CN205937822U - 一种密封组件 - Google Patents

Abstract

一种密封组件，其包括：第一工件，第一工件包括沿第一工件的开口边缘设置的凹槽，第二工件，第二工件包括与凹槽配合的凸起，并且凸起设置在第二工件的开口边缘，密封圈，密封圈包括本体以及设置在本体的外侧的充气管，本体设置在凹槽内，本体为空心圆圈结构，充气管与本体的内部连通。在本实用新型较佳的实施例中，上述第一工件和第二工件均为圆筒。本实用新型能够延长密封圈的使用寿命，并且在密封圈的使用期限内始终保持良好的密封效果。

Description

一种密封组件

技术领域

本实用新型涉及一种适用于大型制造设备的密封结构，具体而言，涉及一种密封组件。

背景技术

随着社会的发展，现有的大型工程越来越多，涉及到的大型设备，尤其是大型制造设备也越来越多。在生产制造过程中，往往需要对设备进行密封，由于设备本身结构越来越大，因此涉及的密封件也越来越大，其结构也越来越复杂。

目前，密封圈因其富有弹性和回弹性、具有一定的机械强度、性能稳定、易加工等优点而被普遍使用。在对设备进行密封时，通常采取的方式是将密封圈卡在两个需要密封连接的设备之间，通过挤压密封圈来填充两者之间的缝隙，从而实现密封。

为了保证良好的密封效果，在对密封圈的性能提出要求时往往以制备密封圈的材料作为突破，通过选取性能优异的材料来提高密封圈的密封性能。但是无论选择哪种密封材料其均会面临：老化、弹性降低、机械强度降低的问题，换言之，使用寿命非常有限，并且随着使用时间的延长，其密封效果降低。另外，对于大型设备而言，更换密封圈也是一项比较麻烦的工作，从而导致给生产带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密封组件，其能够延长密封圈的使用寿命，并且在密封圈的使用期限内始终保持良好的密封效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种密封组件，其包括：

第一工件，第一工件包括沿第一工件的开口边缘设置的凹槽，

第二工件，第二工件包括与凹槽配合的凸起，并且凸起设置在第二工件的开口边缘，

密封圈，密封圈包括本体以及设置在本体的外侧的充气管，本体设置在凹槽内，本体为空心圆圈结构，充气管与本体的内部连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一工件和第二工件均为圆筒。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一工件包括设置在第一工件的外壁的第一通孔，第一通孔与凹槽连通，并且第一通孔与充气管配合。

在本实用新型较佳的实施例中，上述密封圈还包括与充气管配合的第二通孔，第二通孔设置在本体的外侧并且与第一通孔对应。

在本实用新型较佳的实施例中，上述密封圈还包括设置在本体的外壁的凸台，第二通孔贯穿凸台。

在本实用新型较佳的实施例中，上述凸台包括第一部分和第二部分，第一部分为空心圆柱体，第二部分为空心圆锥体。

在本实用新型较佳的实施例中，上述密封圈还包括紧固件，紧固件设置在凸台的第一部分的外侧。

在本实用新型较佳的实施例中，上述本体是橡胶部件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述凹槽为环形凹槽，凸起为环形凸起。

在本实用新型较佳的实施例中，上述本体的壁厚为1mm-5mm。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型通过第一工件的凹槽和第二工件的凸起之间的配合来实现设备之间的密封和连接。并通过在凹槽内设置密封圈来进一步加强密封效果。本实用新型的密封圈为空心密封圈，当凸起全部卡入至凹槽后，通过对密封圈进行充气使密封圈膨胀，进而通过膨胀变形来弥补凸起和凹槽之间存在的缝隙，获得更好的密封效果。本实用新型还可以通过持续对密封圈进行充气，以保证长时间内良好且稳定的密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的密封组件的结构示意图；

图2为本实用新型的密封组件的剖视图；

图3本实用新型的密封组件在工作状态下的局部剖视图；

图4为为现有密封件在工作状态下的局部剖视图；

图5为本实用新型的密封组件的密封圈在切断之后的结构示意图；

图6为本实用新型的密封组件的密封圈的在对局部进行放大后的剖视图；

图7为本实用新型的密封组件的密封圈的局部剖视图。

图中：

密封组件100；

第一工件110；凹槽111；第一通孔112；

第二工件120；凸起121；

密封圈130；本体131；充气管132；第二通孔133；凸台134；第一部分135；第二部分136；紧固件137；

现有密封件200；第一部件210；第二部件220；现有O型圈230。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种密封组件100，其包括第一工件110、第二工件120和密封圈130。

第一工件110和第二工件120分别设置在待进行密封的两个构件的连接端。当第一工件110和第二工件120以一体成型的方式设置在待密封的两个构件上时，第一工件110和和第二工件120可以是作为构件或设备的连接端部。例如，在制药领域，将制粒机与选粒机进行密封连接时，第一工件110即为制粒机的出料端，第二工件120即为选粒机的入料端。当第一工件110和第二工件120采用其他方式设置在待密封的两个构件上时，第一工件110和第二工件120分别是独立于待连接构件或设备的个体，即，第一工件和第二工件分别与各自对应的设备彼此相互独立，但是存在连接关系，该连接关系的保持是通过机械连接件实现的，例如螺栓。因此，本实用新型所指的第一工件110和第二工件120可以是独立存在的单个构件，也可以是待密封构件上的一部分。

参见图1，第一工件110包括沿第一工件110的开口边缘设置的凹槽111。在本实施例中，第一工件110为圆筒。凹槽111沿第一构件的圆形开口边缘设置，形成的凹槽111为圆环形。参见图2，在本实施例中，凹槽111为U形槽，并且凹槽111的底壁和底壁两侧的侧壁的连接处是呈弧形的，使得底壁向其两侧平滑过渡至侧壁，进而减少在该连接处产生的集中应力，同时有利于第一工件110的凹槽111与第二工件120的凸起121能够紧密接触，减少工件之间的空隙。需要说明的是，本实用新型的图2中没有对凹槽111的底臂和侧壁的连接处进行细节展示，但这并不影响本领域技术人员将该连接处理解为弧形。

参见图1和图2，第一工件110还包括第一通孔112。第一通孔112设置在第一工件110的外壁并且第一通孔112与凹槽111连通。

第二工件120包括与凹槽111配合的凸起121，并且凸起121设置在第二工件120的开口边缘。在本实施例中，第二工件120也为圆筒。凸起121沿第二构件的圆形开口边缘设置，形成的凸起121为环形凸起121。参见图2，凸起121从第二工件120的端面向远离第二工件120的方向延伸，其延伸的自由端部为弧形，以与呈U形的凹槽111相配合。同样地，凸起121的自由端部呈弧形的细节也没有在图2中展示出来，但这并不影响本领域技术人员将该自由端部理解为弧形端部。

参见图2和图5，密封圈130包括本体131和充气管132。本体131为空心圆圈结构。本体131为密封圈130的主要部分，其设置在第一工件110的凹槽111内。本体131是由橡胶材料制成的。橡胶材料为聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醚橡胶或丁腈橡胶。其中，聚氨酯橡胶为聚合物主链上含有较多的氨基甲酸酯基团的系列弹性体材料，实为聚氨基甲酸酯橡胶，简称为聚氨酯橡胶或氨酯橡胶或聚氨酯弹性体，是由聚酯(或聚醚)与二异氰胺脂类化合物聚合而成的。聚氨酯橡胶的化学结构比一般弹性聚合物复杂，除反复出现的氨基甲酸酯基团外，分子链中往往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。聚氨酯橡胶具有硬度高、强度好、高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、耐臭氧、耐辐射及良好的导电性等优点。由聚氨酯橡胶制成的本体131，其构成的密封圈130适用于高压或磨损较多的工作环境，例如液压缸。丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。丙烯酸酯橡胶具有耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等优点，并且其力学性能和加工性能优异。由丙烯酸酯橡胶制成的本体131，其构成的密封圈130适用于高温工作环境，例如汽车传动系统以及动力转向系统。氯醚橡胶为环氧氯丙烷均聚物(CO)，或环氧氯丙烷与环氧乙烷的二元共聚物(ECO)，或加有第三单体(环氧丙烷)的三元共聚物。氯醚橡胶具有耐油、耐臭氧以及耐热性能。由氯醚橡胶制成的本体131，其构成的密封圈130适用于高温高油工作环境。丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。由丁腈橡胶制成的本体131，其构成的密封圈130适合于石油系液压油、甘醇系液压油、二酯系润滑油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等介质中使用。

较佳地，本实用新型的密封圈130为聚氨酯橡胶密封圈。

较佳地，本实用新型的密封圈130为丙烯酸酯橡胶密封圈。

在本实施例中，本体131的壁厚为1mm-5mm。例如，本体131的壁厚为1mm、2mm、3.5mm、4.8mm或5mm。本领域技术人员可以根据所需密封圈130的尺寸大小，即，内径和外径的大小，来选择相适应的壁厚。

充气管132设置在本体131的外侧，充气管132与本体131的内部连通。在图2所示的状态下，充气管132的一端保持在本体131内，充气管132的另一端暴露在第一工件110的外侧。充气管132用于连接充气泵(图未示)，或者充气泵和稳压泵(图未示)。如图3所示，当第一工件110与第二工件120配合后，即第二工件120的凸起121卡入至第一工件110的凹槽111内之后，通过充气管132以及与充气管132连接的充气泵(图未示)对本体131内部进行充气，使得充气后的本体131能够填满第一工件110和第二工件120之间的缝隙，进而提高第一工件110和第二工件120之间密封效果。

为了进一步说明本实用新型与现有技术的区别，图4示出了现有技术中比较常见的一种密封形式，图4展示的是现有密封件200的局部剖视图。现有密封件200的第一部件210和第二部件220彼此配合，设置在第二部件220内的现有O型圈230为实心结构。当现有密封件200的第一部件210卡入至第二部件220内之后，现有O型圈230因第一部件210挤压而发生形变，当第一部件210完全卡入至第二部件220后，现有O型圈230变形后的形状结构已经固定，不再发生变化，如图4中所示。由此便导致在第一部件210和第二部件220之间无法避免地存在缝隙。而本实用新型的密封圈130的本体131为空心结构，在第一工件110与第二工件120配合后，能够通过充气来使本体131进一步变形，从而弥补第一工件110与第二工件120之间存在的间隙，提高密封效果。

参见图2，密封圈130还包括第二通孔133。第二通孔133设置在本体131的外侧并且与第一通孔112对应。第二通孔133与充气管132配合。充气管132穿过第二通孔133从而与密封圈130的本体131的内部连通，以进行充气操作。在本实施例中，第二通孔133的直径略小于充气管132的外径，在安装时，充气管132通过挤压本体131而穿过第二通孔133，使得充气管132能够在第二通孔133中卡紧，避免漏气的情况出现。

参见图5、图6以及图7，密封圈130还包括设置在本体131的外壁的凸台134，第二通孔133贯穿凸台134。凸台134一体成型在本体131的外壁，与本体131构成一个整体。在本体131外壁设置凸台134其目的是为了增大本体131与充气管132的接触面积，防止充气管132脱落，保证密封圈130内部的气密性良好。

凸台134包括第一部分135和第二部分136。第一部分135为空心圆柱体，第二部分136为空心圆锥体。第一部分135用于设置连接本体131和充气管132的紧固件137。第二部分136的外径在远离第一部分135的方向上逐渐减小，使得整个凸台134的呈逐渐收紧的趋势，便于设置在第一部分135的外侧的紧固件137的安装。

参见图6和图7，密封圈130还包括紧固件137，紧固件137设置在凸台134的第一部分135的外侧。在本实施例中，紧固件137为螺帽。在安装时，紧固件137挤压凸台134的第一部分135，使之变形，然后卡紧在第一部分135的外侧。根据一个优选实施方式，紧固件137还可以是一些形如螺帽的环形构件，其高度与第一部分135的长度大致相等，其孔的内径等于或略小于第一部分135的外径。在本实施例中，紧固件137是由金属材料制成的环形构件。

下面对密封组件100的工作原理进行说明。

第一工件和第二工件分别成型在待密封连接的两个设备的开口端部。以与第一工件对应的第一设备的开口朝上、与第二工件对应的第二设备开口朝下为例进行说明。第一工件和第二工件通过凹槽和凸起相互配合。在进行密封连接时，首先将密封圈卡在第一工件的凹槽内，然后将第二工件的凸起卡至凹槽内，在第二设备自身重力的作用下，第二工件的凸起不断挤压密封圈，被挤压的密封圈相凸起两侧的缝隙延伸，如图3所示。当凸起全部卡入至凹槽内后，启动与充气管连接的充气泵对密封圈的本体进行充气，本体在内部气体的压力下在凸起两侧的缝隙内不断膨胀变形，直至充满整个缝隙，然后停止充气，即完成密封连接。充气时间以及充气后本体内的压力是根据本体的抗压强度、本体的壁厚以及凹槽与凸起的尺寸来确定的。为了维持良好的密封效果，可以设置稳压泵，使本体内始终保持在一定稳定的压力之下。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封组件，其特征在于，其包括：

第一工件，所述第一工件包括沿所述第一工件的开口边缘设置的凹槽，

第二工件，所述第二工件包括与所述凹槽配合的凸起，并且所述凸起设置在所述第二工件的开口边缘，

密封圈，所述密封圈包括本体以及设置在所述本体的外侧的充气管，所述本体设置在所述凹槽内并且位于所述第一工件与所述第二工件之间，所述本体为空心圆圈结构，所述充气管与所述本体的内部连通。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述第一工件和所述第二工件均为圆筒。

3.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述第一工件包括设置在所述第一工件的外壁的第一通孔，所述第一通孔与所述凹槽连通，并且所述第一通孔与所述充气管配合。

4.根据权利要求3所述的密封组件，其特征在于，所述密封圈还包括与所述充气管配合的第二通孔，所述第二通孔设置在所述本体的外侧并且与所述第一通孔对应。

5.根据权利要求4所述的密封组件，其特征在于，所述密封圈还包括设置在所述本体的外壁的凸台，所述第二通孔贯穿所述凸台。

6.根据权利要求5所述的密封组件，其特征在于，所述凸台包括第一部分以及连接至所述第一部分的第二部分，所述第一部分为空心圆柱体，所述第二部分为空心圆锥体。

7.根据权利要求6所述的密封组件，其特征在于，所述密封圈还包括紧固件，所述紧固件设置在所述凸台的所述第一部分的外侧。

8.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述本体是橡胶部件。

9.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述凹槽为环形凹槽，所述凸起为环形凸起。

10.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述本体的壁厚为1mm-5mm。