CN112145685A - 用于流体的密封结构以及密封组件 - Google Patents

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张权
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Abstract

本发明提供一种用于流体的密封结构，其设有中心轴。所述密封结构包括供流体通过的通孔。所述密封结构还包括主体部、与主体部相连且呈封闭式的密封部以及位于密封部外侧且与主体部相连的限位部。所述密封部与限位部之间设有凹槽，在中心轴的方向上所述限位部的压缩量小于密封部的压缩量。本发明还提供一种密封组件。本发明提供的用于流体的密封结构和密封组件，在起到密封效果的同时可以使得密封部一直处于正常的变形范围内，降低疲劳损伤，增加使用寿命。

Description

用于流体的密封结构以及密封组件
技术领域
本发明涉及密封领域，尤其是一种用于流体的密封结构以及密封组件。
背景技术
在由流体存在的场合，密封圈的使用较为常见。密封圈一般由橡胶材料制成，其结构简单、成本低，但是其一般仅用于要求不高的场所。
随着技术的发展，高压的场合越来越多。在这种场合下，密封圈很难起到较好的密封效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高压条件下的用于流体的密封结构以及密封组件。
根据本发明的一个方面，提供一种用于流体的密封结构，其设有中心轴。所述密封结构包括供流体通过的通孔。所述密封结构还包括主体部、与主体部相连且呈封闭式的密封部以及位于密封部外侧且与主体部相连的限位部。所述密封部与限位部之间设有凹槽，在中心轴的方向上所述限位部的压缩量小于密封部的压缩量。
优选地，所述限位部的高度大于密封部的高度。
优选地，所述限位部刚度大于密封部的刚度。
优选地，所述密封部的受力接触面积小于限位部的受力接触面积。
优选地，所述密封部设有第一上表面，所述限位部设有第二上表面，所述第一上表面与第二上表面平行且与中心轴垂直。
优选地，所述密封结构由PEEK材料制成。
优选地，所述密封部呈圆环形。
优选地，所述密封结构为相同材料制成的一体式。
根据本发明的一个方面，提供一种用于流体的密封组件，其包括密封结构以及与密封结构配合的连接件，所述密封结构设有中心轴，所述密封结构设有供流体通过的通孔，所述连接件设有与通孔连接的供流体流过的通道。所述密封结构还包括主体部、与主体部相连且呈封闭式的密封部以及位于密封部外侧且与主体部相连的限位部，所述密封部与限位部之间设有凹槽，所述密封部与连接件的端部接触,在中心轴的方向上所述限位部的压缩量小于密封部的压缩量。
优选地，其还包括位于连接件外侧的限位件，所述限位部与限位件接触。
本发明提供的用于流体的密封结构和密封组件，通过设置密封部与限位部，密封部与限位部之间设有凹槽。在中心轴的方向上限位部的压缩量小于密封部的压缩量。通过该设置，在起到密封效果的同时可以使得密封部一直处于正常的变形范围内，降低疲劳损伤，增加使用寿命。
附图说明
图1为本发明的密封结构的剖视图。
图2为本发明的密封组件的剖视图。
具体实施方式
参见图1至图2所示，本发明提供一种用于流体的密封组件，其包括密封结构1以及与密封结构1配合的连接件2。密封组件还包括位于连接件2外侧的限位件3。限位件3与连接件2固定到一起，从而可以同步运动。虽然在本实施方式中，限位件3与连接件2为两个部件，但是也可以做成一体式。
连接件2设有供流体流过的通道21。
密封结构1设有中心轴16。密封结构1设有供流体通过的通孔14。通孔14与通道21连通以供流体流过。流体可按箭头4方向在通道21内流动。密封结构1还包括主体部15、与主体部15相连且呈封闭式的密封部11以及位于密封部11外侧且与主体部15相连的限位部12，密封部11与限位部12之间设有凹槽13。密封部11与连接件2的端部接触。在中心轴16的方向上限位部12的压缩量小于密封部11的压缩量。限位部12与限位件3接触。本发明通过这样设置，在实现可靠密封的同时，延长了使用寿命。特别是在动态密封时，由于连接件2往复运动，所以密封部11被反复压缩。限位部12的设置，可以使得密封部11一直处于正常的变形范围内，降低疲劳损伤。本发明的方案也可以用于静态密封的场景下。
密封部11设有第一上表面111，限位部12设有第二上表面121。第一上表面111与第二上表面121平行且与中心轴16垂直。该设置可以使得密封结构1获得较好的密封效果。
密封部11呈圆环形，密封部11也可以设置成其它形状，比如方形。限位部12的高度d4大于密封部11的高度d3。
在密封结构1的横向上密封部11的宽度d1小于限位部12的宽度d2。通过该方法，可以使得限位部12的刚度大于密封部11的刚度，即限位部12较密封部11更不易变形，从而可以起到限位的作用。密封部11的受力接触面积小于限位部12的受力接触面积，以此来增加限位部12的刚度。
密封结构1为相同材料制成的一体式。
密封结构1由PEEK(聚醚醚酮)材料制成。在其它实施方式中，密封结构1可以由金属制成。由金属支撑的密封机构1可以用于高压的场景下。为了使得限位部12和密封部11的刚度(即易变形程度)不同，可以在限位部12处进行渗碳处理，从而增加限位部12的刚度。
在使用时，为了起到密封的效果，密封部11要一直与连接件2处于接触状态。为了避免密封部11变形过大，当密封部11因受压缩变形到一定程度时，限位部12与限位件3接触，阻止密封部11进一步受压缩，从而可以起到保护密封部11的效果。
本发明可通过如下方法制造密封结构1，包括以下步骤：
步骤1，根据实际应用条件选择密封结构1的材料。
步骤2，通过尺寸设计更改密封部11的刚度，其刚度较小，应能够产生足够的弹性形变与连接件2紧密贴合实现稳定密封。也可以通过其它方法改变密封部11的刚度。
步骤3，通过尺寸设计更改限位部12的刚度，其刚度较大，应在承受密封压力的冲击时产生可忽略的形变，用于限制限位部12行程，使限位件3在接触限位部12时不继续挤压密封部11。同理，也可以通过其它方法改变限位部12的刚度。当密封结构1为金属材料时，可通过对限位部12进行渗碳处理以增加其刚度。
步骤4，设计密封部11与限位部12的高度差，使得连接件2先接触密封部11，随后限位件3接触限位部12，以保证密封部11受力满足密封要求又不过大，使密封部11处于弹性变形阶段。在本步骤中，也可以通过其它设置使得密封部11先接触变形，接着限位部12与限位件3接触以使得密封部11不会变形过大。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (10)

1.一种用于流体的密封结构，其设有中心轴(16)，所述密封结构(1)包括供流体通过的通孔(14)，其特征在于，所述密封结构(1)还包括主体部(15)、与主体部(15)相连且呈封闭式的密封部(11)以及位于密封部(11)外侧且与主体部(15)相连的限位部(12)，所述密封部(11)与限位部(12)之间设有凹槽(13)，在中心轴(16)的方向上所述限位部(12)的压缩量小于密封部(11)的压缩量。
2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述限位部(12)的高度大于密封部(11)的高度。
3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述限位部(12)刚度大于密封部(11)的刚度。
4.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封部(11)的受力接触面积小于限位部(12)的受力接触面积。
5.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封部(11)设有第一上表面(111)，所述限位部(12)设有第二上表面(121)，所述第一上表面(111)与第二上表面(121)平行且与中心轴(16)垂直。
6.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构(1)由PEEK材料制成。
7.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封部(11)呈圆环形。
8.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构为相同材料制成的一体式。
9.一种用于流体的密封组件，其包括如权利要求1至8任一项所述的密封结构(1)以及与密封结构(1)配合的连接件(2)，所述密封结构(1)设有中心轴(16)，所述密封结构(1)设有供流体通过的通孔(14)，所述连接件(2)设有与通孔(14)连接的供流体流过的通道(21)，其特征在于，所述密封结构(1)还包括主体部(15)、与主体部(15)相连且呈封闭式的密封部(11)以及位于密封部(11)外侧且与主体部(15)相连的限位部(12)，所述密封部(11)与限位部(12)之间设有凹槽(13)，所述密封部(11)与连接件(2)的端部接触,在中心轴(16)的方向上所述限位部(12)的压缩量小于密封部(11)的压缩量。
10.如权利要求9所述的密封组件，其特征在于，其还包括位于连接件(2)外侧的限位件(3)，所述限位部(12)与限位件(3)接触。
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