CN109237169A - 一种外置型管道密封件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封件技术领域，具体为一种外置型管道密封件，包括设于两厚壁管道连接处的弹性橡胶密封套和设于所述密封套外周侧的密封固定件，所述密封固定件包括若干围绕所述密封套外圆周排列设置的弧状固定片，所述固定片一轴向边侧设有磁吸层，所述固定片另一轴向边侧设有与相邻所述固定片的所述磁吸层连接的磁吸对接层；所述厚壁管道一轴向端设有连接端一；其中，所述密封套由以下步骤制得，1）溶胶；2）塑炼、混炼；3）成型；4）硫化；5）氧化处理。本发明通过管道的特定结构以及结合密封套和密封固定件可大大提高管道的连接密封效果，且便于两管道之间的连接；且密封件耐酸碱性能好。

Description

一种外置型管道密封件

技术领域

本发明涉及密封件技术领域，具体为一种外置型管道密封件。

背景技术

密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备或管道内部的零部件的材料或零件。密封件虽小，但它的作用使它成为国防、化工、石油、煤炭、交通运输和机械制造等国民经济主要行业中的基础部件和配件，在国民经济发展中占有相当重要的地位。普通的密封件为一O型圈，多使用于机械、管道结合部凹槽内，通过挤压方式进入凹槽与机械或管道紧密接触起到密封作用，但是该结构的密封件与机械、管道的接触紧密度较差，接触部位容易出现空隙，导致气体或液体泄露，密封效果差。

对于管道壁较厚的管道，通常是通过螺纹连接的，但是由于管道体积大重量大，连接时旋转很不方便，因此，连接很不便利，连接后密封效果差。且密封件所使用的环境相对恶劣，其需要经受高温、高压以及酸碱的腐蚀作用，密封件长时间处于酸碱腐蚀状态，会造成密封件逐渐老化，使用寿命低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种外置型管道密封件，具有很好的密封效果，且便于管道连接，且具有很好的抗酸碱性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外置型管道密封件，包括设于两管道连接处的弹性橡胶密封套和设于所述密封套外周侧的密封固定件，所述密封固定件包括若干围绕所述密封套外圆周排列设置的弧状固定片，所述固定片一轴向边侧设有磁吸层，所述固定片另一轴向边侧设有与相邻所述固定片的所述磁吸层连接的磁吸对接层；所述管道一轴向端设有连接端一，另一轴向端设有与相邻所述管道的所述连接端一对接的连接端二，所述连接端一与所述连接端二连接后形成一容置所述密封套的密封槽，所述固定片内弧侧设有与所述密封槽形状配合的凸起部，所述凸起部与所述密封套接触侧设有弹性垫，所述固定片还包括与所述管道外圆周壁连接的固定部，所述固定部设有螺纹通孔，所述管道设有与所述螺纹通孔对接的对接螺纹孔，所述螺纹通孔与所述对接螺纹孔通过内置螺钉连接；

其中，所述密封套由以下步骤制得，1）溶胶：将天然橡胶、氟橡胶和乙丙橡胶加热至250℃溶合搅拌30分钟，并保持恒温1.5小时，然后将温度降至170℃依次加入碳化纤维、硬脂酸、乙烯基树脂、氯化锌、石英粉、氮化硅和陶瓷粉，使用高速搅拌器搅拌50分钟，保持恒温静置1小时，冷却后制得胶体；2）塑炼、混炼：将胶体经塑炼和混炼工艺，制得混合胶；3）成型：将混合胶加热至180℃注入密封件模具，然后超声波震荡15分钟，按照降温速度3℃每分钟降温至90℃，压强0.5MPa，恒温保持1.5小时，冷却后制得初级密封套；4）硫化：将初级密封套置于硫化罐中进行硫化处理，压强0.8MPa，二氧化硫体积浓度为45%，先在70℃温度下加热35分钟，再在95℃加热50分钟，制得硫化密封套；5）氧化处理：将硫化密封套置于真空罐中进行氧化处理，抽至真空后通入真空罐体积 10%的臭氧，加热至75℃处理40分钟，制得成品密封套。

作为优选，所述连接端一的轴向端面设有一圈半圆凸起，所述连接端二包括与所述连接端一内环周侧配合连接的第一连接端部，以及与所述连接端一轴向端配合连接的第二连接端部，所述第二连接端部的轴向端面设有一圈与所述半圆凸起配合连接的半圆凹槽，所述第一连接端部的轴向端面与其外环周侧呈倒圆角设置。

作为优选，所述半圆凸起面向所述半圆凹槽侧设有一槽口，所述槽口内设有密封圈。

作为优选，所述管道与所述第一连接端部接触侧设有一圈半圆凸起二，所述第一连接端部设有一圈与所述半圈凸起二配合连接的半圆凹槽二；所述半圆凸起二面向所述半圆凹槽二侧设有一槽口二，所述槽口二内设有密封圈二。

作为优选，所述步骤1）中各成分的质量份数为天然橡胶450份、氟橡胶130份、乙丙橡胶75份、碳化纤维40份、硬脂酸 38份、乙烯基树脂20份、氯化锌13份、石英粉12份、氮化硅7份、陶瓷粉6份。

作为优选，所述管道对称设有四对所述对接螺纹孔，所述固定片包括两片90度角固定片和一片180度角固定片，每一所述固定片设有一对所述螺纹通孔。

作为优选，所述弹性垫与所述凸起部拆卸式连接，所述凸起部在两轴向边侧设有L型的卡槽，所述弹性垫在两轴向边侧设有与所述卡槽配合连接的L型卡口凸起，所述卡口凸起与所述弹性垫一体成型；所述固定部与所述管道外圆周壁之间设有增厚垫，所述增厚垫设有与所述螺纹通孔配合设置的增厚垫连接孔。

作为优选，所述对接螺纹孔内设有连接螺帽，所述管道在所述对接螺纹孔的轴向外端设有半径大于所述对接螺纹孔半径的限位孔，所述限位孔内设有限位压片，所述内置螺钉包括与所述连接螺帽连接的螺纹段连接所述螺纹段和螺钉头的过渡段，所述限位压片开有供所述过渡段穿过的限位压片孔，所述限位压片孔的孔壁设有磁吸层二，所述过渡段外周侧设有与所述磁吸层二对接的磁吸对接层二。

作为优选，所述限位压片顶部沿径向对称设有两滑槽，所述滑槽内设有滑片，所述限位孔的孔壁设有与所述滑片对接的限位开口。

作为优选，所述滑槽两边侧设有滑片限位槽，所述滑片在其滑动方向边侧设有与所述滑片限位槽滑动连接的滑片凸起，所述滑片限位槽内设有滚珠容置槽，所述滚珠容置槽内设有与所述滑片凸起接触的滚珠。

本发明的有益效果是，本发明通过管道的特定结构以及结合密封套和密封固定件可大大提高管道的连接密封效果，且便于两管道之间的连接；本发明的密封套通过氟橡胶具有很好的耐酸碱性，通过碳化纤维、陶瓷粉等成分，可提高混合橡胶的化学稳定性，进一步提高密封套的抗酸碱性能，通过对硫化后密封套进行氧化处理，可在密封套表面形成致密的氧化膜层，以再次提高密封套的耐酸碱性能。

附图说明

图1为本发明中管道的连接结构示意图；

图2为图1中密封件的结构示意图；

图3为连接端一与连接端二的连接结构示意图；

图4为固定片的结构示意图；

图5为固定片与弹性垫的结构示意图；

图6为固定片与管道的连接结构示意图；

图7为连接端一与连接端二的另一连接结构示意图；

图8为限位压片的结构示意图；

图9为限位压片的另一结构示意图；

其中，1、管道,11、连接端一,12、连接端二,13、内置螺钉,131、螺纹段,132、过渡段，14、对接螺纹孔,15、连接螺帽，16、限位压片,161、磁吸层二,162、滑片,163、限位开口,164、滚珠，17、密封圈,18、密封圈二，2、密封套,3、固定片,31、弹性垫，32、螺纹通孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1、图2所示，一种外置型管道密封件，包括设于两管道1连接处的弹性橡胶密封套2和设于所述密封套2外周侧的密封固定件，所述密封固定件包括若干围绕所述密封套2外圆周排列设置的弧状固定片3，所述固定片3一轴向边侧设有磁吸层，所述固定片3另一轴向边侧设有与相邻所述固定片3的所述磁吸层连接的磁吸对接层。所述管道1一轴向端设有连接端一11，另一轴向端设有与相邻所述管道1的所述连接端一11对接的连接端二12，所述连接端一11与所述连接端二12连接后形成一容置所述密封套2的密封槽，所述固定片3内弧侧设有与所述密封槽形状配合的凸起部，所述凸起部与所述密封套2接触侧设有弹性垫31，所述固定片3还包括与所述管道1外圆周壁连接的固定部，所述固定部设有螺纹通孔32，所述管道1设有与所述螺纹通孔32对接的对接螺纹孔14，所述螺纹通孔32与所述对接螺纹孔14通过内置螺钉13连接。凸起部的设置具有轴向限位以及定位作用。

两管道1连接时，先将密封套2折叠套在连接端一11上，然后将另一管道的连接端二12与连接端一11对接，接着将密封套2展开以覆盖连接端一11与连接端二12的连接缝隙，最后将固定片3的凸起部压在密封套2上并将固定片3的固定部与管道1连接固定，弹性垫31用于提高凸起部与密封套2的接触紧密度。

如图3所示，所述连接端一11的轴向端面设有一圈半圆凸起，所述连接端二12包括与所述连接端一11内环周侧配合连接的第一连接端部，以及与所述连接端一11轴向端配合连接的第二连接端部，所述第二连接端部的轴向端面设有一圈与所述半圆凸起配合连接的半圆凹槽，所述第一连接端部的轴向端面与其外环周侧呈倒圆角设置。半圆凹槽与半圆凸起可提高两管道1连接的密封性。倒圆角设置便于第一连接端部插入连接端一11的管口中。

如图7所示，所述半圆凸起面向所述半圆凹槽侧设有一槽口，所述槽口内设有密封圈17。所述管道1与所述第一连接端部接触侧设有一圈半圆凸起二，所述第一连接端部设有一圈与所述半圈凸起二配合连接的半圆凹槽二。所述半圆凸起二面向所述半圆凹槽二侧设有一槽口二，所述槽口二内设有密封圈二18，进一步提高了两管道1连接的密封性。

如图4所示，所述管道1对称设有四对所述对接螺纹孔14，所述固定片3包括两片90度角固定片和一片180度角固定片，每一所述固定片3设有一对所述螺纹通孔32。固定片3安装时，先将一个内置螺钉13插入一片90度角固定片的一个螺纹通孔32中，然后将该内置螺钉13插入合适的对接螺纹孔14中，接着将其余三个内置螺钉13分别依次插入该90度角固定片的其余三个螺纹通孔32及相应对接螺纹孔14中，并拧紧内置螺钉13使得该90度角固定片与管道1固定，然后将另一90度角固定片先通过磁吸力与先前的90度角固定片连接，再通过内置螺钉13与管道1固定。最后将180度角固定片通过磁吸力与先前的固定片连接，接着再通过内置螺钉13与管道1固定。磁吸层与磁吸对接层的设置，可以起到支撑作用，比如第一片固定片安装在管道1的上方，则另外的固定片3因为有磁吸力的支撑，即使在管道1的下方也不需要用手托着，便于内置螺钉13的安装。

如图5所示，所述弹性垫31与所述凸起部拆卸式连接，所述凸起部在两轴向边侧设有L型的卡槽，所述弹性垫31在两轴向边侧设有与所述卡槽配合连接的L型卡口凸起，所述卡口凸起与所述弹性垫31一体成型。所述固定部与所述管道1外圆周壁之间设有增厚垫，所述增厚垫设有与所述螺纹通孔32配合设置的增厚垫连接孔。弹性垫31与凸起部安装时，只需要将L型卡口凸起沿轴向插入L型的卡槽即可，拆卸时，只需要将L型卡口凸起沿轴向从L型的卡槽抽出即可，非常简便。弹性垫31除了提高连接紧密性外，还可以提高密封固定件的适用性。比如，当管道1的半径变小时，可以替换更厚的弹性垫31来适应变化，并结合增厚垫来实现固定片3与管道1的固定连接。

如图6所示，所述对接螺纹孔14内设有连接螺帽15，所述管道1在所述对接螺纹孔14的轴向外端设有半径大于所述对接螺纹孔14半径的限位孔，所述限位孔内设有限位压片16，所述内置螺钉13包括与所述连接螺帽15连接的螺纹段131和连接所述螺纹段131和螺钉头的过渡段132，所述限位压片16开有供所述过渡段132穿过的限位压片孔，所述限位压片孔的孔壁设有磁吸层二161，所述过渡段132外周侧设有与所述磁吸层二161对接的磁吸对接层二。连接螺帽15可提高管道1与固定片3的连接稳固度。

当内置螺钉13与连接螺帽15连接固定后，当管道1出现一定程度内的震动时，由于限位压片16与内置螺钉13之间有磁吸力存在，所以内置螺钉13不会松动，则固定片3不会松动，导致得限位压片16不会松动，从而使得连接螺帽15不会松动，进一下使得连接螺帽15与内置螺钉15连接稳定牢固。

如图8和图9所示，所述限位压片16顶部沿径向对称设有两滑槽，所述滑槽内设有滑片162，所述限位孔的孔壁设有与所述滑片162对接的限位开口163。所述滑槽两边侧设有滑片限位槽，所述滑片162在其滑动方向边侧设有与所述滑片限位槽滑动连接的滑片凸起，所述滑片限位槽内设有滚珠容置槽，所述滚珠容置槽内设有与所述滑片凸起接触的滚珠164。

限位压片16可通过滑片162及限位开口163与管道1固定，从而将连接螺帽15牢牢固定，进一步提高了固定片3与管道1的牢固性。滚珠164的设置便于滑片162的径向移动。

其中，所述密封套2由以下步骤制得，1）溶胶：将天然橡胶、氟橡胶和乙丙橡胶加热至250℃溶合搅拌30分钟，并保持恒温1.5小时，然后将温度降至170℃依次加入碳化纤维、硬脂酸、乙烯基树脂、氯化锌、石英粉、氮化硅和陶瓷粉，使用高速搅拌器搅拌50分钟，保持恒温静置1小时，冷却后制得胶体；2）塑炼、混炼：将胶体经塑炼和混炼工艺，制得混合胶；3）成型：将混合胶加热至180℃注入密封件模具，然后超声波震荡15分钟，按照降温速度3℃每分钟降温至90℃，压强0.5MPa，恒温保持1.5小时，冷却后制得初级密封套；4）硫化：将初级密封套置于硫化罐中进行硫化处理，压强0.8MPa，二氧化硫体积浓度为45%，先在70℃温度下加热35分钟，再在95℃加热50分钟，制得硫化密封套；5）氧化处理：将硫化密封套置于真空罐中进行氧化处理，抽至真空后通入真空罐体积 10%的臭氧，加热至75℃处理40分钟，制得成品密封套。

所述步骤1）中各成分的质量份数为天然橡胶450份、氟橡胶130份、乙丙橡胶75份、碳化纤维40份、硬脂酸 38份、乙烯基树脂20份、氯化锌13份、石英粉12份、氮化硅7份、陶瓷粉6份。本发明的密封套通过氟橡胶具有很好的耐酸碱性，通过碳化纤维、陶瓷粉等成分，可提高混合橡胶的化学稳定性，进一步提高密封套的抗酸碱性能，通过对硫化后密封套进行氧化处理，可在密封套表面形成致密的氧化膜层，以再次提高密封套的耐酸碱性能。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种外置型管道密封件，其特征在于：包括设于两管道（1）连接处的弹性橡胶密封套（2）和设于所述密封套（2）外周侧的密封固定件，所述密封固定件包括若干围绕所述密封套（2）外圆周排列设置的弧状固定片（3），所述固定片（3）一轴向边侧设有磁吸层，所述固定片（3）另一轴向边侧设有与相邻所述固定片（3）的所述磁吸层连接的磁吸对接层；所述管道（1）一轴向端设有连接端一（11），另一轴向端设有与相邻所述管道（1）的所述连接端一（11）对接的连接端二（12），所述连接端一（11）与所述连接端二（12）连接后形成一容置所述密封套（2）的密封槽，所述固定片（3）内弧侧设有与所述密封槽形状配合的凸起部，所述凸起部与所述密封套（2）接触侧设有弹性垫（31），所述固定片（3）还包括与所述管道（1）外圆周壁连接的固定部，所述固定部设有螺纹通孔（32），所述管道（1）设有与所述螺纹通孔（32）对接的对接螺纹孔（14），所述螺纹通孔（32）与所述对接螺纹孔（14）通过内置螺钉（13）连接；

其中，所述密封套（2）由以下步骤制得，1）溶胶：将天然橡胶、氟橡胶和乙丙橡胶加热至250℃溶合搅拌30分钟，并保持恒温1.5小时，然后将温度降至170℃依次加入碳化纤维、硬脂酸、乙烯基树脂、氯化锌、石英粉、氮化硅和陶瓷粉，使用高速搅拌器搅拌50分钟，保持恒温静置1小时，冷却后制得胶体；2）塑炼、混炼：将胶体经塑炼和混炼工艺，制得混合胶；3）成型：将混合胶加热至180℃注入密封件模具，然后超声波震荡15分钟，按照降温速度3℃每分钟降温至90℃，压强0.5MPa，恒温保持1.5小时，冷却后制得初级密封套；4）硫化：将初级密封套置于硫化罐中进行硫化处理，压强0.8MPa，二氧化硫体积浓度为45%，先在70℃温度下加热35分钟，再在95℃加热50分钟，制得硫化密封套；5）氧化处理：将硫化密封套置于真空罐中进行氧化处理，抽至真空后通入真空罐体积 10%的臭氧，加热至75℃处理40分钟，制得成品密封套。

2.根据权利要求1所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述连接端一（11）的轴向端面设有一圈半圆凸起，所述连接端二（12）包括与所述连接端一（11）内环周侧配合连接的第一连接端部，以及与所述连接端一（11）轴向端配合连接的第二连接端部，所述第二连接端部的轴向端面设有一圈与所述半圆凸起配合连接的半圆凹槽，所述第一连接端部的轴向端面与其外环周侧呈倒圆角设置。

3.根据权利要求2所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述半圆凸起面向所述半圆凹槽侧设有一槽口，所述槽口内设有密封圈（17）。

4.根据权利要求2所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述管道（1）与所述第一连接端部接触侧设有一圈半圆凸起二，所述第一连接端部设有一圈与所述半圈凸起二配合连接的半圆凹槽二；所述半圆凸起二面向所述半圆凹槽二侧设有一槽口二，所述槽口二内设有密封圈二（18）。

5.根据权利要求1所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述步骤1）中各成分的质量份数为天然橡胶450份、氟橡胶130份、乙丙橡胶75份、碳化纤维40份、硬脂酸 38份、乙烯基树脂20份、氯化锌13份、石英粉12份、氮化硅7份、陶瓷粉6份。

6.根据权利要求1所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述管道（1）对称设有四对所述对接螺纹孔（14），所述固定片（3）包括两片90度角固定片和一片180度角固定片，每一所述固定片（3）设有一对所述螺纹通孔（32）。

7.根据权利要求1所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述弹性垫（31）与所述凸起部拆卸式连接，所述凸起部在两轴向边侧设有L型的卡槽，所述弹性垫（31）在两轴向边侧设有与所述卡槽配合连接的L型卡口凸起，所述卡口凸起与所述弹性垫（31）一体成型；所述固定部与所述管道（1）外圆周壁之间设有增厚垫，所述增厚垫设有与所述螺纹通孔（32）配合设置的增厚垫连接孔。

8.根据权利要求1所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述对接螺纹孔（14）内设有连接螺栓（15），所述管道（1）在所述对接螺纹孔（14）的轴向外端设有半径大于所述对接螺纹孔（14）半径的限位孔，所述限位孔内设有限位压片（16），所述内置螺钉（13）包括与所述连接螺栓（15）连接的螺纹段（131）和连接所述螺纹段（131）和螺钉头的过渡段（132），所述限位压片（16）开有供所述过渡段（132）穿过的限位压片孔，所述限位压片孔的孔壁设有磁吸层二（161），所述过渡段（132）外周侧设有与所述磁吸层二（161）对接的磁吸对接层二。

9.根据权利要求8所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述限位压片（16）顶部沿径向对称设有两滑槽，所述滑槽内设有滑片（162），所述限位孔的孔壁设有与所述滑片（162）对接的限位开口（163）。

10.根据权利要求9所述的一种外置型管道密封件，其特征在于：所述滑槽两边侧设有滑片限位槽，所述滑片（162）在其滑动方向边侧设有与所述滑片限位槽滑动连接的滑片凸起，所述滑片限位槽内设有滚珠容置槽，所述滚珠容置槽内设有与所述滑片凸起接触的滚珠（164）。