CN207514256U - 密封结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种密封结构。该用于以低温介质运行的流体系统的密封结构包括密封圈，第一系统部件与第二系统部件通过所述密封圈相连，其中所述密封圈还具有用于与所述第一系统部件密封在一起的第一密封面，所述密封圈具有用于与所述第二系统部件密封在一起的第二密封面，其中所述密封圈的所述第一密封面和所述第二密封面被设计成使得所述第一系统部件和第二系统部件在所述密封面的区域内在平行于收缩方向的截面中沿径向位于所述密封圈内部，且所述密封圈在冷却作用下比所述第一系统部件和所述第二系统部件更强烈地热收缩。

Description

密封结构
技术领域
本实用新型涉及用于以低温介质运行的流体系统部件的密封结构，其中，第一系统部件与第二系统部件通过密封圈被密封。
背景技术
US5620187A公开了一种用于以低温介质进行操作的流体系统的密封结构。该密封结构利用了不同材料的不同热膨胀和热收缩特性。该密封结构包括两个金属接合件、O形圈和壳体螺母。O形圈布置在两个接合件之间。O形圈和壳体螺母具有比两个接合件更高的热收缩系数。因此，当低温介质流动时，O形圈向下和向内收缩。
实用新型内容
本实用新型的任务是提出一种包含低温介质或流体的密封结构，其具有改善的密封效果。
根据本实用新型，用于以低温介质运行的流体系统的密封结构包括密封圈，其中第一系统部件与第二系统部件通过所述密封圈相连，其中所述密封圈还具有用于与所述第一系统部件密封在一起的第一密封面，所述密封圈具有用于与所述第二系统部件密封在一起的第二密封面，其中所述密封圈的所述第一密封面和所述第二密封面被设计成使得所述第一系统部件和第二系统部件在所述密封面的区域内在平行于收缩方向的截面中沿径向位于所述密封圈内部，且所述密封圈在冷却作用下比所述第一系统部件和所述第二系统部件更强烈地热收缩。
如果密封圈现在比其包围的第一和第二系统部件更强地收缩，则获得改善的密封性，因为基于密封圈在冷却作用下更强烈的热收缩而提高了作用于密封面的压紧力。所述第一和第二系统部件此时至少部分界定出一个工作腔，低温流体可位于工作腔中。
该密封圈的横截面尤其如此构成，即，这些密封面相对于密封圈收缩方向倾斜设置。因此，这些密封面可以垂直于收缩方向布置，但也能以其他角度相对于收缩方向倾斜布置，只要有密封面的径向朝内的矢量分量。
在其最简单的实施方式中，该密封圈可以呈空心柱形构成，在这里，内周面形成两个轴向并排的、用于与第一和第二系统部件密封在一起的密封面。所述密封面在此可以相互紧邻或相互间隔。
根据另一个实施方式，该密封圈可以具有楔形横截面形状，因而密封面相对于密封圈的径向收缩方向如此倾斜，即该密封圈的横截面在其与密封圈收缩方向相反的走向上在两侧递增。通过尤其呈楔形的倾斜结构，可以在轴向结构高度较小的情况下获得较大的密封面。因此，第一密封面相对于收缩方向的倾斜角度也可以不同于第二密封面相对于收缩方向的倾斜角度。
如已经描述地，在冷却作用下密封圈的收缩导致密封圈更强地压紧到密封面上，在这里，该密封面不一定必然垂直于收缩方向。但必须总是保证在冷却作用下实现在密封面方向上的收缩，进而出现压紧力的增大。如果密封面并不垂直于收缩方向，那么虽然可造成的压紧力相对垂直于收缩方向的密封面较小，但该密封面可增大，因为需要较小结构空间。在密封面相互对准情况下，必然总要考虑密封面的矢量分量相对于收缩方向共线。
根据本实用新型的一个优选改进方案，该密封圈的横截面以敞开的空心型材形式构成，在这里，径向靠内的壁与径向靠外的连贯壁局部对置，从而在靠内的壁和靠外的壁之间形成空腔，在此提供一个与工作腔连通的开口。为此优选在第一和第二密封面之间设有间隙。
低温流体可以进入所述空腔中并且还施加压力于该密封面。
第一空腔优选可以在径向上在第一密封面之后形成，第二空腔可以在径向上在第二密封面之后形成。借此，不仅获得相对于第一系统部件的改善密封，也获得相对于第二系统部件的改善密封。
当在所形成的空腔内分别加入弹簧圈时，可以获得压紧力的额外增大。
在一个优选实施方式中，第一系统部件能作为尤其呈阀笼形式的阀构件形式构成。第二系统部件可以相应也呈阀构件、尤其呈阀壳体形式构成。
或者，第一系统部件可以是阀盖，第二系统部件是壳体尤其是阀壳体。
在另一个优选实施方式中，该密封圈可以在其径向靠外的壁上具有凹空部、尤其是环绕的槽。通过这种方式，在由温度决定的直径变化时，在壳体内的对应凸起也可以可靠地轴向上固定该密封圈并且还是保证径向的伸展/收缩自由度。
附图说明
从与以下结合附图所示的实施例的说明中得到本实用新型的其它优点、特征和可能应用。
在说明书、权利要求书和附图中，采用了在以下所述的附图标记清单中用到的术语和对应的附图标记。附图示出：
图1是根据本实用新型的低温调节阀的局部剖面示意图；
图2是密封的细节图；
图3示出用于本实用新型密封结构的另一应用例子；
图4a示出密封圈的横截面；
图4b示出密封结构的另一实施例；
图4c示出密封结构的另一个实施例；以及
图5示出这样的结构，其包括具有楔形横截面的密封圈。
附图标记清单
10 调节阀
12 阀壳体
14 调节驱动装置
16 阀笼
18 密封圈
20 第一密封面
22 第二密封面
24 密封唇
26 密封唇
28 第一空腔
30 第二空腔
40 密封圈
42 盖
44 壳体
50 密封圈
52 第一系统部件
54 第二系统部件
56 第一密封面
58 第二密封面
60 密封结构
62 密封圈
64 第一系统部件
66 凸起
68 槽
70 第二系统部件
72 密封圈
74 密封唇
76 密封唇
78 弹簧圈
80 弹簧圈
90 密封圈
92 第一密封面
94 第二密封面
96 第一系统部件
98 第二系统部件
K 收缩方向
具体实施方式
图1示出了用于低温介质的调节阀10的局部剖面示意图，其包括阀壳体12和调节驱动装置14。在所示实施例中示出了笼阀，在这里，阀笼16相对于阀壳体12被密封。这通过根据本实用新型的密封圈18进行。该密封圈在根据图2的细节图中被详细示出。
图2示出了密封圈18的细节截面图，密封圈以第一密封面20与阀笼16相接并以第二密封面22与阀壳体12相接。阀壳体12为此具有沿轴向在壳体内的环槽，密封圈18可安装在该环槽中，使得密封圈能包围因所述槽而出现的阀壳体12的密封区。通过这种方式，阀笼16和阀壳体12的密封区都位于密封圈18内，结果，在密封圈 18在冷却影响下强烈收缩时，作用于相应的阀构件的压紧力被增大，由此改善了密封作用。
如在所述图中清楚看到地，密封圈18以空心型材形式构成，其中，在径向靠内的壁中能看到呈环绕间隙形式的缺口，因而密封圈18的内腔与阀内腔连通。另外，这种设计还导致了密封唇24、26，它们径向靠内地形成与阀壳体12和与阀笼16的密封面20、22。在密封唇24、26与密封圈18的径向靠外的壁之间分别出现一个空腔28、30，低温流体能进入该空腔并因此还施加径向压紧力于所述密封区。
图3示出本实用新型的密封结构的另一个实施例的截面图。密封圈40将盖42 与壳体44相连且因而相对于大气密封一壳体内腔。该结构可以是调节阀的一部分，或也可以是管路部段的一部分。密封圈40的作用就像在根据图2的调节阀例子中所述的那样。需要注意，盖42和壳体44的密封区相互同轴设置且在轴向上是固定的。
图4a示出了密封圈50的一个简单实施方式的局部横截面。密封圈50的横截面呈矩形，由此，密封圈50因而呈空心柱形构成。在空心柱体内有两个相邻的且在这里也是轴向间隔的密封面56、58，即与第一系统部件52在一起的第一密封面56和与第二系统部件54在一起的第二密封面58。
两个系统部件52、54以其密封区在径向上位于密封圈50内，其中，密封面56、 58垂直于密封圈50的收缩方向K延伸。
图4b示出了密封结构60的另一实施例的局部横截面，其包括具有空心轮廓的密封圈62，就像原则上已在图2中所描述的那样。根据此实施例，密封圈62在其外壁中还具有环绕的槽68，该槽与一体形成在第一系统部件64上的凸起66相对应。由此一来，密封圈62可以在保持径向自由伸展性的情况下在轴向上被固定下来。
图4c示出了类似于图2所述的密封圈72的局部横截面。
在此结构中，在每个空腔内在密封唇74、76后面各装入一个弹簧圈78、80，弹簧圈还进一步支持由流体提供的压紧力和冷致热收缩所提高的压紧力。
图5示出了一结构的局部横截面示意图，在此，密封圈90具有楔形的横截面形状，其中第一密封面92和第二密封面94相对于密封圈90的收缩方向K倾斜。由此一来，在密封圈90的轴向结构高度小的情况下可以获得在较大面积范围的密封作用。第一系统部件96的密封区和第二系统部件98的密封区在径向上相应位于密封圈90 内。
就是说，如果人们平行于收缩方向地在密封面92、94区域中切割该结构，则系统部件在收缩方向K上总是位于密封圈90内。这意味着在密封圈90的收缩方向上压靠到系统部件的密封区。就像在这里所示出地，这不仅在密封面垂直于收缩方向取向时得到满足，也在密封面是倾斜的时得到满足。倾斜的布置可以造成在轴向结构高度较小情况下获得较大的密封面。

Claims (13)

1.一种用于以低温介质运行的流体系统的密封结构，其特征是，该密封结构包括密封圈(18,40,50,62,72,90)，其中第一系统部件与第二系统部件通过所述密封圈(18,40,50,62,72,90)相连，其中所述密封圈(18,40,50,62,72,90)还具有用于与所述第一系统部件密封在一起的第一密封面(20,56,92)，所述密封圈(18,40,50,62,72,90)具有用于与所述第二系统部件密封在一起的第二密封面(22,58,94)，其中所述密封圈(18,40,50,62,72,90)的所述第一密封面(20,56,92)和所述第二密封面(22,58,94)被设计成使得所述第一系统部件和所述第二系统部件在所述密封面(20,22,20,92,94)的区域内在平行于收缩方向的截面中沿径向位于所述密封圈(18,50,62,72,90)内部，且所述密封圈(18,40,50,62,72,90)在冷却作用下比所述第一系统部件和所述第二系统部件更强烈地热收缩。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是，所述密封圈(18,40,50,62,72,90)具有下述横截面形状，在该横截面形状的情况下，至少一个密封面(20,22,92,94)以不等于90度的角度相对于所述密封圈(18,40,50,62,72,90)的收缩方向(K)倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征是，所述密封圈(90)具有楔形的横截面形状，从而这些密封面(92,94)相对于所述密封圈(90)的径向伸展方向如此倾斜，即所述密封圈(90)的横截面在其与所述收缩方向(K)相反的走向上在两侧递增。
4.根据权利要求2所述的密封结构，其特征是，所述第一密封面(92)的倾斜角度不同于所述第二密封面(94)的倾斜面。
5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是，所述密封圈(18,62,72)的横截面以敞开的中空型材形式构成，其中径向靠内的壁与径向靠外的连贯的壁局部对置，从而在径向靠内的壁与径向靠外的壁之间形成空腔(28,30)。
6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征是，第一空腔(28)在形成第一密封面(20,56)的壁上形成，第二空腔(30)在形成第二密封面(22,58)的壁上形成。
7.根据权利要求5或6所述的密封结构，其特征是，在所形成的空腔内分别装入一个弹簧圈(78,80)。
8.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是，所述第一系统部件是第一阀构件，所述第二系统部件是第二阀构件。
9.根据权利要求8所述的密封结构，其特征是，所述第一阀构件是阀笼(16)，所述第二阀构件是阀壳体(12)。
10.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是，所述第一系统部件是盖(42)，所述第二系统部件是壳体(44)。
11.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是，所述密封圈(62)在其径向靠外的壁上具有凹空部。
12.根据权利要求10所述的密封结构，其特征是，所述第一系统部件是阀盖，所述第二系统部件是阀壳体。
13.根据权利要求11所述的密封结构，其特征是，所述密封圈(62)在其径向靠外的壁上具有环绕的槽(66)。
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