CN217029925U - 一种用于阀门的密封环和密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于阀门的密封环和密封结构，涉及半导体阀门密封技术领域，以解决现有密封环密封效果较差的问题。所述用于阀门的密封环包括沿轴向方向依次分布的上环部、中环部和下环部，上环部和/或下环部上同轴设置有环形凸起，环形凸起用于与基块金属密封，中环部的外侧同轴设置有弹性多边环形结构，弹性多边环形结构的外边缘的横截面为多边形，密封环与基块配合时，弹性多边环形结构的外边缘沿密封环的径向方向挤压基块，以通过发生弹性形变与基块密封。所述用于阀门的密封结构包括上述技术方案所提的用于阀门的密封环。本实用新型提供的用于阀门的密封环用于阀门密封。

Description

一种用于阀门的密封环和密封结构

技术领域

本实用新型涉及半导体阀门密封技术领域，尤其涉及一种用于阀门的密封环和密封结构。

背景技术

在半导体行业中，通常对阀门有着较高的低泄漏率要求，目前常见阀门的密封方式为密封环密封，通过将密封环置于待密封的两个元件之间，利用密封环与元件之间金属密封的方式实现密封。金属密封是一种采用适当的金属材料代替弹性材料形成密封的一种中高膨胀率压力安全机构，是采用可控的载荷来挤压其中一个金属元件，并使之充分变形与另一个金属元件接触，利用两个元件接触面的压力使金属发生塑形变形与流动来填充两个元件接触面之间的空隙，从而获得密封能力。

但是，对于大流量要求的阀门，现有的密封环结构的密封效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于阀门的密封环和密封结构，用于提高密封环的密封效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于阀门的密封环，包括沿轴向方向依次分布的上环部、中环部和下环部，上环部和/或下环部上同轴设置有环形凸起，环形凸起用于与基块金属密封，中环部的外侧同轴设置有弹性多边环形结构，弹性多边环形结构的外边缘的横截面为多边形，密封环与基块配合时，弹性多边环形结构的外边缘沿密封环的径向方向挤压基块，以通过发生弹性形变与基块密封。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于阀门的密封环，通过上环部和/或下环部的环形凸起与基块金属密封实现一次密封，通过弹性多边环形结构形变挤压基块实现二次密封，从而提高密封环的密封效果；当用于大流量阀门时，由于密封环需要适配于大尺寸的装配孔，密封环的尺寸较大，此时，通过环形凸起与基块金属密封、弹性多边环形结构与基块弹性形变密封可以提高密封环的密封效果，使得密封环用于大流量阀门时仍具有较好的密封能力，可以适用于大流量阀门；同时，由于弹性多边环形结构的外边缘的横截面为多边形，当弹性多边环形结构的外边缘沿密封环的径向方向挤压基块发生形变时，外边缘的多边形部分中，角的位置可以先发生形变，角形变后，相邻两个角会形变挤压中间的边，使得多边形部分的边向外扩张形成弧形结构而接触基块中与密封环配合的装配孔的内壁，通过边与装配孔接触而提高弹性多边环形结构与基块的密封效果，相对于现有技术中采用的圆环结构，本申请采用多边环形结构时，多边环形结构的多边形部分中，边的部分初始时与装配孔内壁存在预留间隙，使得边的部分留有一定的形变空间，进而使弹性多边环形结构挤压基块形变时，可以形变填充在预留间隙内而使弹性多边环形结构与基块能够充分接触，进一步提高密封效果，避免现有技术中采用圆环结构挤压基块形变时，由于自身形变挤压导致圆环与基块之间出现缝隙而影响密封效果。

此外，由于弹性多边环形结构中角的位置与基块接触时，接触面积较小且增加了弹性多边环形结构与基块之间的摩擦力，使得弹性多边环形结构与基块配合时不易偏移，提高密封环的抗震动能力；由于大流量阀门中，密封环由于尺寸较大导致自身震动效果较强，而本申请的密封环具有较强的抗震动能力，故而能够适用于大流量阀门。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，弹性多边环形结构的外边缘的横截面为正多边形。如此设置，多边环形结构形变时更加均匀，从而进一步提高密封环的密封效果。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，当上环部上设置有环形凸起时，上环部沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起；当下环部上设置有环形凸起时，下环部沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起。如此设置，能够进一步提高环形凸起与基块的密封效果。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，密封环为1.8英寸密封环。如此设置，使得密封环能够用于1.8英寸装配孔的密封。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，上环部和下环部相对于中环部对称分布。如此设置，使得密封环结构更加均匀，安装时稳定。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，基块包括与密封环配合的装配孔，沿密封环的径向方向，弹性多边环形结构的外边缘与其轴心之间的最大距离大于装配孔的半径。如此设置，使得弹性多边环形结构能够发生弹性形变与基块密封。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，基块包括可拆卸连接的第一基体和第二基体，第一基体上设置有第一半孔，第二基体上设置有第二半孔，第一基体与第二基体相连时，第一半孔和第二半孔组成装配孔。如此设置，便于基块与密封环的装配密封。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，第一半孔和第二半孔均为开口朝孔心的U型槽，U型槽包括上表面、侧表面和下表面，上环部的环形凸起用于与上表面金属密封，下环部的环形凸起用于与下表面金属密封，侧表面朝装配孔的孔心延伸有定位凸起，定位凸起用于与弹性多边环形结构抵接。如此设置，能够进一步提高密封环的密封效果。

可选的，在上述用于阀门的密封环中，沿密封环的径向方向，弹性多边环形结构的外边缘与其轴心之间的最大距离，小于上环部和/或下环部的外边缘与其轴心之间的最大距离。如此设置，能够进一步提高密封环的密封效果。

本实用新型还提供一种用于阀门的密封结构，包括基块和如上述方案任一项所述的用于阀门的密封环。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于阀门的密封结构的有益效果与上述技术方案用于阀门的密封环的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中密封环的示意图；

图2为本实用新型实施例中密封环和基块的剖视图。

附图标记：

1-上环部，2-中环部，3-下环部，4-环形凸起，5-弹性多边环形结构，6-基块，7-定位凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的用于阀门的密封环包括沿轴向方向依次分布的上环部1、中环部2和下环部3，上环部1和/或下环部3上同轴设置有环形凸起4，环形凸起4用于与基块6金属密封，中环部2的外侧同轴设置有弹性多边环形结构5，弹性多边环形结构5的外边缘的横截面为多边形，密封环与基块6配合时，弹性多边环形结构5的外边缘沿密封环的径向方向挤压基块6，以通过发生弹性形变与基块6密封；弹性多边环形结构5的外边缘的横截面是指垂直于其轴线的截面，弹性多边环形结构5即为外边缘的横截面为多边形的环形弹性结构，且多边形的边数大于或等于3，多边形的环形弹性结构可以与中环部2一体成型，亦可以装配在中环部2上；金属密封是一种采用适当的金属材料代替弹性材料形成密封的一种中高膨胀率压力安全机构，是采用可控的载荷来挤压其中一个金属元件，并使之充分变形与另一个金属元件接触，利用两个元件接触面的压力使金属发生塑形变形与流动来填充两个元件接触面之间的空隙，从而获得密封能力，环形凸起4与基块6金属密封即环形凸起4的金属部挤压基块6的金属部，使得环形凸起4的金属部和基块6的金属部发生塑形变形与流动填充二者之间的空隙来实现密封；本实施例中的阀门为半导体领域内的各种阀门，例如隔膜阀、减压阀等。

具体实施时：密封环装配在基块6上，密封环上的环形凸起4挤压基块6进行金属密封，密封环上的弹性多边环形结构5挤压基块6发生弹性形变进行密封，使得密封环与基块6实现良好密封。

通过上述用于阀门的密封环的结构和具体实施过程可知，通过上环部1和/或下环部3的环形凸起4与基块6金属密封实现一次密封，通过弹性多边环形结构5形变挤压基块6实现二次密封，从而提高密封环的密封效果；当用于大流量阀门时，由于密封环需要适配于大尺寸的装配孔，密封环的尺寸较大，此时，通过环形凸起4与基块6金属密封、弹性多边环形结构5与基块6弹性形变密封可以提高密封环的密封效果，使得密封环用于大流量阀门时仍具有较好的密封能力，可以适用于大流量阀门；同时，由于弹性多边环形结构5的外边缘的横截面为多边形，当弹性多边环形结构5的外边缘沿密封环的径向方向挤压基块6发生形变时，外边缘的多边形部分中，角的位置可以先发生形变，角形变后，相邻两个角会形变挤压中间的边，使得多边形部分的边向外扩张形成弧形结构而接触基块6中与密封环配合的装配孔的内壁，通过边与装配孔接触而提高弹性多边环形结构5与基块6的密封效果，相对于现有技术中采用的圆环结构，本申请采用多边环形结构时，多边环形结构的多边形部分中，边的部分初始时与装配孔内壁存在预留间隙，使得边的部分留有一定的形变空间，进而使弹性多边环形结构5挤压基块6形变时，可以形变填充在预留间隙内而使弹性多边环形结构5与基块6能够充分接触，进一步提高密封效果，避免现有技术中采用圆环结构挤压基块6形变时，由于自身形变挤压导致圆环与基块6之间出现缝隙而影响密封效果。

此外，由于弹性多边环形结构5中角的位置与基块6接触时，接触面积较小且增加了弹性多边环形结构5与基块6之间的摩擦力，使得弹性多边环形结构5与基块6配合时不易偏移，提高密封环的抗震动能力；由于大流量阀门中，密封环由于尺寸较大导致自身震动效果较强，而本申请的密封环具有较强的抗震动能力，故而能够适用于大流量阀门。

作为一种可能的实现方式，弹性多边环形结构5的外边缘的横截面为正多边形，采用这种结构，由于正多边形各条边长度相等且为对称图形，使得弹性多边环形结构5更加均匀，进而使弹性多边环形结构5形变时各位置的形变更加均匀，提高弹性多边环形结构5与基块6的接触效果，进而提高密封环与基块6的密封效果；本实施例优选正多边形的边数为偶数，此时，正多边形为中心对称图形，形变时更加均匀，能够进一步提高密封环与基块6的密封效果；本实施例中多边形结构的边数可以为6条～12条，既可以防止边数较少时弹性多边环形结构5与基块6接触效果差，又可以防止边数较多时加工不方便。

在一些实施例中，当上环部1上设置有环形凸起4时，上环部1沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起4；当下环部3上设置有环形凸起4时，下环部3沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起4。采用这种结构，环形凸起4与上环部1或下环部3为一体结构，且环形凸起4能够沿轴向方向与基块6进行金属密封，提高环形凸起4与基块6的密封效果，同时，当弹性多边形结构形变时，会沿轴向方向挤压上环部1和下环部3，使得上环部1和下环部3会沿轴向方向向外侧偏移，而环形凸起4位于上环部1或下环部3沿轴向方向的外侧时，能够进一步挤压基块6，提高环形凸起4与基块6的密封效果。

在一种可选方式中，本实施例中密封环为1.8英寸密封环，目前，由于1.8英寸密封环的尺寸较大，密封难度较高，现有技术中对于1.8英寸密封环的密封存在技术空白，本实施例中的密封环通过环形凸起4和基块6的技术密封、弹性多边环形结构5和基块6的弹性形变密封可以提高密封环的密封效果和提高密封环的安装稳定性，使得本实施例的密封环可以用于1.8英寸密封环的密封。

在一些实施例中，本实施例上环部1和下环部3相对于中环部2对称分布。采用这种结构，密封环上下对称，结构更加均匀，安装时稳定，密封环整体形变更加均匀规则，有利于提高密封环的密封效果。

作为一种可能的实现方式，本实施例基块6包括与密封环配合的装配孔，沿密封环的径向方向，弹性多边环形结构5的外边缘与其轴心之间的最大距离大于装配孔的半径。弹性多边环形结构5的外边缘与其轴心之间的最大距离即指弹性多边环形结构5的外边缘的角与弹性多边环形结构5的轴心之间的距离，当弹性多边环形结构5的外边缘与其轴心之间的最大距离大于装配孔的半径时，弹性多边环形结构5挤压基块6能够发生弹性形变与基块6进行密封。

在一些实施例中，基块6包括可拆卸连接的第一基体和第二基体，第一基体上设置有第一半孔，第二基体上设置有第二半孔，第一基体与第二基体相连时，第一半孔和第二半孔组成装配孔。采用这种结构，密封环与基块6装配时，能够通过组装第一基体和第二基体的方式夹紧密封环，使得密封环与基块6装配时更加方便。

在一种可选方式中，第一半孔和第二半孔均开口朝孔心的U型槽，U型槽包括上表面、侧表面和下表面，上环部1的环形凸起4用于与上表面金属密封，下环部3的环形凸起4用于与下表面金属密封，侧表面朝装配孔的孔心延伸有定位凸起7，定位凸起7用于与弹性多边环形结构5抵接。采用这种结构，环形凸起4用于密封密封环的上下两侧，弹性多边环形结构5用于密封密封环的侧面，通过三个位置的密封，能够进一步提高密封环的密封效果。本实施例优选环形凸起4与基块6接触的部位为弧形面，通过弧形面与U型槽的上表面或下表面接触配合，能够进一步提高密封环的密封效果。

在一些实施例中，沿密封环的径向方向，弹性多边环形结构5的外边缘与其轴心之间的最大距离，小于上环部1和/或下环部3的外边缘与其轴心之间的最大距离。采用这种结构，上环部1和下环部3相对于弹性多边环形结构5，沿径向方向向外凸出，此时，上环部1可以位于基块6中U型槽的上表面和定位凸起7之间，下环部3可以位于U型槽的下表面和定位凸起7之间，使得定位凸起7能够进一步限制上环部1和下环部3的运动，提高密封环的安装稳定性，同时，通过上环部1和下环部3可以限制弹性多边环形结构5的形变空间，使得弹性多边环形结构5能够在上环部1与下环部3之间发生形变，优化弹性多边环形结构5形变位置，使得弹性多边环形结构5能够与定位凸起7更好的接触，提高密封环的密封效果。

本实用新型还提供一种用于阀门的密封结构，包括基块6和上述实施例提供的用于阀门的密封环。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的用于阀门的密封结构的有益效果与上述实施例提供的用于阀门的密封环的有益效果相同，在此不做赘述。

在上述实施方式的描述中，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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于阀门的密封环，其特征在于，包括沿轴向方向依次分布的上环部、中环部和下环部，所述上环部和/或所述下环部上同轴设置有环形凸起，所述环形凸起用于与基块金属密封，所述中环部的外侧同轴设置有弹性多边环形结构，所述弹性多边环形结构的外边缘的横截面为多边形，所述密封环与所述基块配合时，所述弹性多边环形结构的外边缘沿所述密封环的径向方向挤压所述基块，以通过发生弹性形变与所述基块密封。

2.根据权利要求1所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述弹性多边环形结构的外边缘的横截面为正多边形。

3.根据权利要求1所述的用于阀门的密封环，其特征在于，当所述上环部上设置有环形凸起时，所述上环部沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起；

当所述下环部上设置有环形凸起时，所述下环部沿其轴向方向朝外侧延伸形成环形凸起。

4.根据权利要求1所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述密封环为1.8英寸密封环。

5.根据权利要求1所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述上环部和所述下环部相对于所述中环部对称分布。

6.根据权利要求1所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述基块包括与所述密封环配合的装配孔，沿所述密封环的径向方向，所述弹性多边环形结构的外边缘与其轴心之间的最大距离大于所述装配孔的半径。

7.根据权利要求6所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述基块包括可拆卸连接的第一基体和第二基体，所述第一基体上设置有第一半孔，所述第二基体上设置有第二半孔，所述第一基体与所述第二基体相连时，所述第一半孔和所述第二半孔组成所述装配孔。

8.根据权利要求7所述的用于阀门的密封环，其特征在于，所述第一半孔和所述第二半孔均为开口朝孔心的U型槽，所述U型槽包括上表面、侧表面和下表面，所述上环部的环形凸起用于与所述上表面金属密封，所述下环部的环形凸起用于与所述下表面金属密封，所述侧表面朝所述装配孔的孔心延伸有定位凸起，所述定位凸起用于与所述弹性多边环形结构抵接。

9.根据权利要求1或8所述的用于阀门的密封环，其特征在于，沿所述密封环的径向方向，所述弹性多边环形结构的外边缘与其轴心之间的最大距离，小于所述上环部和/或所述下环部的外边缘与其轴心之间的最大距离。

10.一种用于阀门的密封结构，其特征在于，包括基块和如权利要求1至9任一项所述的用于阀门的密封环。

Images