U型弹簧蓄能增压密封圈的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种U型弹簧蓄能增压密封圈，由非金属包覆套、金属U形圈和挡圈构成，其中，所述金属U形圈的截面为U形，且所述金属U形圈的内部空间构成U形槽，所述金属U形圈的开口端面朝向被密封的介质一侧或压力侧，所述非金属包覆套包覆于所述金属U形圈外，且所述非金属包覆套具有与所述金属U形圈的开口端面相平行的密封端面，所述挡圈填塞于所述金属U形圈的U形槽内，且所述挡圈与所述金属U形圈的开口端面相平行的外露表面高出于所述非金属包覆套的密封端面，本发明的U型弹簧蓄能增压密封圈主要用于低温（-110℃以下）和超低温（-196～-256℃）环境下，且可使用于静密封，也可用于动密封，尤其适用于低温高压环境。
【专利说明】U型弹簧蓄能增压密封圈
【技术领域】
[0001]本发明属于活塞系统或压力系统用密封件领域，具体涉及一种能够用于低温(-110°C以下)和超低温(-196?-256°c)环境下的U型密封圈结构。
【背景技术】
[0002]目前国际、国内已有的同类型密封圈产品只适用于静密封、低压、端面密封。用于动密封的密封圈，金属骨架为螺旋弹簧，接口处有焊点，在低温情况下存在隐患。
[0003]在超低温情况下，橡胶O型圈会发生硬化甚至是破裂，而不能使用；金属O型圈或C型圈密封件，无法对活塞杆和活塞的收缩量提供足够的补偿。
[0004]在超低温情况下，金属与非金属都会发生收缩，而非金属部件的收缩率一般是金属部件的十倍左右，在活塞或密封系统中，若O形圈或同类密封件没有相应的收缩补偿措施，就会发生泄漏。若把密封件改为金属材料，并使密封件具有足够的弹性可以解决这个问题，但只能用于静密封，因为动密封情况下，金属与金属发生摩擦，会使密封面发生划伤，在使用一定次数后仍会发生泄漏。
[0005]现有技术通过金属弹簧外增加非金属薄膜可以解决前面所述两者不能兼顾的问题，但仍存在很多问题。
[0006]其一，该金属弹簧为螺旋式弹簧，衔接部位通过焊接方法连接，并且有重叠，在超低温情况下，焊点有发生断裂的可能，存在非常大的隐患；而且重叠部位与其他部位相比较，提供的弹力较大，造成整个圆周上的弹力不均匀，金属弹簧在低温情况下发生硬化，这种弹力不均匀现象会更加突出明显，甚至会影响到整个运动系统的性能；
[0007]其次，该金属弹簧为螺旋形状，与非金属薄膜的接触面并不完整，在弹力和介质力的挤压下，会在非金属薄膜内壁留下压痕，使薄膜壁厚不均匀，从而导致薄膜在低温情况下的收缩率不均匀，在弹簧支撑不到的部位有非常大的可能成为泄露点。
【发明内容】
[0008]为了克服上述缺陷，本发明提供了 一种U型弹簧蓄能增压密封圈，本发明的U型弹簧蓄能增压密封圈主要用于低温(-110°C以下)和超低温(-196?-256°c)环境下，且可使用于静密封，也可用于动密封，尤其适用于低温高压环境。
[0009]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0010]一种U型弹簧蓄能增压密封圈，由非金属包覆套、金属U形圈和挡圈构成，其中，所述金属U形圈的截面为U形,且所述金属U形圈的内部空间构成U形槽,所述金属U形圈的开口端面朝向被密封的介质一侧或压力侧，所述非金属包覆套包覆于所述金属U形圈外，且所述非金属包覆套具有与所述金属U形圈的开口端面相平行的密封端面，所述挡圈填塞于所述金属U形圈的U形槽内，且所述挡圈与所述金属U形圈的开口端面相平行的外露表面高出于所述非金属包覆套的密封端面。
[0011]本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是:[0012]进一步地说，所述非金属包覆套仅包覆于所述金属U形圈的外表面。
[0013]较佳地是，所述金属U形圈的厚度均匀且其内外表面皆光滑。
[0014]较佳地是，所述挡圈为金属挡圈或非金属挡圈。
[0015]较佳地是，所述挡圈位于U形槽内的一端具有倒角。
[0016]较佳地是，所述非金属包覆套为聚四氟乙烯(PTFE)包覆套或聚三氟氯乙烯(PCTFE)包覆套。
[0017]本发明的有益效果是:本发明的U型弹簧蓄能增压密封圈由非金属包覆套、金属U形圈和挡圈构成，将金属U形圈作为骨架，外面包覆非金属包覆套，内部填塞挡圈，整体结构无焊接，本发明的金属U形圈可以提供均匀的弹力，并且在低温环境下的变形量均匀，与非金属包覆套配合可以实现更好的密封效果，挡圈不仅具有支撑金属U形圈为整个密封圈结构提高刚性的作用，而且由于其外部高出非金属包覆套的密封端面，在往复运动中保护非金属包覆套，避免非金属包覆套因为与金属撞击而发生损坏，综上，本发明的U型弹簧蓄能增压密封圈可以用于低温(-110°c以下)和超低温(-196?-256°c)环境下，且可使用于静密封，也可用于动密封，尤其适用于低温高压环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域普通技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可由其他不同的方式予以实施，即在不悖离本发明所揭示的范畴下，能进行不同的修饰与改变。
[0020]实施例:一种U型弹簧蓄能增压密封圈，由非金属包覆套1、金属U形圈2和挡圈3构成，其中，所述金属U形圈的截面为U形，且所述金属U形圈的内部空间构成U形槽21，所述金属U形圈的开口端面朝向被密封的介质一侧或压力侧，所述非金属包覆套包覆于所述金属U形圈的外表面，且所述非金属包覆套具有与所述金属U形圈的开口端面相平行的密封端面11，所述挡圈填塞于所述金属U形圈的U形槽内，且所述挡圈与所述金属U形圈的开口端面相平行的外露表面31高出于所述非金属包覆套的密封端面11。
[0021]本发明采用了特制的不锈钢金属U形圈作为骨架，外面包覆非金属包覆套(材质如PTFE、PCTFE，但不限于PTFE、PCTFE，可以是其他可能的材料)。金属U形圈为薄钢板成型并经过热处理及精密机械加工，内、外表面光滑且形状规则、厚度均匀、尺寸精度高，无论是低温还是常温环境下，都可以提供均匀的弹力，并且在低温环境下的变形量均匀，在非金属包覆套无缺陷的情况下，可使非金属包覆套与金属U形圈外壁紧密均匀接触，实现更好的S封效果。
[0022]同时，本发明的U型弹簧蓄能增压密封圈所设计的挡圈为刚性材质，可以是如钢等材质的金属挡圈，也可是NYLON等非金属材料，不仅具有支撑金属U形圈为整个密封圈结构提高刚性的作用，而且由于其外部高出非金属包覆套的密封端面，在往复运动中保护非金属包覆套，避免非金属包覆套因为与金属撞击而发生损坏。所述挡圈位于U形槽内的一端具有倒角，便于塞入金属U形圈的U形槽内。
【权利要求】
1.一种U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:由非金属包覆套(I)、金属U形圈(2)和挡圈(3)构成,其中，所述金属U形圈的截面为U形,且所述金属U形圈的内部空间构成U形槽(21 )，所述金属U形圈的开口端面朝向被密封的介质一侧或压力侧，所述非金属包覆套包覆于所述金属U形圈外，且所述非金属包覆套具有与所述金属U形圈的开口端面相平行的密封端面(11 )，所述挡圈填塞于所述金属U形圈的U形槽内，且所述挡圈与所述金属U形圈的开口端面相平行的外露表面(31)高出于所述非金属包覆套的密封端面(11)。
2.如权利要求1所述的U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:所述非金属包覆套仅包覆于所述金属U形圈的外表面。
3.如权利要求1所述的U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:所述金属U形圈的厚度均勻且其内外表面皆光滑。
4.如权利要求1所述的U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:所述挡圈为金属挡圈或非金属挡圈。
5.如权利要求1所述的U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:所述挡圈位于U形槽内的一端具有倒角。
6.如权利要求1所述的U型弹簧蓄能增压密封圈，其特征在于:所述非金属包覆套为聚四氟乙烯包覆套或聚三氟氯乙烯包覆套。
【文档编号】F16J15/00GK103851192SQ201210524768
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】于成亮, 邹宁, 金凤禄, 张键伟, 谢挺 申请人:沃泰工业阀门（中国）有限公司