CN111677867B - 可紧固弹性体密封件结构 - Google Patents

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Abstract

一种可紧固弹性体密封件结构，包括带凸起开孔弹性体和开孔硬质环，开孔硬质环与带凸起开孔弹性体的开孔位置对齐排布，开孔方向与带凸起开孔弹性体上的凸起方向平行，并与介质泄漏方向垂直，当用于径向密封时沿轴向开孔，当用于轴向密封时沿径向开孔，在使用时，螺钉依次穿入开孔硬质环与带凸起开孔弹性体的开孔，将二者紧固在被密封设备的安装位置。本发明可以在弹性体起密封作用的同时，将其固定在被密封设备上，能减少一个泄漏面，具有被密封介质压力剧烈波动时密封件不会被挤出、密封件处于高频振动工况下不会与被密封面分离等优点。本发明制造安装方便，在密封介质压力剧烈波动或密封件处于高频振动工况下仍具有良好密封性能。

Description

可紧固弹性体密封件结构
技术领域
本发明属于弹性体密封件结构技术领域，特别涉及一种可紧固弹性体密封件结构。
背景技术
弹性体密封件因为其弹性作用在过盈安装条件下可以起到密封的效果，它对内防止介质泄漏，对外防止异物侵入，在航空航天、潜水航海、石油石化等领域应用广泛。
然而，目前的弹性密封件在安装后可以窜动，在外界温度变化等因素影响下，会造成被密封介质压力剧烈波动，致使密封件被挤出沟槽，降低其性能及使用寿命；此外，在设备高速运动情况下，设备会产生高频振动，出现密封件与安装位置错位、密封件与被密封件分离的现象，导致密封失效。传统密封件难以在上述工况下可靠运行，限制了相关设备的进一步发展，需要开发在密封介质压力剧烈波动或密封件处于高频振动工况下可以使用的密封件。
发明内容
为了弥补现有弹性体密封件的不足，本发明的目的在于提供一种可紧固弹性体密封件结构，该密封结构在密封介质压力剧烈波动或密封件处于高频振动工况下仍具有良好密封性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可紧固弹性体密封件结构，包括带凸起开孔弹性体1和开孔硬质环2，开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1的开孔位置对齐排布，开孔方向与带凸起开孔弹性体1上的凸起方向平行，并与介质泄漏方向垂直，当用于径向密封时沿轴向开孔，当用于轴向密封时沿径向开孔，在使用时，螺钉3依次穿入开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1的开孔，将二者紧固在被密封设备的安装位置。
优选地，所述带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2均为环状，用于径向密封；或者所述带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2均为筒状，用于轴向密封。
优选地，所述带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2均为环状时，带凸起开孔弹性体1的下表面与被密封设备接触，凸起位于带凸起开孔弹性体1的上表面，开孔硬质环2的底面与带凸起开孔弹性体1上表面的非凸起部分紧密接触；所述带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2均为筒状时，带凸起开孔弹性体1的内侧面与被密封设备接触，凸起位于带凸起开孔弹性体1的外表面，开孔硬质环2的内侧面与带凸起开孔弹性体1外表面的非凸起部分紧密接触。
优选地，所述凸起在带凸起开孔弹性体1上沿周向连续布置，其径向截面的形状为椭圆形、半圆形、三角形或矩形。
优选地，所述带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2的开孔数目均为4的整数倍，孔在凸起的一侧或两侧沿圆周方向均匀排布，孔径大小与螺钉3的直径相当。
优选地，所述开孔硬质环2的内端面和/或外端面与带凸起开孔弹性体1的凸起侧面接触。
优选地，所述带凸起开孔弹性体1上的凸起在带凸起开孔弹性体1上沿周向布置一圈、两圈或者两圈以上。
优选地，所述带凸起开孔弹性体1的材料为在使用温度下具有弹性的橡胶、树脂或复合材料。
优选地，所述开孔硬质环2的材料为弹性模量超过180GPa的金属或塑料，用以保证带凸起开孔弹性体1受力均匀。
与现有密封结构相比，本发明可以在弹性体起密封作用的同时，将其固定在被密封设备上，能减少一个泄漏面，具有被密封介质压力剧烈波动时密封件不会被挤出、密封件处于高频振动工况下不会与被密封面分离等优点，本发明制造安装方便，在密封介质压力剧烈波动或密封件处于高频振动工况下仍具有良好密封性能。
附图说明
图1为本发明实施例1中中心可紧固弹性体径向密封件截面结构示意图。
图2为本发明实施例1中中心可紧固弹性体径向密封件结构的安装及排布示意图。
图3为本发明实施例2中双侧可紧固弹性体径向密封件截面结构示意图。
图4为本发明实施例2中双侧可紧固弹性体径向密封件结构的安装及排布示意图。
图5为本发明实施例3中双侧可紧固弹性体轴向密封件截面结构示意图。
图6为本发明实施例3中双侧可紧固弹性体轴向密封件侧视图。
图中：1-带凸起开孔弹性体；2-开孔硬质环；3-螺钉；4-轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例1
如图1和图2所示，中心可紧固弹性体径向密封件结构，包括带凸起开孔弹性体1、开孔硬质环2与螺钉3，其中带凸起开孔弹性体1整体为扁平的环状，凸起沿周向连续分布，为两圈，分布位于带凸起开孔弹性体1上表面的两边沿位置，带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2的开孔位置对齐排布。
具体地，带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2沿轴向开孔；带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2的开孔数目均为8个，孔在凸起的中心侧沿圆周方向均匀排布一圈，孔径大小与螺钉3直径相当；凸起的径向截面形状为椭圆形，开孔硬质环2的两端面分别与两侧凸起的内侧面底部接触。带凸起开孔弹性体1的材料为丁腈橡胶；开孔硬质环2的材料为聚四氟乙烯。
如图2所示，使用时采用螺钉3依次穿入开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1的开孔，将开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1紧固在被密封设备的安装位置，实现初始密封作用。当径向被密封介质压力沿剧烈波动时，因为密封件的径向位置已被轴向螺钉固定，因此密封件不会被挤出、也不会沿径向窜动；当密封件处于高频振动工况时，因为密封件的轴向密封接触区域已被螺钉固定，因此密封件不会与被密封面分离，由此实现在压力波动或设备振动工况下取得更好的密封效果。
实施例2
如图3和图4所示，双侧可紧固弹性体径向密封件结构，包括带凸起开孔弹性体1、位于内侧及位于外侧的两个开孔硬质环2与螺钉3，其中带凸起开孔弹性体1整体为扁平的环状，凸起沿周向连续分布，为一圈，位于带凸起开孔弹性体1上表面的中间位置，带凸起开孔弹性体1与内、外侧开孔硬质环2的开孔位置对齐排布。
具体地，带凸起开孔弹性体1与内、外侧开孔硬质环2沿轴向开孔；带凸起开孔弹性体1与内、外侧开孔硬质环2的开孔数目均为8个，孔在凸起的两侧沿圆周方向均匀排布两圈，孔径大小与螺钉3直径相当；凸起的径向截面形状为三角形，内、外侧开孔硬质环2的相对端面分别与中间凸起的两侧面底部接触；带凸起开孔弹性体1的材料为高弹树脂；内、外侧开孔硬质环的材料为316不锈钢。
如图4所示，使用时采用螺钉3依次穿入内、外侧开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1的开孔，将内、外侧开孔硬质环2分别与带凸起开孔弹性体1紧固在被密封设备的安装位置，实现初始密封作用。当径向被密封介质压力剧烈波动时，因为密封件的径向位置已被轴向螺钉固定，因此密封件不会被挤出、也不会沿径向窜动；当密封件处于高频振动工况下，因为密封件的轴向密封接触区域已被螺钉固定，因此密封件不会与被密封面分离；由于在内外两侧同时对密封件进行固定，所以该密封结构能承受的径向压力更高，由此实现在大压力波动或设备振动工况下取得更好的密封效果。
实施例3
如图5和图6所示，双侧可紧固弹性体轴向密封件结构，包括带凸起开孔弹性体1、位于前侧及位于后侧的两个开孔硬质环2与螺钉3，其中带凸起开孔弹性体1与开孔硬质环2整体为圆筒状，凸起在其外侧面沿周向连续分布，为一圈，凸起沿周向连续分布位于带凸起开孔弹性体1外侧面的中间位置，带凸起开孔弹性体1与位于前侧及后侧的两个硬质环2的开孔位置对齐排布。
具体地，带凸起开孔弹性体1与前、后侧开孔硬质环2沿径向开孔；带凸起开孔弹性体1与前、后侧开孔硬质环2的开孔数目均为8个，孔在凸起的两侧沿圆周方向均匀排布两圈，孔径大小与螺钉3直径相当；凸起的径向截面形状为三角形，两个前、后侧开孔硬质环2的相对端面分别与中间凸起的两侧面底部接触；带凸起开孔弹性体1材料为三元乙丙橡胶；开孔硬质环2的材料为聚甲醛。
如图6所示，使用时采用螺钉3依次穿入前、后侧开孔硬质环2与带凸起开孔弹性体1的开孔，将两个前、后侧开孔硬质环2分别与带凸起开孔弹性体1紧固在被密封设备的安装位置，实现初始密封作用。当轴向被密封介质压力剧烈波动时，因为密封件的轴向位置已被径向螺钉固定，因此密封件不会被挤出、也不会沿轴向窜动；当密封件处于高频振动工况下，因为密封件的径向密封接触区域已被螺钉固定，因此密封件不会与被密封面分离；由于在前后两侧同时对密封件进行固定，所以该密封结构能承受的轴向压力更高，由此实现在大压力波动或设备振动工况下取得更好的密封效果。
综上，本发明可以在弹性体起密封作用的同时，将其固定在被密封设备上，能减少一个泄漏面，具有被密封介质压力剧烈波动时密封件不会被挤出、密封件处于高频振动工况下不会与被密封面分离等优点。本发明制造安装方便，在密封介质压力剧烈波动或密封件处于高频振动工况下仍具有良好密封性能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包涵本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.一种可紧固弹性体密封件结构，其特征在于，包括带凸起开孔弹性体(1)和开孔硬质环(2)，开孔硬质环(2)与带凸起开孔弹性体(1)的开孔位置对齐排布，开孔方向与带凸起开孔弹性体(1)上的凸起方向平行，并与介质泄漏方向垂直，当用于轴向密封时沿径向开孔，螺钉(3)依次穿入开孔硬质环(2)与带凸起开孔弹性体(1)的开孔，将二者紧固在被密封设备的安装位置，所述带凸起开孔弹性体(1)与开孔硬质环(2)均为筒状，用于轴向密封，所述开孔硬质环(2)的内端面和/或外端面与带凸起开孔弹性体(1)的凸起侧面接触，所述开孔硬质环(2)的材料为弹性模量超过180GPa的金属或塑料；所述凸起在带凸起开孔弹性体(1)上沿周向连续布置，所述带凸起开孔弹性体(1)上的凸起在带凸起开孔弹性体(1)上沿周向布置一圈、两圈或者两圈以上，其径向截面的形状为椭圆形、半圆形、三角形或矩形。
2.根据权利要求1所述可紧固弹性体密封件结构，其特征在于，所述带凸起开孔弹性体(1)的内侧面与被密封设备接触，凸起位于带凸起开孔弹性体(1)的外表面，开孔硬质环(2)的内侧面与带凸起开孔弹性体(1)外表面的非凸起部分紧密接触。
3.根据权利要求1或2所述可紧固弹性体密封件结构，其特征在于，所述带凸起开孔弹性体(1)与开孔硬质环(2)的开孔数目均为4的整数倍，孔在凸起的一侧或两侧沿圆周方向均匀排布，孔径大小与螺钉(3)的直径相当。
4.根据权利要求1所述可紧固弹性体密封件结构，其特征在于，所述带凸起开孔弹性体(1)的材料为在使用温度下具有弹性的橡胶、树脂或复合材料。
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