CN107869617A - 一种双凸密封环胶圈及其密封原理 - Google Patents
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Abstract
一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其胶圈是在其内圆与插头外圆之间的摩擦力带动下进入承头密封内孔，对接口进行密封。当胶圈出现泄漏时，其胶圈在输送介质的压力下，通过轴向进入更窄的楔形间隙，增加密封压缩比，阻止接口继续泄漏。创造了可令老化后的胶圈可自动增加压缩比，阻止接口继续泄漏和避免胶圈在安装时造成咬边损伤的新颖密封胶圈。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种管子的密封胶圈，特别适合大中型管道使用。
背景技术
管子的柔性接口连接是管道常用的一种连接方式，柔性接口要采用橡胶圈进行密封，因此橡胶圈的密封性能是决定柔性接口管道安全可靠的关键。
目前公知的柔性接口管道都是依靠安装在插头凹槽内的O型胶圈进行密封，0型胶圈虽然可通过受压反弹实现对接口的密封，但其密封能力会随着胶圈的老化、反弹力的下降而减弱，出现泄漏。由于胶圈的老化是无法避免的，对于埋在地下的管道更换密封胶圈比重新安装管道的工作量更大，所以如何令老化的胶圈也不会出现泄漏，是提高管道使用年限的关键技术。同时，安装在凹槽内的0型胶圈在承插头相互拉进时，是依靠凹槽边的推力，推压O型胶圈从承头的过渡圆锥口进入承头的密封内孔，由于胶圈的摩擦系数很大(与钢铁的摩擦系数达到0.8以上)，令胶圈的被压缩的变形胶体很易被压移到承头密封内孔与插头凹槽边外圆之间的圆环间隙内，被承插头相互碾压而破损，严重的破损会造成接口直接泄漏，即使造成的是细小的破损还具有一定的密封性能，但随着使用时间的延长，有破损伤痕处会形成胶圈应力的集中点，令胶圈破损点不断扩大开裂，最后令胶圈丧失密封的能力。因此，避免胶圈在安装时造成损伤和解决胶圈老化造成接口泄漏，是提高柔性接口管寿命的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种令胶圈老化后也不会泄漏的双凸密封环胶圈，该种胶圈在插进承头时，还可避免被承插头碾压造成损伤，有效提高了柔性接口管道的安全可靠性。
本发明专利的双凸密封环胶圈4的横截面的两边为凸起1和2、两凸起之间有中间段11、中间段的圆环有通孔7，该双凸密封环胶圈4的工作原理是：双凸密封环胶圈4的内径比插头9的密封外圆6直径小，双凸密封环胶圈4套在插头9的密封外圆6后，其两边的凸起1、2的外径比承头8的密封内孔5大，其中间段11的外径比承头8的密封内孔5小，插头9的密封外圆6两边为具有一定角度的斜面3，在插头9拉进承头8时，由于双凸密封环胶圈4的外圆和承头8的密封内孔5和过渡圆锥孔10上都涂有润滑剂，令双凸密封环胶圈4与承头8的过渡圆锥孔10和承头8的密封内孔5实现润滑摩擦，而双密封环胶圈4的内孔与插头的密封外圆6则处于干摩擦，从而令双凸密封环胶圈4外圆与承头8的内孔的摩擦角加过渡圆锥孔10的斜面角的角度值小于双凸密封环胶圈4内圆与插头9的密封外圆6的摩擦角，令双凸密封环胶圈4可以在插头9摩擦产生的摩擦力作用下，与插头9一起从承头8的过渡圆锥孔10进入密封内孔5内，同时胶圈被压缩的变形胶体进入到由插头9的密封外圆6的斜面3与承头8的密封内孔5形成的楔形空隙内，从而避免了胶圈出现被咬边造成损坏的现象。接口连接后，当胶圈老化或承插头的偏移形成部分或全部胶圈密封压缩比下降至胶圈对密封面的压力小于介质的压力，造成接口泄漏时，其胶圈会在输送介质压力的推力下向插头9的密封外圆6的斜面3与承头8的密封内孔5形成的更窄楔形间隙内移动，增加胶圈的密封压缩比，令胶圈对密封面的压力重新大于介质压力，阻止接口继续泄漏，因此，胶圈具有自动补偿胶圈压缩比下降的功能。
附图说明
图1、双凸密封环胶圈示意图
1、凸起；2、凸起；3、斜面；4、双凸密封环胶圈；5、密封内孔；6、密封外圆；7、通孔；8、承头；9、插头；10、过渡圆锥孔；11、中间段
具体实施方式
将内径比插头9的密封外圆6直径小的双凸密封环胶圈4套在插头9的密封外圆6上，并将润滑剂涂在承头8的密封内孔5、过渡圆锥孔10和双凸密封环胶圈4的外圆上，将插头9拉进承头8时，由于双凸密封环胶圈4的内孔与插头9的密封外圆6之间的干摩擦的摩擦角度大于双凸密封环胶圈4的外圆与承头8内孔的摩擦角加过渡圆锥孔10的斜面角度的角度值，令胶圈在插头9的摩擦力带动下与插头9一起进入承头8的密封内孔5内，这时胶圈两边的凸起1、2的胶体以受压反弹对接口进行密封，胶圈被压缩变形的胶体会进入由插头9的斜面3与承头8的密封内孔5形成的楔形间隙内。
在接口连接后，双凸密封环胶圈4的中间段11没有被承头8的密封内孔5与插头9的密封外圆6相互压紧，其外圆与承头的密封内孔5和其内圆与插头9的密封外圆6之间的圆环间隙形成密封闭合腔，通过对密封闭合腔注入水压，可检验胶圈左右两边的凸起胶体的密封性能。其中，以左边的凸起1的胶体检验接口承受外压的密封性能，以右边的凸起2的胶体检验接口承受内压的密封性能，当中间段的密封腔连接真空泵时，可检验接口承受负压的性能。同时，凸起1、2对接口形成两道密封环，令接口的密封性能更可靠。
因此，应用本胶圈可令柔性接口管道可单独对每一个安装连接的接口进行内压、外压和负压检验，从而有效保证每一个连接接口的质量。同时，本专利利用胶圈安装在插头后的径向预紧力，令胶圈对内孔产生的作用力比对外圆多一个胶圈的径向收缩的作用力，从而增加胶圈与插头9的摩擦力，再加上胶圈内孔与插头9的干摩擦的摩擦角大于胶圈外圆与承头8的内孔的摩擦角加过渡圆锥孔10的斜面角的角度值，令插头9依靠与胶圈的摩擦力就可将胶圈带入承头8内，从而避免了传统的插头9依靠凹槽边的压力，将胶圈压进承头8内，极易造成将胶圈碾压损伤的现象。同时，胶圈受压背后是一个楔形的间隙，这一间隙一方面可令胶圈进入承头8时，被压缩变形的胶体避免受到承插头9的相互碾压而造成损伤，另一方面又可在胶圈胶质老化，反弹力下降，形成密封胶圈对密封接触面的压力低于输送介质压力，造成接口泄漏时，胶圈会在输送介质的压力推动下，向更窄的楔形间隙移入，令密封胶圈对密封面的压力重新大于输送介质的压力，达到自动阻止接口继续泄漏的效果，令胶圈在楔形间隙内具有自动补偿胶圈密封压缩比下降的功能和避免被碾压损坏。
双凸密封环胶圈的横截面的两边各有一个凸起，两个凸起之间有中间段，中间段的圆环上设有多个通孔；双凸密封环胶圈安装在插头的密封外圆，并在其内圆与插头密封外圆的干摩擦力的带动下，与插头一起进入承头的密封内孔，通过双凸密封环胶圈两边的凸起的胶体受力反弹对接口进行密封；当双凸密封环胶圈的两边凸起被压紧后，其中间段上下空隙形成密封闭合腔，向密封闭合腔注入水压，可以对接口进行外压和内压密封性能检验，当密封闭合腔连接真空泵，可以对接口进行负压检验；当双凸密封环胶圈的密封压缩比下降造成接口泄漏时，双凸密封环胶圈在输送介质的压力推动下，会轴向移入更窄的楔形间隙内，阻止接口继续泄漏；双凸密封环胶圈的内径比插头密封外圆的直径小，令安装在插头密封外圆上的双凸密封环胶圈对插头密封外圆有一个径向预紧力，增加他们之间的摩擦力；在插头拉进承头时，双凸密封环胶圈的外圆和承头的密封内孔、过渡圆锥孔上都涂有润滑剂，使他们之间处在润滑摩擦，插头密封外圆与胶圈内孔之间处在干摩擦，令双凸密封环胶圈内孔与插头密封外圆的摩擦角大于双凸密封环胶圈外圆与承头内孔的摩擦角加过渡圆锥孔斜面角的角度值；当插头插进承头后，双凸密封环胶圈的两边凸起之间的中间段径向没有受到承口密封内孔与插头密封外圆相互压紧，形成密封闭合腔，通过对密封闭合腔注入水压，双凸密封环胶圈的左边凸起胶体可检验接口承受外压的密封性能、右边凸起胶体可检验接口承受内压的密封性能；通过抽取密封闭合腔的空气，可以检验接口的真空性能；当双凸密封环胶圈压缩比下降，造成部分或全部密封面泄漏时，处在泄漏处的密封橡胶体在输送介质的压力推动下，会通过向更窄楔形间隙内的移动，自动增加胶体对密封面的压力，阻止介质继续泄漏；插头插进承头后，插头的密封外圆的斜面与承头的密封内孔形成楔形间隙，当双凸密封环胶圈跟随插头一起进入承头内，其被压缩变形的胶体进入由插头的斜面与承头的密封内孔形成的楔形间隙内，避免被碾压损伤；接口连接后，双凸密封环胶圈形成两道密封环和具有自动补偿胶圈密封压缩比下降的功能。
Claims (6)
1.一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：双凸密封环胶圈的横截面的两边各有一个凸起，两个凸起之间有中间段，中间段的圆环上设有多个通孔；双凸密封环胶圈安装在插头的密封外圆，并在其内圆与插头密封外圆的干摩擦力的带动下，与插头一起进入承头的密封内孔，通过双凸密封环胶圈两边的凸起的胶体受力反弹对接口进行密封；当双凸密封环胶圈的两边凸起被压紧后，其中间段上下空隙形成密封闭合腔，向密封闭合腔注入水压，可以对接口进行外压和内压密封性能检验，当密封闭合腔连接真空泵，可以对接口进行负压检验；当双凸密封环胶圈的密封压缩比下降造成接口泄漏时，双凸密封环胶圈在输送介质的压力推动下，会轴向移入更窄的楔形间隙内，阻止接口继续泄漏。
2.根据权利要求1所述的一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：双凸密封环胶圈的内径比插头密封外圆的直径小，令安装在插头密封外圆上的双凸密封环胶圈对插头密封外圆有一个径向预紧力，增加他们之间的摩擦力；在插头拉进承头时，双凸密封环胶圈的外圆和承头的密封内孔、过渡圆锥孔上都涂有润滑剂，使他们之间处在润滑摩擦，插头密封外圆与胶圈内孔之间处在干摩擦，令双凸密封环胶圈内孔与插头密封外圆的摩擦角大于双凸密封环胶圈外圆与承头内孔的摩擦角加过渡圆锥孔斜面角的角度值。
3.根据权利要求1所述的一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：当插头插进承头后，双凸密封环胶圈的两边凸起之间的中间段径向没有受到承口密封内孔与插头密封外圆相互压紧，形成密封闭合腔，通过对密封闭合腔注入水压，双凸密封环胶圈的左边凸起胶体可检验接口承受外压的密封性能、右边凸起胶体可检验接口承受内压的密封性能；通过抽取密封闭合腔的空气，可以检验接口的真空性能。
4.根据权利要求1所述的一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：当双凸密封环胶圈压缩比下降，造成部分或全部密封面泄漏时，处在泄漏处的密封橡胶体在输送介质的压力推动下，会通过向更窄楔形间隙内的移动，自动增加胶体对密封面的压力，阻止介质继续泄漏。
5.根据权利要求1所述的一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：插头插进承头后，插头的密封外圆的斜面与承头的密封内孔形成楔形间隙，当双凸密封环胶圈跟随插头一起进入承头内，其被压缩变形的胶体进入由插头的斜面与承头的密封内孔形成的楔形间隙内，避免被碾压损伤。
6.根据权利要求1所述的一种双凸密封环胶圈及其密封原理，其特征在于：接口连接后，双凸密封环胶圈形成两道密封环和具有自动补偿胶圈密封压缩比下降的功能。
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