CN115773372A - 一种组合密封件及组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合密封件及组装装置，属于密封件领域，组合密封件包括：内密封环及一对外密封环，内密封环的外壁沿圆周具有截面为矩形的环形槽，外密封环的外圈呈圆管结构，其一端朝中部形成有环形圈，环形圈采用橡胶制成，外密封环外圈的内径大于内密封环的外径，环形圈的内径小于内密封环的外径，且大于环形槽的外径；外密封环套设于内密封环的外侧，外密封环具有环形圈的一端相对设置，且环形圈均卡设于环形槽内，环形圈与对应侧的环形槽内侧壁贴合。组装装置用于组装组合密封件，包括：第一导管、第二导管以及限位板。组合密封件可适应孔与轴之间的各种偏心情况，能有效防止密封组件局部磨损，具有良好的密封性及耐久性。

Description

一种组合密封件及组装装置

技术领域

本发明属于密封件领域，尤其涉及一种组合密封件及组装装置。

背景技术

孔与轴之间的密封结构通常采用橡胶密封圈实现，由于受零件的加工精度以及组装精度影响，密封连接的孔轴之间通常很难达到绝对的同轴，导致孔与轴的轴线存在相对位置上的偏移，偏移包括孔与轴的轴线之间相互平行且呈间隔设置、还包轴线呈相交状态、以及轴线呈间隔且交错的状态，由于孔与轴的轴线存在位置上的偏移，便会导致密封圈圆周的压缩量存在差异，在长时间的使用过程中，密封圈便会产生圆周局部磨损，最终导致渗漏。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种组合密封件及组装装置，组合密封件可适应孔与轴之间的各种偏心情况，能有效防止密封组件局部磨损，具有良好的密封性及耐久性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种组合密封件，包括：内密封环及一对外密封环，内密封环的外壁沿圆周具有截面为矩形的环形槽，外密封环的外圈呈圆管结构，其一端朝中部形成有环形圈，环形圈采用橡胶制成，外密封环外圈的内径大于内密封环的外径，环形圈的内径小于内密封环的外径，且大于环形槽的外径；

外密封环套设于内密封环的外侧，外密封环具有环形圈的一端相对设置，且环形圈均卡设于环形槽内，环形圈与对应侧的环形槽内侧壁贴合。

进一步的，内密封环包括截面呈U型结构的环形支撑圈，环形支撑圈为金属或是硬质塑料制成，环形支撑圈的外部包裹有橡胶层，外密封环的外圈内部具有支撑圆环，支撑圆环为金属或是硬质塑料制成，支撑圆环的外部包裹有橡胶层，且橡胶层与环形圈一体成型。

进一步的，环形槽底面的中部向外侧形成有凸出的凸缘环，环形圈卡设于对应的凸缘环与环形槽的侧壁之间。

进一步的，其中一个外密封环的外径小于另一个外密封环的外径，且外径较小的外密封环朝向密封区域，外密封环的宽度均小于内密封环二分之一的宽度。

一种组合密封件的组装装置，用于组装上述的组合密封件，组装装置包括：

同轴设置的第一导管及第二导管，且二者沿轴线方向移动设置，第一导管及第二导管的前端外壁均套设有推环，推环分别沿第一导管及第二导管的轴线移动设置，第一导管及第二导管的内壁与内密封环的外壁配合，第一导管内沿轴线方向移动设有推板，用于推动内密封环，第一导管及第二导管前端的外壁用于套设外密封环的外圈，套设时，环形圈分别位于对应的第一导管及第二导管前端。

一对限位板，其相对的一端均开设有半圆孔，半圆孔的内径大于外密封环外圈的内径，且小于外密封环外圈的外径，且半圆孔的内壁与第一导管及第二导管前端外壁之间的间距足以容纳环形圈的厚度，限位板的厚度大于或等于两片环形圈的宽度与环形槽的宽度之和。

进一步的，第一导管及第二导管的外壁后段均设有第一伸缩装置，且第一伸缩装置在第一导管及第二导管的圆周至少设有一对，第一伸缩装置的伸缩杆分别对应的推环相连。

进一步的，第一导管内设有第二伸缩装置，第二伸缩装置的伸缩杆连接于推板的后端面。

进一步的，推板的前端面具有向前凸出的圆柱，圆柱的外壁与内密封环的内圈配合，圆柱的高度与内密封环的宽度相同，第二导管前端的内部设有挡板，挡板与第二导管前端面之间的间距等于环形槽侧壁与内密封环端面之间的厚度尺寸。

进一步的，还包括两块导向板，环形槽的宽度减去两层环形圈的厚度尺寸大于或等于导线板的厚度尺寸，两块导向板相对的一侧均具有半圆缺口，且半圆缺口的内径大于环形圈的内径，且小于外密封环的外径，导向板对应半圆缺口的两侧均为斜面，环形圈卡入环形槽时，两块导向板相对的一侧贴合，半圆缺口形成圆孔结构，且同轴位于内密封环的中段外侧。

进一步的，导向板分别穿设于限位板内，且限位板的后端设有第三伸缩装置，第三伸缩装置的伸缩杆连接于导向板，用于控制导向板移动。

本发明的有益效果在于：

1、组合密封件可适应孔与轴之间的各种偏心情况，即使内密封环与外密封环之间发生错位，也可通过环形圈与环形槽侧壁的贴合结构来保持内密封环与外密封环之间的密封，使外密封环的外周侧始终均匀的与孔的内壁贴合，使内密封环的内壁周侧始终保持与轴的外壁均匀贴合，能有效防止外密封环的外壁及内密封环的内壁存在局部磨损的现象，从而避免外密封环的外壁及内密封环的内壁发生泄漏，从而保持良好的密封性及耐久性。

2、同时为方便组合密封件的组装，本申请还同时公开了组合密封件的组装装置，可自动对内密封环及外密封环进行组装，提高组装效率，并保证组装质量，确保环形圈的组装位置正确。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请组合密封件一种优选的结构的剖视图。

图2示出了本申请组装装置的整体结构示意图。

图3示出了组装装置安放内密封环及外密封环时的状态示意图。

图4示出了图3中A处的局部示意图。

图5示出了图3中B处的局部示意图。

图6示出了两块限位板合拢时组装装置的整体外部示意图。

图7示出了两块限位板合拢时组装装置的局部剖视图。

图8示出了限位板将环形圈推向第一导管及第二导管上时组装装置的局部剖视图。

图9示出了内密封环移动至预定的组装位置时组装装置的局部剖视图。

图10示出了两块限位板分离且两块导向板合拢时组装装置的整体外部视图。

图11示出了推环推动外密封环以将环形圈卡入环形槽时组装装置的局部剖视图。

图12示出了密封组件组装完成之后组装装置的局部剖视图。

图13示出了导向板与限位板的结构图。

图中标记：内密封环-11、环形槽-111、环形支撑圈-112、凸缘环-113、外密封环-12、环形圈-121、支撑圆环-122、第一导管-2、推环-21、推板-22、圆柱-221、第一伸缩装置-23、第二伸缩装置-24、第二导管-3、挡板-31、限位板-4、第三伸缩装置-41、容纳槽-42、导向板-5、导轨-6、双向丝杆-7。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1所示，一种组合密封件，包括：内密封环11及一对外密封环12，内密封环11的内圈用于连接轴的外壁，以保持组合密封件与轴之间密封，外密封环12的外周侧用于连接孔的内壁，以使组合密封件与孔之间密封。内密封环11的外壁沿圆周具有截面为矩形的环形槽111，外密封环12的外圈呈圆管结构，其一端朝中部一体形成有环形结构的环形圈121，环形圈121采用橡胶制成，外密封环12外圈的内径大于内密封环11的外径，环形圈121的内径小于内密封环11的外径，且大于环形槽111的外径，以便于实现内密封环11与外密封环12沿法线方向相对移动，从而适应孔与轴之间的偏心结构。

外密封环12套设于内密封环11的外侧，外密封环12具有环形圈121的一端相对设置，且环形圈121均卡设于环形槽111内，环形圈121与对应侧的环形槽111内侧壁贴合，以使内密封环11与外密封环12之间密封，即使内密封环11与外密封环12沿法线方向相对错位移动时，环形圈121与对应侧的环形槽111内侧壁之间也能保持贴合状态，从而保持内密封环11与外密封环12之间的密封结构。

优选的，如图1所示，内密封环11包括截面呈U型的环形支撑圈112，环形支撑圈112为金属或是硬质塑料制成，环形支撑圈112的外部包裹有橡胶层，橡胶层通过浇筑整体形成于环形支撑圈112的外部，以达到稳定的连接结构，此结构可有效增大内密封环11及环形槽111的结构刚性，为环形槽111的内壁提供足够的支撑强度，防止被环形圈121挤压变形，外密封环12的外圈内部具有支撑圆环122，用于提高外密封环12的结构刚性，支撑圆环122为金属或是硬质塑料制成，支撑圆环122的外部包裹有橡胶层，且橡胶层与环形圈121一体成型，以保证外密封环12的整体性。

优选的，如图1所示，环形槽111底面的中部向外侧形成有凸出的凸缘环113，环形圈121卡设于对应的凸缘环113与环形槽111的侧壁之间，以提高内密封环11与外密封环12之间的密封性。

进一步优选的，其中一个外密封环12的外径小于另一个外密封环12的外径，且外径较小的外密封环12朝向密封区域，利用外径较大的外密封环12起到主要的密封效果，外密封环12的宽度均小于内密封环11宽度的二分之一，此结构特意设计出不同外径的外密封环12以及外密封环12与内密封环11之间的宽度差异，且朝向密封区域的外密封环12的外径较小，如此一来便可使内密封环11的密封性能高于外密封环12的密封性能，当组合密封件存在泄漏风险的时候，可使外径较小的外密封环12与孔壁之间首先发生泄漏，使油液从外径较小的外密封环12与孔壁之间泄露进入两片环形圈121以及环形槽111底面之间，之后便依靠直径较大的外密封环12进行密封，并以此使两片环形圈121以及环形槽111底面之间形成的环形腔的内部压力增大，从而使环形圈121与环形槽111的侧壁之间贴合更加紧密，防止内密封环11与外密封环12之间发生泄漏，此种情况下，即使内密封环11与外密封环12沿法线方向错位移动，也可有效保持环形圈121与环形槽111的侧壁之间的密封性。

实施例

如图2、图3所示，一种组合密封件的组装装置，用于组装实施例1记载的组合密封件，组装装置包括：第一导管2、第二导管3以及限位板4。

具体的，如图3所示，同轴设置的第一导管2及第二导管3，且二者沿轴线方向移动设置，第一导管2及第二导管3的前端外壁均套设有圆环结构的推环21，推环21分别沿第一导管2及第二导管3的轴线移动设置，第一导管2及第二导管3的内壁与内密封环11的外壁配合，第一导管2内沿轴线方向移动设有推板22，用于推动内密封环11，以将放置于第一导管2前端内部的内密封环11推向第二导管3前端内部的预定位置，第一导管2及第二导管3前端的外壁用于套设外密封环12的外圈，套设时，环形圈121分别位于对应的第一导管2及第二导管3前端。

具体的，如图2、图6、图10以及图13所示，一对限位板4，其相对的一端均开设有半圆孔，半圆孔的内径大于外密封环12外圈的内径，且小于外密封环12外圈的外径，且半圆孔的内壁与第一导管2及第二导管3前端外壁之间的间距可容纳环形圈121的厚度，因为环形圈121为橡胶材料，所以半圆孔的内壁与第一导管2及第二导管3前端外壁之间的间距可以大于或等于环形圈121的厚度，也可略小于环形圈121的厚度，限位板4的厚度大于或等于两片环形圈121的宽度与环形槽111的宽度之和，此处所指环形圈121的宽度是指环形圈121内圈边沿与内密封环12外圈的内壁之间的尺寸，此目的在于利用限位板4推动外密封环12分别向第一导管2及第二导管3的后端移动，以使环形圈绷紧在第一导管2及第二导管3的前端外壁。

优选的，如图2、图6以及图10所示，第一导管2及第二导管3的外壁后段均设有第一伸缩装置23，且第一伸缩装置23在第一导管2及第二导管3的圆周至少设有一对，第一伸缩装置23的伸缩杆分别与对应的推环21相连，用于带动推环21沿第一导管2及第二导管3的轴线移动，第一伸缩装置23为气缸、液压缸或是直线电机。

更具体的，如图3及图10所示，第一导管2内设有第二伸缩装置24，第二伸缩装置24的伸缩杆连接于推板22的后端面，利用第二伸缩装置24驱动推板22沿第一导管2的轴线移动，第二伸缩装置24为气缸、液压缸或是直线电机。

优选的，如图3、图4所示，推板22的前端面具有向前凸出的圆柱221，圆柱221的外壁与内密封环11的内圈配合，以使内密封环11与外密封环12保持同轴的组装位置，从而保证环形圈121沿圆周均匀的卡入环形槽111与凸缘环113之间，并保持内密封环11的组装位置稳定，以及每次组装时位置的一致性，圆柱221的高度与内密封环11的宽度相同。如图3所示，第二导管3前端的内部设有挡板31，用于限定圆柱221的位置。更具体的，如图9所示，挡板31与第二导管3前端面之间的间距等于环形槽111侧壁与内密封环11端面之间的厚度尺寸，以使环形槽111处于第二导管3的前端，从而便于环形圈121卡入环形槽111。

作为本申请优选的实施例方案，如图10至图12所示，组装装置还包括两块导向板5，环形槽111的宽度与两层环形圈121的厚度的差值，大于或等于导线板5的厚度尺寸，也可理解为导向板5的厚度小于或等于凸缘环113的厚度，两块导向板5相对的一侧均具有半圆缺口，且半圆缺口的内径大于环形圈121的内径，且小于外密封环12的外径，导向板5对应半圆缺口的两侧均为斜面，以便于对环形圈121导向，以引导环形圈121进入环形槽111，同时便于组合密封件组装之后抽出导向板5。环形圈121卡入环形槽111时，两块导向板5相对的一侧贴合，半圆缺口形成圆孔结构，且同轴位于内密封环11的中段外侧，具体的，圆孔结构同轴位于凸缘环113外侧，以便于使环形圈121顺利卡入环形槽111的侧壁与凸缘环113之间。

进一步优选的，如图13所示，导向板5分别穿设于限位板4内，且限位板4的后端设有第三伸缩装置41，第三伸缩装置41的伸缩杆连接于导向板5，用于控制导向板5移动，第三伸缩装置41为气缸、液压缸或直线电机。具体的，如图13所示，限位板4的前端面开设有容纳槽42，导向板5滑动设于容纳槽42内，当限位板4工作时，导向板5隐藏至容纳槽42内，当需要将环形圈121卡入环形槽111时，限位板4松开外密封环12，导向板5在第三伸缩装置41的驱动下向内密封环11移动，以使两块导向板5的前端贴合，从而对环形圈121导向，将导向板5穿设于限位板4的目的，其一在于减少安装占用的空间，以便于装取密封组件的各个零件，其二是利用穿设导向板5的容纳槽42对导向板5进行定位及导向。

组装步骤如下：

S1：如图3至图5所示，将两个外密封环12分别套设在第一导管2及第二导管3的前端，并且使环形圈121分别处于第一导管2及第二导管3的前端，将内密封环11塞入第一导管2前端的内部，使圆柱221插入内密封环11的内圈，利用推板22对内密封环11限位，使其端面与第一导管2的前端面平齐；

S2：如图6所示，使两块限位板4同时向中间移动，直至两块限位板4的前端合拢，使限位板4 的半圆孔构成一个完整的圆孔，然后使第一导管2以及第二导管3同时向中间移动，在移动过程中组装装置会呈现出如图7所示的状态，限位板4的半圆孔边沿将同时支撑在两侧的外密封环12的外侧边沿；第一导管2以及第二导管3继续同时向中间移动，直至如图8所示的状态，限位板4推动两侧的外密封环12分别向第一导管2以及第二导管3的后端移动，直至外密封环12与推环21接触，利用推环21进行定位，此时环形圈121完全套设在对应的第一导管2以及第二导管3的前端外壁，此过程利用了橡胶材料的延展特性，使环形圈121暂时绷开；

S3：第二伸缩装置24推动推板22向第一导管2的前端移动，从而将内密封环11推出，如图9所示，将内密封环11推送至第二导管3前端的内部，直至圆柱221与挡板31接触，利用挡板31进行限位，此时，环形槽111位于第一导管2以及第二导管3的前端面之间；

S4：如图10、图11所示，两块限位板4向两侧移开，导向板5向中间移动，以使导向板5对应半圆缺口的内边沿与凸缘环113对齐，且导向板5的内边沿位于环形槽111内，并且导向板5的两侧与环形槽111对应侧壁之间的间距相同；

S5：两个推环21在第一伸缩装置23的驱动作用下同时向中间移动，以分别推动第一导管2以及第二导管3上的外密封环12向中间移动，如图11、图12所示，外密封环12在向中间移动的过程中，环形圈121将在导向板5的导向作用下向环形槽111内滑动，并且利用导向板5将环形圈121引导卡入凸缘环113与环形槽111的侧壁之间，至此完成组合密封件的组装，之后向两侧移开导向板5以及第一导管2和第二导管3便可取出组合密封件。

第一导管2与第二导管3以及两块限位板4同时向中间移动或同时向两侧移动均可采用双向丝杆的传动结构实现。如图2、图6及图10所示，在此以第一导管2和第二导管3为例，将第一导管2和第二导管3均滑动设置在一对导轨6上，然后利用一双向丝杆7的两端分别穿过第一导管2和第二导管3底部支撑座，双向丝杆7的两端具有旋向相反的螺纹，双向丝杆7采用电机驱动，电机带动双向丝杆7旋转，便可控制第一导管2和第二导管3同时沿相对或相反的方向移动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种组合密封件，其特征在于，包括：内密封环（11）及一对外密封环（12），内密封环（11）的外壁沿圆周具有截面为矩形的环形槽（111），外密封环（12）的外圈呈圆管结构，其一端朝中部形成有环形圈（121），环形圈（121）采用橡胶制成，外密封环（12）外圈的内径大于内密封环（11）的外径，环形圈（121）的内径小于内密封环（11）的外径，且大于环形槽（111）的外径；

外密封环（12）套设于内密封环（11）的外侧，外密封环（12）具有环形圈（121）的一端相对设置，且环形圈（121）均卡设于环形槽（111）内，环形圈（121）与对应侧的环形槽（111）内侧壁贴合。

2.根据权利要求1所述的一种组合密封件，其特征在于，内密封环（11）包括截面呈U型的环形支撑圈（112），环形支撑圈（112）为金属或是硬质塑料制成，环形支撑圈（112）的外部包裹有橡胶层，外密封环（12）的外圈内部具有支撑圆环（122），支撑圆环（122）为金属或是硬质塑料制成，支撑圆环（122）的外部包裹有橡胶层，且橡胶层与环形圈（121）一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种组合密封件，其特征在于，环形槽（111）底面的中部向外侧形成有凸出的凸缘环（113），环形圈（121）卡设于对应的凸缘环（113）与环形槽（111）的侧壁之间。

4.根据权利要求1所述的一种组合密封件，其特征在于，其中一个外密封环（12）的外径小于另一个外密封环（12）的外径，且外径较小的外密封环（12）朝向密封区域，外密封环（12）的宽度均小于内密封环（11）二分之一的宽度。

5.一种组合密封件的组装装置，其特征在于，用于组装如权利要求1-4中任一项所述的组合密封件，组装装置包括：

同轴设置的第一导管（2）及第二导管（3），且二者沿轴线方向移动设置，第一导管（2）及第二导管（3）的前端外壁均套设有推环（21），推环（21）分别沿第一导管（2）及第二导管（3）的轴线方向移动设置，第一导管（2）及第二导管（3）的内壁与内密封环（11）的外壁配合，第一导管（2）内沿轴线方向移动设有推板（22），用于推动内密封环（11），第一导管（2）及第二导管（3）前端的外壁用于套设外密封环（12）的外圈，套设时，环形圈（121）分别位于对应的第一导管（2）及第二导管（3）前端；

一对限位板（4），其相对的一端均开设有半圆孔，半圆孔的内径大于外密封环（12）外圈的内径，且小于外密封环（12）外圈的外径，且半圆孔的内壁与第一导管（2）及第二导管（3）前端外壁之间的间距足以容纳环形圈（121）的厚度，限位板（4）的厚度大于或等于两片环形圈（121）的宽度与环形槽（111）的宽度之和。

6.根据权利要求5所述的一种组合密封件的组装装置，其特征在于，第一导管（2）及第二导管（3）的外壁后段均设有第一伸缩装置（23），且第一伸缩装置（23）在第一导管（2）及第二导管（3）的圆周至少设有一对，第一伸缩装置（23）的伸缩杆分别与对应的推环（21）相连。

7.根据权利要求5所述的一种组合密封件的组装装置，其特征在于，第一导管（2）内设有第二伸缩装置（24），第二伸缩装置（24）的伸缩杆连接于推板（22）的后端面。

8.根据权利要求5所述的一种组合密封件的组装装置，其特征在于，推板（22）的前端面具有向前凸出的圆柱（221），圆柱（221）的外壁与内密封环（11）的内圈配合，圆柱（221）的高度与内密封环（11）的宽度相同，第二导管（3）前端的内部设有挡板（31），挡板（31）与第二导管（3）前端面之间的间距等于环形槽（111）侧壁与内密封环（11）端面之间的厚度。

9.根据权利要求5所述的一种组合密封件的组装装置，其特征在于，还包括两块导向板（5），环形槽（111）的宽度与两层环形圈（121）的厚度的差值，大于或等于导线板（5）的厚度，两块导向板（5）相对的一侧均具有半圆缺口，且半圆缺口的内径大于环形圈（121）的内径，且小于外密封环（12）的外径，导向板（5）对应半圆缺口的两侧均为斜面，环形圈（121）卡入环形槽（111）时，两块导向板（5）相对的一侧贴合，半圆缺口形成圆孔结构，且同轴位于内密封环（11）的中段外侧。

10.根据权利要求9所述的一种组合密封件的组装装置，其特征在于，导向板（5）分别穿设于限位板（4）内，且限位板（4）的后端设有第三伸缩装置（41），第三伸缩装置（41）的伸缩杆连接于导向板（5），用于控制导向板（5）移动。

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