CN107461493A - 一种金属弹簧蓄能密封圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属弹簧蓄能密封圈，其包括弹性外壳和钢丝螺旋弹簧。弹性外壳和钢丝螺旋弹簧均为合金材料制作，且其外部均设有耐磨镀层。钢丝螺旋弹簧为钢丝斜形弹簧内衬，弹性外壳包裹于钢丝螺旋弹簧外，弹性外壳上设有开口。开口方向和开口形式不同时，可分别用于不同的密封场合：轴向密封是起始通过上下挤压使内侧唇口向外扩张，使唇口紧贴密封，达到起始的预紧力，达到密封；孔用密封是外侧唇口向外扩张使唇口紧贴密封，能满足起始密封力；孔轴双用密封和端面密封，起始密封力通过尺寸过盈量及弹簧弹力达到密封。本发明利用系统压力可产生更大张力，可在高温下和颗粒工况下保持较好的使用性能，使用压差低，密封效果好。
Description
技术领域
本发明涉及工业密封技术领域，尤其涉及一种耐磨性好、密封性好，可在工况静态、缓慢动态、高压、高温、低温等情况下使用的金属弹簧蓄能密封圈。
背景技术
在工业密封行业，目前常规的密封材料都是橡胶和工程塑料。
如附图1所示，此密封圈包括功能塑料外壳（01）、支撑弹簧（02），其缺点是：功能塑料外壳（01）的材料塑料制品对超高温及超低温工况无法使用，温度不高于300度，低温负150度，同样克服不了颗粒及泥浆工况。且支撑弹簧（02）高温工况时，弹簧会失效，支撑力降低，产生泄漏。
如附图2所示，此密封圈选有普通的PU聚氨脂材料，有腐蚀介质和高温场合下没法使用，且其内侧没有弹簧，低压密封完全依靠本身的弹力密封，密封性能差、无法满足密封要求。
综上，现有技术中的密封圈使用温度低、使用压差低、密封效果差；无法解决温度高及颗粒工况下的密封问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种利用系统压力可产生更大张力的金属弹簧蓄能密封圈，其可在高温下和颗粒工况下保持较好的使用性能，使用压差低，密封效果好。
为解决现有技术中存在的问题，本发明采用的具体技术方案是：
一种金属弹簧蓄能密封圈，其包括弹性外壳和设于弹性外壳内部的钢丝螺旋弹簧，所述钢丝螺旋弹簧为钢丝斜形弹簧，所述钢丝螺旋弹簧为内衬，所述弹性外壳包裹于钢丝螺旋弹簧外，所述弹性外壳上设有开口。
优选的，所述弹性外壳为合金材料外壳，所述弹性外壳的表面设有耐磨镀层。
进一步优选的，所述钢丝螺旋弹簧为合金材料螺旋弹簧，所述钢丝螺旋弹簧的表面设有耐磨镀层。
更进一步优选的，所述弹性外壳为Alloy 718或Alloy X-750合金材料制作而成。
更进一步优选的，所述钢丝螺旋弹簧为Alloy 718或Alloy X-750合金材料制作而成。
所述弹性外壳的开口可以为一侧扩张型开口，开口设于密封圈内部，且开口朝向密封圈外部。此为轴向密封形式，轴向密封是起始通过上下挤压使内侧唇口向外扩张，使唇口紧贴密封，达到起始的预紧力，达到密封。
所述弹性外壳的开口也可以为一侧扩张型开口，开口设于密封圈外部，且开口朝向密封圈外部。此为孔用密封形式，孔用密封是同轴向密封密封面相反，是外侧唇口向外扩张，使唇口紧贴密封，能满足起始密封力。
轴向密封和孔用密封密封设计结构是通过保证一侧密封性，另一侧密封通过蓄能圈上下预紧力，大大降低泄漏，从而体现密封效果。
所述弹性外壳的开口还可以为平口，开口设于密封圈所在平面上，此为孔轴双用密封形式。
所述弹性外壳的开口还可以为平口，开口与密封圈所在平面垂直，且开口朝向密封圈内部，此为断面密封形式。
孔轴双用密封和端面密封，起始密封力通过尺寸过盈量及弹簧弹力达到密封。
通过采用上述方案，本发明的一种金属弹簧蓄能密封圈与现有技术相比，其技术效果在于：
1、本发明密封圈内部设有钢丝螺旋弹簧，钢丝螺旋弹簧具有超大变形范围，使钢丝螺旋弹簧对弹性外壳有更好的支撑力，加强了密封能力，密封效果更好。
2、钢丝螺旋弹簧具有更大的变形范围，密封力及摩擦力恒定，补偿尺寸偏差能力大，能在工况静态、缓慢动态、高压、高温、低温等情况下使用，使用范围更广。
3、弹性外壳和设于弹性外壳内部的钢丝螺旋弹簧都采用合金材料，表面进行镀层，可以减少摩擦，耐磨损，使用寿命更长，保证了长期使用后的密封性。
4、本发明金属弹簧蓄能密封圈在低压和零压时，初始密封力由金属弹簧自身弹力及内腔弹簧的张力完成密封，当系统压力升高时，内腔填满介质使密封唇口得到更大张力，实现了更好密封动力，其主要密封力由系统压力形成，因此，从零压到高压均能保证良好密封。
附图说明
图1为现有技术中一种密封圈的整体结构示意图；
图2为现有技术中另一种密封圈的整体结构示意图；
图3为本发明一种轴向密封用金属弹簧蓄能密封圈的整体结构示意图；
图4为本发明一种孔用密封金属弹簧蓄能密封圈的整体结构示意图；
图5为本发明一种孔轴双用金属弹簧蓄能密封圈的整体结构示意图；
图6为本发明一种端面密封用金属弹簧蓄能密封圈的整体结构示意图；
图7为本发明一种金属弹簧蓄能密封圈的钢丝螺旋弹簧的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图3至图7所示， 一种金属弹簧蓄能密封圈，其包括弹性外壳1和设于弹性外壳1内部的钢丝螺旋弹簧2。所述弹性外壳1和钢丝螺旋弹簧2均为Alloy 718或Alloy X-750合金材料制作，且其外部均设有耐磨镀层。
如图7所示，所述钢丝螺旋弹簧2为钢丝斜形弹簧，如图3至图6所示，所述钢丝螺旋弹簧2作为内衬，所述弹性外壳1包裹于钢丝螺旋弹簧2外，所述弹性外壳1上设有开口。
如图3所示，所述弹性外壳1的开口3可以为一侧扩张型开口，开口3设于密封圈内部，且开口3朝向密封圈外部。此为轴向密封形式，轴向密封是起始通过上下挤压使内侧唇口向外扩张，使唇口紧贴密封，达到起始的预紧力，达到密封。
如图4所示，所述弹性外壳1的开口3也可以为一侧扩张型开口，开口3设于密封圈外部，且开口3朝向密封圈外部。此为孔用密封形式，孔用密封是同轴向密封密封面相反，是外侧唇口向外扩张，使唇口紧贴密封，能满足起始密封力。
轴向密封和孔用密封密封设计结构是通过保证一侧密封性，另一侧密封通过蓄能圈上下预紧力，大大降低泄漏，从而体现密封效果。
如图5所示，所述弹性外壳1的开口3还可以为平口，开口设于密封圈所在平面上，此为孔轴双用密封形式。
如图6所示，所述弹性外壳1的开口3还可以为平口，开口与密封圈所在平面垂直，且开口朝向密封圈内部，此为断面密封形式。
孔轴双用密封和端面密封，起始密封力通过尺寸过盈量及弹簧弹力达到密封。
本发明金属弹簧蓄能密封圈在低压和零压时，初始密封力由金属弹簧自身弹力及内腔弹簧的张力完成密封，当系统压力升高时，内腔填满介质使密封唇口得到更大张力实现更好密封动力，则主要密封力由系统压力形成。因此，从零压到高压均能保证良好密封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于，其包括弹性外壳和设于弹性外壳内部的钢丝螺旋弹簧，所述钢丝螺旋弹簧为钢丝斜形弹簧，所述钢丝螺旋弹簧为内衬，所述弹性外壳包裹于钢丝螺旋弹簧外，所述弹性外壳上设有开口。
2.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳为合金材料外壳，所述弹性外壳的表面设有耐磨镀层。
3.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述钢丝螺旋弹簧为合金材料螺旋弹簧，所述钢丝螺旋弹簧的表面设有耐磨镀层。
4.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳为Alloy 718或Alloy X-750合金材料制作而成。
5.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述钢丝螺旋弹簧为Alloy 718或Alloy X-750合金材料制作而成。
6.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳的开口为一侧扩张型开口，开口设于密封圈内部，且开口朝向密封圈外部。
7.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳的开口为一侧扩张型开口，开口设于密封圈外部，且开口朝向密封圈外部。
8.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳的开口为平口，开口设于密封圈所在平面上。
9.根据权利要求1所述的一种金属弹簧蓄能密封圈，其特征在于：所述弹性外壳的开口为平口，开口与密封圈所在平面垂直，且开口朝向密封圈内部。
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