CN223203675U - 一种双封式密封胶圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及输水管连接密封技术领域，具体公开了一种双封式密封胶圈，安装在管道密封槽内，其包括承压圈和橡胶圈，所述橡胶圈包括第一球部和第二球部，所述橡胶圈的剖面呈双峰形状，所述第一球部外端与所述承压圈内端连接。本实用新型通过承压圈的硬性约束使橡胶圈高压下仍能保持原位，通过橡胶圈双球部协同密封机制，即双峰结构在受压时形成双重密封界面（第一球部主级密封线+第二球部主级密封线），两道密封线呈阶梯式分布，压力越高，第二球部变形量越大，密封接触面积动态增加，接触压力分布更均匀，实现高压环境下的可靠密封。

Description

一种双封式密封胶圈

技术领域

本实用新型涉及输水管连接密封技术领域，具体涉及一种双封式密封胶圈。

背景技术

在输水管系统的铸铁管连接工艺中，密封圈作为关键密封元件发挥着不可替代的作用。其通过弹性材料的压缩变形特性，在管道接口端面形成连续均匀的接触压力，从而有效填补因加工精度误差或热膨胀产生的微观间隙，实现流体介质的零泄漏传输。

现有技术中常用的密封圈为O型圈，其为标准化圆形截面，安装于管道密封槽内，依赖压缩回弹力实现密封，耐化学腐蚀、耐高温。但应用在输水管主干线时，由于此处输水管压力较大，O型圈在高压状态下易被挤入管道间隙，导致密封失效。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双封式密封胶圈，以解决上述背景技术提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双封式密封胶圈，安装在管道密封槽内，其包括承压圈和橡胶圈，所述橡胶圈包括第一球部和第二球部，所述橡胶圈的剖面呈双峰形状，所述第一球部外端与所述承压圈内端连接。

进一步地，所述承压圈的内径沿所述承压圈内端向所述承压圈外端方向逐渐增大。

进一步地，所述第一球部外端面为沿所述第一球部外侧向所述第一球部内侧向上倾斜的第一倾斜面，所述承压圈内端面与所述第一球部外端面相适应。

进一步地，所述第一倾斜面与水平方向的夹角为20°。

进一步地，所述第二球部的外侧与所述承压圈内端的外侧均开有安装槽，所述安装槽与所述密封槽内壁上的限位环相适应。

进一步地，所述第一球部和所述第二球部之间设有连接部，所述连接部、所述第一球部和所述第二球部的外侧面齐平，所述第二球部内端的内侧为由外到内向上倾斜的第二倾斜面。

进一步地，所述承压圈内侧面与水平方向的夹角为65°。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过承压圈的硬性约束使橡胶圈高压下仍能保持原位，通过橡胶圈双球部协同密封机制，即双峰结构在受压时形成双重密封界面（第一球部主级密封线+第二球部主级密封线），两道密封线呈阶梯式分布，压力越高，第二球部变形量越大，密封接触面积动态增加，接触压力分布更均匀，实现高压环境下的可靠密封。

附图说明

图1为本实用新型实施例安装在铸铁管内的剖面结构示意图。

图2为本实用新型实施例的剖面结构示意图。

其中：1、密封槽；2、承压圈；3、橡胶圈；4、安装槽；5、限位环；6、第一铸铁管；7、第二铸铁管。

31、第一球部；32、第二球部；33、连接部。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一种实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型的保护范围。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种双封式密封胶圈，安装在管道密封槽1内，其包括承压圈2和橡胶圈3，橡胶圈3包括第一球部31和第二球部32，橡胶圈3的剖面呈双峰形状，第一球部31外端与承压圈2内端连接。橡胶圈3采用非对称双球部设计（第一球部31与承压圈2连接，第二球部32为自由端），其剖面呈双峰形。当管道受压时：第一球部31因承压圈2约束优先产生径向膨胀，与管道密封槽1侧壁形成初始密封线；第二球部32在流体压力作用下产生二次径向变形，形成第二道密封线；即双峰结构在受压时形成双重密封界面（第一球部31主级密封线+第二球部32主级密封线），两道密封线呈阶梯式分布，压力越高，第二球部32变形量越大，密封接触面积动态增加，接触压力分布更均匀，实现高压环境下的可靠密封。另外，第二球部32的变形量在高压作用下可以充满密封槽1，从而形成有效的密封。承压圈2采用硬性材料（例如硬性橡胶圈）制成，作为支撑体，限制橡胶圈3的第一球部31在高压下的轴向位移，防止其被挤入管道间隙。

本实用新型通过承压圈2的硬性约束使橡胶圈3高压下仍能保持原位，通过橡胶圈3双球部协同密封机制，即双峰结构在受压时形成双重密封界面（第一球部31主级密封线+第二球部32主级密封线），两道密封线呈阶梯式分布，压力越高，第二球部32变形量越大，密封接触面积动态增加，接触压力分布更均匀，实现高压环境下的可靠密封。

在一个实施例中，承压圈2的内径沿承压圈2内端向承压圈2外端方向逐渐增大，即承压圈2的内径采用渐扩式锥形结构（内端小、外端大）。高压流体作用于橡胶圈3时，承压圈2内径的锥形扩口形成机械阻挡斜面，限制橡胶圈3（尤其是第一球部31）向外端位移，避免其被高压挤入管道装配间隙，同时便于输水管的安装。

在一个实施例中，第一球部31外端面为沿第一球部31外侧向第一球部31内侧向上倾斜的第一倾斜面，承压圈2内端面与第一球部31外端面相适应。球部外端面采用由外侧向内侧向上倾斜的斜面（如与水平面形成15°-30°倾角），承压圈2内端面与之形成互补的斜面结构，形成楔形耦合界面。在轴向安装压力下，倾斜面将部分轴向力转化为径向扩张力，增强第一球部31与密封槽1底部的初始接触压力，进一步限制橡胶圈3径向位移。

在一个实施例中，第一倾斜面与水平方向的夹角为20°，在兼顾安装力与密封效能方面达到最优平衡。

在一个实施例中，第二球部32的外侧与承压圈2内端的外侧均开有安装槽4，安装槽4与密封槽1内壁上的限位环5相适应，便于将密封圈稳定安装在密封槽1中，进一步防止密封圈在轴向上移动。

在一个实施例中，第一球部31和第二球部32之间设有连接部33，连接部33、第一球部31和第二球部32的外侧面齐平，第二球部32内端的内侧面为由外到内向上倾斜的第二倾斜面。确保橡胶圈3与密封槽1内壁完全接触，消除初始间隙，同时引导第二球部32定向变形，避免轴向扭曲。在本实施例中，第二倾斜面与水平方向的夹角为30°。

在一个实施例中，承压圈2内侧面与水平方向的夹角为65°。

本实用新型的设计思路如下：

密封圈由承压圈2和橡胶圈3制成，承压圈2采用硬性材料制成，承压圈2的内径沿承压圈2内端向承压圈2外端方向逐渐增大，即承压圈2的内径采用渐扩式锥形结构（内端小、外端大），其与水平方向的夹角为65°。橡胶圈3包括第一球部31和第二球部32，橡胶圈3的剖面呈双峰形状，第一球部31外端面采用由外侧向内侧向上倾斜的第一倾斜面，其与水平方向的夹角为20°，第二球部32内端的内侧面为由外到内向上倾斜的第二倾斜面。将该密封圈的橡胶圈3朝里安装到第一铸铁管6内部的密封槽1内，使得安装槽4与密封槽1内的限位环5相适应。然后将第二铸铁管7插入第一铸铁管6中，依次穿过承压圈2和橡胶圈3即可。

当第二铸铁管7受压时：第一球部31因承压圈2约束优先产生径向膨胀，与管道密封槽1侧壁形成初始密封线；第二球部32在流体压力作用下产生二次径向变形，形成第二道密封线。另外，第二球部32的变形量在高压作用下可以充满密封槽1，从而形成有效的密封。

本实用新型通过承压圈2的硬性约束使橡胶圈3高压下仍能保持原位，通过橡胶圈3双球部协同密封机制，即双峰结构在受压时形成双重密封界面（第一球部31主级密封线+第二球部32主级密封线），两道密封线呈阶梯式分布，压力越高，第二球部32变形量越大，密封接触面积动态增加，接触压力分布更均匀，实现高压环境下的可靠密封。

对所公开的实施例的上述说明，是本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种双封式密封胶圈，安装在管道密封槽内，其特征在于：包括承压圈和橡胶圈，所述橡胶圈包括第一球部和第二球部，所述橡胶圈的剖面呈双峰形状，所述第一球部外端与所述承压圈内端连接。

2.根据权利要求1所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述承压圈的内径沿所述承压圈内端向所述承压圈外端方向逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述第一球部外端面为沿所述第一球部外侧向所述第一球部内侧向上倾斜的第一倾斜面，所述承压圈内端面与所述第一球部外端面相适应。

4.根据权利要求3所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述第一倾斜面与水平方向的夹角为20°。

5.根据权利要求1所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述第二球部的外侧与所述承压圈内端的外侧均开有安装槽，所述安装槽与所述密封槽内壁上的限位环相适应。

6.根据权利要求1所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述第一球部和所述第二球部之间设有连接部，所述连接部、所述第一球部和所述第二球部的外侧面齐平，所述第二球部内端的内侧为由外到内向上倾斜的第二倾斜面。

7.根据权利要求2所述的一种双封式密封胶圈，其特征在于：所述承压圈内侧面与水平方向的夹角为65°。