劳，极大地提高密封系统的可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种往复动密封用仿生密封圈，是由密封圈本体构成，其特征在于：密封圈本体具有四个接触表面，接触表面的两端为圆形触头，接触表面中间分布有一个或两个或三个圆形突起，圆形突起与圆形触头之间通过凹槽光滑连接，多个圆形突起之间也可以通过凹槽光滑连接；凹槽为V形或U形结构，凹槽底部为圆弧过渡；将密封圈本体安装在密封槽中可实现静密封和往复动密封。
作为进一步的技术方案，所述的密封圈本体的材料为橡胶、聚氨酯等非金属密封材料。
本发明的有益效果是：(1)仿生密封圈表面的圆形触头和圆形突起采用O形圈结构，在流体压力作用下可实现良好自密封，且各边有3个以上凸起结构可实现多级密封；(2)仿生密封圈的表面为连续非光滑表面，在往复动密封中其具有良好的耐磨性；(3)仿生密封圈的表面凹槽可贮存润滑油，在动密封中可保持密封表面的润滑性能，同时可有助于降低密封圈与其他部件之间的摩擦生热；(4)在往复动密封中，仿生密封圈不会发生侧翻、扭曲等想象，各个触头部位的变形也相对较小，不易发生疲劳失效；(5)该仿生密封圈结构简单、动密封性能稳定。
附图说明
图1是本发明一种往复动密封用仿生密封圈的截面图。
图2是本发明仿生密封圈安装后的密封结构截面图。
图中：1.密封圈本体，2.接触表面，3.圆形触头，4.圆形突起，5.凹槽，6.密封槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种往复动密封用仿生密封圈，是由密封圈本体1构成；密封圈本体1具有四个接触表面2，接触表面2的两端为圆形触头3，接触表面2中间分布有一个或两个或三个圆形突起4，圆形突起4与圆形触头3之间通过凹槽5光滑连接，多个圆形突起4之间也可以通过凹槽5光滑连接；凹槽5为V形或U形结构，凹槽5底部为圆弧过渡。
如图2所示，将密封圈本体1安装在密封槽6中可实现静密封和往复动密封；密封圈本体1的材料为橡胶、聚氨酯等非金属密封材料。

Claims (2)

1.一种往复动密封用仿生密封圈，是由密封圈本体(1)构成，其特征在于：密封圈本体(1)具有四个接触表面(2)，接触表面(2)的两端为圆形触头(3)，接触表面(2)中间分布有一个或两个或三个圆形突起(4)，圆形突起(4)与圆形触头(3)之间通过凹槽(5)光滑连接，多个圆形突起(4)之间也可以通过凹槽(5)光滑连接；凹槽(5)为V形或U形结构，凹槽(5)底部为圆弧过渡；将密封圈本体(1)安装在密封槽(6)中可实现静密封和往复动密封。
2.根据权利要求1所述的一种往复动密封用仿生密封圈，其特征是：密封圈本体(1)的材料为橡胶、聚氨酯等非金属密封材料。
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