密封圈及负压管道的制作方法

本发明涉及密封圈及负压管道，尤其涉及一种负压密封圈及负压管道。

背景技术：

目前管道输送应用较为广泛，管道密封技术成为了管道安全输送中的一个重要课题，特别是输送一些纯度要求较高的介质时，密封不严，外界物质将会被管道内高负压“吸入”管道内，影响管道内介质纯度。

现有技术中常用的管道密封件通常为O型密封圈，O型密封圈是一种带有弹性的圆环状装置，将O型密封圈安装在两管道接口法兰盘之间，通过拧紧连接两法兰盘的螺栓，使管道两侧法兰盘受力挤压O型密封圈从而起到密封效果。

但是如果两侧法兰盘受力不均或受损变形都会造成密封不严的情况，特别是当管道内处于高负压时，外界物质很容易被“吸入”管道内，降低管道内介质浓度，严重的还有可能与管道输送介质发生化学反应，改变介质成分甚至发生爆炸等事故。

技术实现要素：

本发明提供一种密封圈及负压管道，该密封圈在传统密封圈的基础上增加了二级密封效果，充分利用管道内部介质负压对密封圈的作用，实现了密封圈在管道内部的密封效果。

第一方面本发明提供一种密封圈，该密封圈包括密封圈主体，密封圈主体为两端开口的筒状，且密封圈主体的外侧面上具有可夹设在两个管道的法兰盘端面之间的环状密封框、和至少两个软质的环状密封部；

至少两个环状密封部分别设置在环状密封框的两侧，环状密封部向环状密封框倾斜伸出，环状密封部的内缘与密封圈主体的外侧面相连，环状密封部的外缘可在负压作用下抵接在管道的内壁上，并和管道内壁密封连接。

可选的，环状密封部的数量为至少四个，且环状密封部两两对称设置在环状密封框的两侧。

进一步地，环状密封部与密封圈主体之间圆滑过渡。

进一步地，环状密封部的远离环状密封框的一侧为弧面。

进一步地，密封圈主体、环状密封框和环状密封部为一体式结构。

进一步地，密封圈为橡胶件。

进一步地，该密封圈还包括：刚性的固定圈，固定圈匹配设置在密封圈主体的环状的端面上。

进一步地，固定圈为两个，且两个固定圈分别固定在密封圈主体的两端。

进一步地，环状密封框上开设有可供连接紧固件穿过的通孔，其中，连接紧固件用于连接两个管道。

第二方面本发明还提供一种负压管道，该负压管道包括两个管道和密封圈，密封圈连接在两个管道的端部之间，且密封圈的环状密封框被夹设在两个管道的法兰盘端面之间。

本发明提供的密封圈包括密封圈主体，密封圈主体为两端开口的筒状，且密封圈主体的外侧面上具有可夹设在两个管道的法兰盘端面之间的环状密封框、和至少两个软质的环状密封部；至少两个环状密封部分别设置在环状密封框的两侧，环状密封部向环状密封框倾斜伸出，环状密封部的内缘与密封圈主体的外侧面相连，环状密封部的外缘可在负压作用下抵接在管道的内壁上，并和管道内壁密封连接。该密封圈在传统密封圈的基础上增加了多级密封效果，充分利用管道内部介质负压对密封圈的作用，实现了密封圈在管道内部的密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明密封圈及负压管道的轴向截面图；

图2为本发明密封圈的径向视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明密封圈实施例的轴向截面图，如图1所示，本实施例提供的密封圈包括密封圈主体6，密封圈主体6为两端开口的筒状，且密封圈主体6的外侧面上具有可夹设在两个管道的法兰盘51、52端面之间的环状密封框4、和至少两个软质的环状密封部，此处以四个环状密封部21、22、23、24为例进行说明。四个环状密封部21、22、和23、24分别设置在环状密封框4的两侧，环状密封部21、22、23、24向环状密封框4倾斜伸出，环状密封部21、22、23、24的内缘与密封圈主体6的外侧面相连，环状密封部21、22、23、24的外缘可在负压作用下抵接在管道的内壁1上，并和管道内壁1密封连接。

其中，以密封框4一侧为例进行说明，密封框4夹设在两个法兰盘51和52之间，阻止管道外气体通过法兰盘之间间隙进入管道，形成了第一级密封效果，当法兰盘变形或者法兰盘夹紧不均匀时，管道外高压气体通过法兰盘之间间隙进入环状密封部21和密封框4形成的隔离空间内，并挤压环状密封件21使得环状密封件21与管道内壁1贴合更加紧密，阻止管道外气体进入管道内，从而形成第二级密封效果，当环状密封件21磨损或者管道变形时，管道外高压气体进入环状密封件22与环状密封部21形成的隔离空间内，并挤压环状密封件22使得环状密封件22与管道内壁1贴合更加紧密，阻止管道外气体进入管道内，从而形成第三级密封效果。

可选的，环状密封部可以根据实际情况中管道容易变形的位置设计在管道内不同的部位，同时环状密封部可以设计为两个，也可以设计为多个，环状密封部越多，可以形成越多重密封保护，提高负压管道的密封效果。

具体的，环状密封部21、22、23、24与密封圈主体6之间圆滑过渡，例如环状密封部21、22、23、24与密封圈主体6之间的连接处均存在倒角或者圆角。因为环状密封部21、22、23和24与密封圈主体6之间经常性的发生相对移动和弯折，因而连接处容易产生应力过度集中，并容易发生疲劳现象。使环状密封部21、22、23、24与密封圈主体6之间圆滑过渡，可以避免管道外部高压气体挤压环状密封部21、22、23、24时，环状密封部21、22、23、24与密封圈主体6在连接处因应力集中或疲劳现象而断裂。

具体的，环状密封部21、22、23、24的远离环状密封框的一侧为弧面，环状密封部21、22、23、24的远离环状密封框的一侧为环状密封部21、22、23、24与管道内壁1接触面，将环状密封部21、22、23、24的远离环状密封框的一侧设计为弧面，弧面与管道内壁1形成的夹角较小，在管道外高压气体挤压环状密封部21、22、23、24时，弧面更容易贴合到管道内壁1上，增加了环状密封部21、22、23、24与管道内壁1的贴合面积，提高了密封强度，并且解决了于环状密封部21、22、23、24与管道内壁1的贴合面积较小易磨损的问题。

具体的，密封圈主体6、环状密封部21、22、23、24以及环状密封框4为一体式结构，由于密封圈体积较小，各部件之间安装连接可操作空间有限，将密封圈主体6、环状密封部21、22、23、24以及环状密封框4设计为一体式结构，既避免了安装连接的操作，又防止了安装不紧密造成的空隙，从而提高了密封圈的密封效果，同时一体式结构使得密封圈整体强度更好，不易损坏。

可选的，密封圈可以采用橡胶材料，橡胶材料为可逆形变的高弹性聚合物材料，富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，密封圈采用橡胶材料可以使环状密封部21、22、23、24以及环状密封框4变形贴合在密封部位，在橡胶材料的弹性作用下使贴合部位密封效果更好。

具体的，密封圈还可以包括刚性固定圈，固定圈设置在密封圈主体6的端面上，优选的，固定圈可以为设置在密封圈主体6两端上的3，为了避免管道外气压作用下，密封圈主体在径向上发生变形，影响密封效果，在密封圈主体6两侧设置刚性固定圈3，使得密封圈主体6在径向上更加稳固，可选的密封圈主体6在轴向上可以设置多个固定圈。

具体的，环状密封框4设置有可供连接紧固件穿设过的通孔，其中连接紧固件为用于连接两个管道，可选的，如图2所示，环状密封框4在环状圆周上可以设置与管道端头法兰盘51、52上对应的四个通孔相对应，需要说明的是法兰盘螺栓孔数量是根据不同管道直径选择的，环状密封框4在环状圆周上的通孔数量及位置与法兰盘上通孔相对应，利用螺栓7将两法兰盘51和52以及夹在法兰盘中间的环状密封框4在轴向上加紧，环状密封框4圆周上通孔的设置可以将密封圈在管道径向上定位，避免密封圈移位，并且通孔的设置也方便了密封圈的安装，保证了密封圈在管道的中心位置，使得环状密封部在圆周上各方向的密封效果最佳。

本实施例提供的密封圈包括密封圈主体6，密封圈主体6为两端开口的筒状，且密封圈主体6的外侧面上具有可夹设在两个管道的法兰盘51、52端面之间的环状密封框4、和四个软质的环状密封部21、22、23、24；四个环状密封部21、22、23、24分别设置在环状密封框4的两侧，环状密封部21、22、23、24向环状密封框4倾斜伸出，环状密封部21、22、23、24的内缘与密封圈主体6的外侧面相连，环状密封部21、22、23、24的外缘可在负压作用下抵接在管道的内壁1上，并和管道内壁1密封连接。该密封圈在传统密封圈的基础上增加了多级密封效果，充分利用管道内部介质负压对密封圈的作用，实现了密封圈在管道内部的密封效果。

本发明还提供一种负压管道，该管道外部压力大于管道内部压力，该负压管道包括两个管道和密封圈，密封圈连接在两个管道之间，密封圈的环状密封框夹设在两个管道的法兰盘端面之间，其中，密封圈的具体结构、功能和工作原理均已在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。

采用上述密封圈的负压管道连接密封位置形成了多级的密封隔离空间，多级密封结构共同作用，形成了多级密封的技术效果，即使管道法兰盘受力不均匀或者变形情况下，也可以达到良好的密封效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。