CN113279877A - 一种密封垫片及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封垫片及发动机，涉及密封结构技术领域。该密封垫片包括环状主体、连接耳、缓冲介质和密封层。连接耳设在环状主体上，连接耳设有连接通孔，环状主体和连接耳内均限定出环形腔，环状主体的环形腔与连接耳的环形腔连通。缓冲介质填充于环形腔内。密封层包覆于主体和连接耳上，密封层用于环状主体和连接耳的密封。环状主体和连接耳内部设置有缓冲介质，缓冲介质的压力传导能力能够使环状主体和连接耳在厚度方向上出现明显的凸出现象，从而能够自动适应于变大后的安装空间，并填充于变大后的密封空间中，对密封垫片的密封效果起到较好的加强效果。

Description

一种密封垫片及发动机

技术领域

本发明涉及密封结构技术领域，尤其涉及一种密封垫片及发动机。

背景技术

随着工业化的进展，人们为工业产品的要求越来越高，机器设备的跑冒滴漏等常见问题开始不被允许。发动机行业的一直存在漏油、漏水、漏气现象，面对国际竞争产品常常显的低端和粗糙。现有技术的常规垫片无法解决法兰面上的接触压力不均衡问题，导致无论螺栓预紧力施加多少都不会显著改善接触面上的接触压力，进而难以改善漏油、漏水和漏气问题。

因此，亟需一种密封垫片及发动机，能够具有较好的自适应密封性能，提高密封效果，减少漏油、漏水和漏气现象。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种密封垫片，能够具有较好的自适应密封性能，提高密封效果，减少漏油、漏水和漏气现象。

本发明的另一个目的在于提出一种发动机，能够提高并保证密封性能，降低生产成本。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种密封垫片，包括：环状主体；连接耳，所述连接耳设在所述环状主体上，所述连接耳设有连接通孔，所述环状主体和所述连接耳内均限定出环形腔，所述环状主体的所述环形腔与所述连接耳的所述环形腔连通；缓冲介质，所述缓冲介质填充于所述环形腔内；密封层，所述密封层包覆于所述主体和所述连接耳上，所述密封层用于所述环状主体和所述连接耳的密封。

进一步地，在所述环状主体和/或所述连接耳的截面上，所述环形腔包括两个大端，两个大端分别位于所述环状主体的径向内侧和径向外侧，两个所述大端通过连通段连通，所述连通段的宽度小于所述大端的宽度。

进一步地，所述连通段垂直于所述大端，所述连通段的中心轴线与所述大端的中心轴线重合。

进一步地，所述连通段垂直于所述大端，所述连通段的底壁与所述大端的底壁齐平。

进一步地，所述连通段的宽度在远离所述大端的方向上逐渐减小。

进一步地，所述环状主体和所述连接耳为具有变形恢复能力的刚性结构。

进一步地，所述缓冲介质包括硅油。

进一步地，所述密封层包括柔性缓冲结构。

进一步地，所述环状主体和所述连接耳由橡胶或金属制备而成。

一种发动机，包括：法兰油泵；固定板，所述固定板设在所述法兰油泵上；前文所述的密封垫片，所述密封垫片设在所述法兰油泵与所述固定板之间；固定件，所述固定件穿设在所述法兰油泵、所述固定板和所述密封垫片的连接耳中。

本发明的一个有益效果为：由于环状主体和连接耳均限定有环形腔，环状主体和连接耳在安装过程中均会受到压力作用，由于环形腔内填充有缓冲介质，缓冲介质在受到来自环状主体和连接耳的压力时，在其压力传导能力的作用下，会使得缓冲介质的压力处处相等，并且反作用到环形主体或连接耳的内壁上，使得环形主体或连接耳出现变形。环状主体和连接耳内部设置有缓冲介质，缓冲介质的压力传导能力能够使环状主体和连接耳在厚度方向上出现明显的凸出现象，从而能够自动适应于变大后的安装空间，并填充于变大后的密封空间中，对密封垫片的密封效果起到较好的加强效果。同时，由于密封垫片具有较好的自适应变形性能，不仅能够降低密封垫片对安装环境的平面度的要求，例如对法兰的大尺度平面波动不敏感，具有更大限度的容忍平面度和适用范围，还能减小紧固结构所施加的轴应力，从而降低对紧固结构的性能要求。此外，本实施例的环状主体和连接耳的外侧还包覆设置有密封层，密封层能够起到填补微观缝隙的效果，从而能够进一步提高密封垫片的密封效果。

本发明的另一个有益效果为：根据本发明的发动机，由于能够有效利用缓冲介质的压力，起到可靠的密封效果，从而能够在原密封基础上提高密封垫片的有效密封宽度，降低泄露风险，同时能够采用更小的固定件的预紧力，降低了对固定件的要求，当固定件为螺栓时，能够减小螺栓的直径、降低螺栓的等级，从而降低发动机的密封成本。同时还能降低法兰油泵的法兰刚度和厚度，降低发动机密封对法兰材料、法兰力学性能和法兰平面度的要求，从而既节约了原材料还减轻了零件重量，降低了发动机的成本和提高其适用范围。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的密封垫片的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的密封垫片的内部结构示意图之一；

图3是本发明具体实施方式提供的密封垫片的内部结构示意图之二；

图4是本发明具体实施方式提供的密封垫片的内部结构示意图之三；

图5是本发明具体实施方式提供的密封垫片的内部结构示意图之四；

图6是本发明具体实施方式提供的发动机的内部结构示意图。

附图标记

1、环状主体；2、连接耳；31、大端；32、连通段；4、缓冲介质；5、密封层；6、法兰油泵；7、固定板；8、固定件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面参考图1-图6描述本发明实施例的密封垫片的具体结构。

如图1-图6所示，图1公开了一种密封垫片，其包括环状主体1、连接耳2、缓冲介质4和密封层5。连接耳2设在环状主体1上，连接耳2设有连接通孔，环状主体1和连接耳2内均限定出环形腔，环状主体1的环形腔与连接耳2的环形腔连通。缓冲介质4填充于环形腔内。密封层5包覆于主体和连接耳2上，密封层5用于环状主体1和连接耳2的密封。

可以理解的是，由于环状主体1和连接耳2均限定有环形腔，环状主体1和连接耳2在安装过程中均会受到压力作用，由于环形腔内填充有缓冲介质4，缓冲介质4在受到来自环状主体1和连接耳2的压力时，在其压力传导能力的作用下，会使得缓冲介质4的压力处处相等，并且反作用到环形主体或连接耳2的内壁上，使得环形主体或连接耳2出现变形。

由于本实施例的密封垫片包括环状主体1和连接耳2，能够通过将紧固结构插接在连接通孔中，即可较好地实现密封垫片的稳固安装，且由于紧固结构在紧固过程中会产生对法兰等安装环境施加轴应力作用，并使得安装环境在接近紧固结构的区域被压紧，而远离紧固结构的区域不仅难以压紧更会出现扩大的变形现象。本实施例的环状主体1和连接耳2内部设置有缓冲介质4，缓冲介质4的压力传导能力能够使环状主体1和连接耳2在厚度方向上出现明显的凸出现象，从而能够自动适应于变大后的安装空间，并填充于变大后的密封空间中，对密封垫片的密封效果起到较好的加强效果。同时，由于密封垫片具有较好的自适应变形性能，不仅能够降低密封垫片对安装环境的平面度的要求，例如对法兰的大尺度平面波动不敏感，具有更大限度的容忍平面度和适用范围，还能减小紧固结构所施加的轴应力，从而降低对紧固结构的性能要求。此外，本实施例的环状主体1和连接耳2的外侧还包覆设置有密封层5，密封层5能够起到填补微观缝隙的效果，从而能够进一步提高密封垫片的密封效果。

在一些实施例中，如图3-图5所示，在环状主体1和/或连接耳2的截面上，环形腔包括两个大端31，两个大端31分别位于环状主体1的径向内侧和径向外侧，两个大端31通过连通段32连通，连通段32的宽度小于大端31的宽度。

可以理解的是，在环状主体1或连接耳2的实际安装过程中，紧固结构对连接耳2或环状主体1施加的预紧力达到预设值时，由于环形腔具有宽度较小的连通段32，将使得连通段32的两个内壁抵接在一起，从而使预紧力通过环状主体1或连接耳2传递到安装环境中，能够防止预紧力对缓冲介质4施加的压力过大并导致环状主体1或连接耳2破裂的问题，从而既较好地保证了密封垫片的使用寿命，还具有较好的自适应性能。此外，安装环境所受到的接触压力能够通过调整连通段32的宽度而调整，当预紧力越大，连通段32的宽度在挤压作用下越小，同时缓冲介质4承受的压力也越大，安装环境受到的接触压力也就越高，当连通段32的宽度为0后，继续提高预紧力也不会影响到缓冲介质4的压力，从而既能保持密封性能不变，也可以对环状主体1和连接耳2起到较好的保护效果。

在一些实施例中，如图3所示，连通段32垂直于大端31，连通段32的中心轴线与大端31的中心轴线重合。

可以理解的是，通过上述结构设置，即可较好地实现防止环状主体1和连接耳2爆裂的效果，同时由于连通段32的中心轴线和大端31的中心轴线重合，使得无论在密封垫片的哪一侧施加预紧力，连通段32内的宽度变化也是相同的，便于提高密封垫片的适用范围。

在一些实施例中，如图4所示，连通段32垂直于大端31，连通段32的底壁与大端31的底壁齐平。

可以理解的是，由于环状主体1和连接耳2的厚度在连通段32的两侧具有差异，使得用户在厚度较大的一侧施加预紧力时的安全性更好，能够便于提高密封垫片的使用寿命。

在一些实施例中，如图5所示，连通段32的宽度在远离大端31的方向上逐渐减小。

可以理解的是，通过上述结构设置能够便于缓冲介质4的流动，从而有利于环状主体1和连接耳2的压紧，进一步降低其破裂的可能性。

在一些实施例中，环状主体1和连接耳2为具有变形恢复能力的刚性结构。

可以理解的是，刚性结构能够较好地保证环状主体1和连接耳2的强度，降低其破裂的可能性，提高使用寿命；而同时具有变形恢复能力，既能便于环状主体1和连接耳2的变形，以确保密封垫片的密封效果，同时还能便于密封垫片的多次重复使用，降低密封垫片的使用成本。

在一些实施例中，环状主体1和连接耳2由橡胶或金属制备而成。

可以理解的是，橡胶和软金属材料均具有变形恢复能力和一定的刚度，从而既能够承载外部载荷，防止缓冲介质4泄露，还具有可恢复变形能力。具体地，环状主体1和连接耳2可以采用不锈钢材质制备而成。在本发明的其他实施例中，环状主体1和连接耳2也能采用塑料等其他材料制备而成。

在一些实施例中，缓冲介质4包括硅油。

可以理解的是，硅油具有较好的流体性能，也能快速建立介质压力，以形成连续稳定的接触压力，从而实现自适应密封效果，当然，在本发明的其他实施例中，缓冲介质4也可以由其他具有缓冲和流动性的液体材料制备而成。

在一些实施例中，密封层5包括柔性缓冲结构。柔性缓冲结构可以由软金属或橡胶材料制备而成。

本发明还公开了一种发动机，包括法兰油泵6、固定板7、前文所述的密封垫片和固定件8。固定板7设在法兰油泵6上。密封垫片设在法兰油泵6与固定板7之间。固定件8穿设在法兰油泵6、固定板7和密封垫片的连接耳2中。

可以理解的，固定件8将固定板7压紧在法兰油泵6上时，法兰油泵6在接近固定件8的区域被压紧，远离固定件8的区域则难以完全压紧，此时密封垫片内的缓冲介质4能够流动并使密封垫片远离固定件8的区域适应法兰油泵6的变形而产生形变，并在远离固定件8的区域建立接触压力，从而保持密封垫片与法兰油泵6之间具有较好的密封效果，从而较好地堵塞泄露通道。

根据本实施例的发动机，由于能够有效利用缓冲介质4的压力，起到可靠的密封效果，从而能够在原密封基础上提高密封垫片的有效密封宽度，降低泄露风险，同时能够采用更小的固定件8的预紧力，降低了对固定件8的要求，当固定件8为螺栓时，能够减小螺栓的直径、降低螺栓的等级，从而降低发动机的密封成本。同时还能降低法兰油泵6的法兰刚度和厚度，降低发动机密封对法兰材料、法兰力学性能和法兰平面度的要求，从而既节约了原材料还减轻了零件重量，降低了发动机的成本和提高其适用范围。

实施例：

下面参考图1-图6描述本发明一个具体实施例的发动机。

本实施例的发动机包括法兰油泵6、固定板7、密封垫片和固定件8。固定板7设在法兰油泵6上。密封垫片设在法兰油泵6与固定板7之间。固定件8穿设在法兰油泵6、固定板7和密封垫片的连接耳2中。

密封垫片包括环状主体1、连接耳2、缓冲介质4和密封层5。连接耳2设在环状主体1上，连接耳2设有连接通孔，环状主体1和连接耳2内均限定出环形腔，环状主体1的环形腔与连接耳2的环形腔连通。缓冲介质4填充于环形腔内。密封层5包覆于主体和连接耳2上，密封层5用于环状主体1和连接耳2的密封。

在环状主体1和/或连接耳2的截面上，环形腔包括两个大端31，两个大端31分别位于环状主体1的径向内侧和径向外侧，两个大端31通过连通段32连通，连通段32的宽度小于大端31的宽度。

环状主体1和连接耳2为具有变形恢复能力的刚性结构。环状主体1和连接耳2由橡胶或金属制备而成。缓冲介质4包括硅油。密封层5包括柔性缓冲结构。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种密封垫片，其特征在于，包括：

环状主体(1)；

连接耳(2)，所述连接耳(2)设在所述环状主体(1)上，所述连接耳(2)设有连接通孔，所述环状主体(1)和所述连接耳(2)内均限定出环形腔，所述环状主体(1)的所述环形腔与所述连接耳(2)的所述环形腔连通；

缓冲介质(4)，所述缓冲介质(4)填充于所述环形腔内；

密封层(5)，所述密封层(5)包覆于所述主体和所述连接耳(2)上，所述密封层(5)用于所述环状主体(1)和所述连接耳(2)的密封。

2.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于，在所述环状主体(1)和/或所述连接耳(2)的截面上，所述环形腔包括两个大端(31)，两个所述大端(31)分别位于所述环状主体(1)的径向内侧和径向外侧，两个所述大端(31)通过连通段(32)连通，所述连通段(32)的宽度小于所述大端(31)的宽度。

3.根据权利要求2所述的密封垫片，其特征在于，所述连通段(32)垂直于所述大端(31)，所述连通段(32)的中心轴线与所述大端(31)的中心轴线重合。

4.根据权利要求2所述的密封垫片，其特征在于，所述连通段(32)垂直于所述大端(31)，所述连通段(32)的底壁与所述大端(31)的底壁齐平。

5.根据权利要求2所述的密封垫片，其特征在于，所述连通段(32)的宽度在远离所述大端(31)的方向上逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于，所述环状主体(1)和所述连接耳(2)为具有变形恢复能力的刚性结构。

7.根据权利要求6所述的密封垫片，其特征在于，所述环状主体(1)和所述连接耳(2)由橡胶或金属制备而成。

8.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于，所述缓冲介质(4)包括硅油。

9.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于，所述密封层(5)包括柔性缓冲结构。

10.一种发动机，其特征在于，包括：

法兰油泵(6)；

固定板(7)，所述固定板(7)设在所述法兰油泵(6)上；

权利要求1-9中任一项所述的密封垫片，所述密封垫片设在所述法兰油泵(6)与所述固定板(7)之间；

固定件(8)，所述固定件(8)穿设在所述法兰油泵(6)、所述固定板(7)和所述密封垫片的连接耳(2)中。

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