专利名称：金属橡胶密封环及其中弹性元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封构件及其中弹性元件的制作方法。
背景技术：
在机械系统中，密封装置是一个非常重要的组成部分，在很多情况下，密封性能将直接影响整个系统的工作性能和质量，密封不良将导致系统功能下降，甚至引发事故。近几年来，密封技术及密封装置的研究有了长足的发展，密封件的结构形状和性能质量有了很大提高，在众多的密封形式中，以橡胶为原材料的各种密封件在实际工程中的应用占有很大的比例，但橡胶密封件由于其材质固有特性所限，在高温、低温、大温差、腐蚀介质及长寿命等工况下，其密封性能很难令人满意，工作在这些特种工况下的专用密封件的开发和研究一直是机械工程领域的主要课题之一，因此，开发研制新型密封构件并以简便的方法制作来满足这些特殊工况的需求是十分必要的。
发明内容
本发明提供了一种不含普通橡胶但却具有比普通橡胶密封环性能更好的金属橡胶密封环，它包括环形弹性元件1，在弹性元件1的外面包裹有外包皮2，所述弹性元件1的横截面具有规则的形状，所述外包皮2上带有缺口2-1，弹性元件1由直径为0.05-0.5mm的金属丝制成，所述外包皮2由软材料制成，金属橡胶密封环中弹性元件1的制作方法为a.利用专用成型机将金属丝卷制成直径为0.9-2mm的螺旋卷；b.然后将螺旋卷进行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直径；c.将拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.将毛坯冷冲压成型即可。本发明组成密封环的各个元件中不含有任何普通橡胶，它的材料为具有耐高温和耐低温特性的金属丝，成型后的构件具有良好的弹性性能，与普通橡胶密封构件相比，金属橡胶密封环具有耐高温、耐低温、耐大温差、抗腐蚀、不老化等特点；金属橡胶密封环截面形状可以根据不同工况需求制备成圆形、椭圆形、正方形、矩形或梯形等，其外包皮开口方向可以在内径、外径或上、下表面，因此，金属橡胶密封环既能够实现与弹性元件轴线平行方向的密封，又能实现沿弹性元件径向的密封，具有非常广泛的适应性；选择适当的开口方向，将有利于提高密封环的密封性能，其原理如下密封介质可以通过包皮的开口处进入到金属橡胶弹性元件中，由于金属橡胶弹性元件具有孔隙度，当介质充满时，将对包皮产生作用力，进一步提高与被密封构件接触面之间的工作压力，从而提高密封性，这一特点是金属橡胶密封环特有的性能；本发明将金属橡胶技术应用于密封领域，独特的工艺使小截面、大尺寸金属橡胶弹性元件的制备成为可能；外包皮采用软材料，比如铜或聚四氟乙烯包皮，它保证了密封环具有良好的尺寸稳定性；密封环结构的创新导致了性能上的创新，弹性元件及弹性外包皮的有机组合，使密封环具有承受轴向载荷和径向载荷的能力，保证了密封环沿两个方向的密封性能；改变弹性元件的材料、截面尺寸、预压缩量，可以使密封环具有不同的密封性能，有利于形成系列产品，满足不同工况的需要；该密封环可用于普通橡胶不能工作的环境，特别适合于航空航天等特种工况的密封；将该密封环可制成截面为圆形、椭圆形、正方形、矩形或梯形等结构形状，满足密封环的安装处对密封环结构的要求，同时实现不同的密封性能。本发明密封环的密封性能优于普通橡胶密封环的密封性能，在工作过程中能保证密封的可靠性和工作的稳定性，是特种工况下橡胶密封环的理想替代品。本发明中弹性元件的制作方法简便、易操作。
图1、图2、图3、图4、图5是截面为不同形状金属橡胶密封环中弹性元件1的结构示意图。图6是具体实施方式
二的结构示意图，图7是具体实施方式
三的结构示意图，图8是具体实施方式
四的结构示意图，图9是具体实施方式
五的结构示意图，图10是具体实施方式
六的结构示意图。
具体实施例方式
一本实施方式包括环形弹性元件1，在弹性元件1的外面包裹有外包皮2，所述弹性元件1的横截面具有规则的形状，所述外包皮2上带有缺口2-1，弹性元件1由直径为0.05-0.5mm的金属丝制成，所述外包皮2由软材料制成，金属橡胶密封环中弹性元件1的制作方法为a.利用专用成型机将金属丝卷制成直径为0.9-2mm的螺旋卷；b.然后将螺旋卷进行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直径；c.将拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.将毛坯冷冲压成型即可。在金属橡胶元件安装到包皮中时，要保证金属橡胶元件具有一定的预压缩量，以保证密封环与外界密封壳体之间的接触压力，外包皮2采用厚度为0.15-1.0mm的软材料制成。
具体实施方式
二参照图1、图6，本实施方式中弹性元件1的横截面为圆形，外包皮2包裹着弹性元件1，缺口2-1设置在外包皮2的内径上，制成弹性元件1的金属丝为不锈钢丝，制成外包皮的软材料为铜。
具体实施方式
三参照图2和图7，本实施方式中弹性元件1的横截面为椭圆形，缺口2-1设置在外包皮2的上端，制成弹性元件1的金属丝为铜丝，制成外包皮的软材料为聚四氟乙烯。
具体实施方式
四参照图3、图8，本实施方式中弹性元件1的横截面为方形，缺口2-1设置在外包皮2的上端，制成弹性元件1的金属丝为铝丝，制成外包皮的软材料为铝。
具体实施方式
五参照图4、图9，本实施方式中弹性元件1的横截面为矩形，缺口2-1设置在外包皮2的外径上，制成弹性元件1的金属丝为不锈钢丝，制成外包皮2的软材料为聚四氟乙烯。
具体实施方式
六参照图5、图10，本实施方式中弹性元件1的横截面为梯形，缺口2-1设置在外包皮2的外径上，制成弹性元件1的金属丝为铝丝，制成外包皮2的软材料为聚四氟乙烯。
本发明适用于航空航天、国防、交通运输、轻工业及各种民用机械等高温、低温、大温差、腐蚀环境、冲击载荷、空间辐射作用等特种工况下的密封，是特种工况下普通橡胶密封环的理想替代品。
权利要求
1.一种金属橡胶密封环，它包括环形弹性元件(1)，其特征在于在弹性元件(1)的外面包裹有外包皮(2)，所述弹性元件(1)的横截面具有规则的形状，所述外包皮(2)上带有缺口(2-1)。
2.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)的横截面为圆形。
3.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)的横截面为方形。
4.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)的横截面为矩形。
5.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)的横截面为椭圆形。
6.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)的横截面为梯形。
7.根据权利要求1所述的金属橡胶密封环，其特征在于所述弹性元件(1)由直径为0.05-0.5mm的金属丝制成，所述外包皮(2)由软材料制成。
8.根据权利要求7所述的金属橡胶密封环，其特征在于制成弹性元件(1)的金属丝为不锈钢丝或铜丝或铝丝。
9.根据权利要求7所述的金属橡胶密封环，其特征在于制成外包皮(2)的软材料为铜或铝或聚四氟乙烯。
10.一种金属橡胶密封环中弹性元件的制作方法，其特征在于a.利用专用成型机将金属丝卷制成直径为0.9-2mm的螺旋卷；b.然后将螺旋卷进行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直径；c.将拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.将毛坯冷冲压成型即可。
全文摘要
金属橡胶密封环及其中弹性元件的制作方法，它涉及一种密封构件及其中弹性元件的制作方法。现有的橡胶密封件在高温、低温、大温差、腐蚀介质及长寿命等工况下，其密封性能很难令人满意，本发明包括环形弹性元件(1)，在弹性元件(1)的外面包裹有外包皮(2)，所述弹性元件(1)的横截面具有规则的形状，所述外包皮(2)上带有缺口(2－1)，金属橡胶密封环中弹性元件(1)的制作方法为a.利用专用成型机将金属丝卷制成直径为0.9－2mm的螺旋卷；b.然后将螺旋卷进行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直径；c.将拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.将毛坯冷冲压成型即可，本发明具有耐高温、耐低温、耐大温差、抗腐蚀、不老化等特点，制作方法简单，容易操作。
文档编号F16J15/00GK1439824SQ0311129
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月26日 优先权日2003年3月26日
发明者姜洪源, 夏宇宏, 敖宏瑞, 阎辉 申请人:哈尔滨工业大学