机械密封用复合型辅助密封圈的制作方法

本发明涉及的是机械密封使用的辅助密封圈，即用于机械密封的动环与动环座间、静环与静环座间使用的密封圈。

技术背景

机械密封的动环与动环座间、静环与静环座间设有辅助密封圈，该密封圈一般为单一材料制成。

静止环使用的辅助密封圈主要有o形密封圈、聚四氟乙烯密封圈、柔性石墨圈；

补偿环使用的滑移密封圈主要有o形密封圈、聚四氟乙烯v形圈、弹簧致动密封圈、聚四氟乙烯包覆o形密封圈。

o形密封圈在使用中不能应用于含颗粒介质的工况，磨损消耗较严重，而且在介质侧压力较大的情况下o形密封圈会向间隙方向挤出，当o形密封圈应用于补偿环时，往复滑移容易出现扭转切断，影响使用寿命；

聚四氟乙烯密封圈有加工成矩形应用于静止环，加工成v形应用于补偿环，加工成o形用于静止环和补偿环。但因其自身没有弹性、硬度高，易产生压缩永久变形，因此只能一次性安装使用；

弹簧致动密封圈主要应用于低温场合，其本身密封效果在使用中无显著优势，一旦介质含量复杂，弹簧发生腐蚀，则密封失效；

柔性石墨密封圈的温度适用范围较广，耐腐蚀性优良，有良好的柔性、回弹性、气密性，但不耐磨，不可做滑移密封圈使用，需要频繁更换；

聚四氟乙烯包覆o形密封圈，是一种完全包覆式o形密封圈，有优良的化学稳定性和耐油、耐溶剂、抗老化、耐热、耐寒性，透气性低，但弹性差，膨胀系数大，有冷流现象。

上述各种密封圈在使用过程中受介质化学性和压力、温度等工况影响，各有特点与不足，其缺陷均会影响使用寿命，导致使用中密封圈失效，影响设备的运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种密封效果好，使用寿命长的机械密封用复合型辅助密封圈，以充分满足各种介质化学性和压力、温度等工况的使用。

本发明密封圈，由圆环形包覆圈1和o形橡胶圈2复合构成；

圆环形包覆圈1的截面呈矩形，在包覆圈1上开有截面的外环面10a为弧面、内环面10b为弧面、立端面10c为平面的c形开口槽10；

对应所述的c形开口槽10，包覆圈1的外圆面1a部分为与所述c形开口槽10的外环面10a对应一致的弧面；包覆圈1的内圆面1b部分为与所述c形开口槽10的内环面10b对应一致的弧面；

o形橡胶圈2置于包覆圈1上开设的c形开口槽10内，并且o形橡胶圈2的截面外圆面与所述的c形开口槽10的外环面10a、内环面10b、立端面10c贴合。

所述的包覆圈1为氟塑料材料制成；如聚四氟乙烯（ptfe)、聚全氟乙丙烯（fep)、聚氟乙烯（pvf）。

所述的o形橡胶圈2为氟橡胶、全氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、全氟化橡胶、丁腈橡胶等制成。

本发明结构简单，制造方便，可实现径向挤压密封和压力作用下的轴向密封。可根据使用工况，根据接触的被密封介质的特性，选择c形开口槽10朝向安装使用和随意更换不同材质的o形橡胶圈2，以适用于压力高，介质含颗粒、腐蚀性等复杂的工况的动密封与静密封场合。

本发明复合型密封圈，在承受单向压力作用时，即c形开口槽10面向介质压力作用方向，包覆圈1的c形开口槽10会受压张开，在压力作用下会将o形橡胶圈2推向c形开口槽10的立端面10c，使o形橡胶圈2与c形开口槽10的立端面10c紧密贴合，在包覆套1与o形橡胶圈2之间的固有压缩量作用下，o形橡胶圈2与c形开口槽10的外环面10a和内环面10b紧密贴合，c形开口槽10的立端面10c与外环面10a和内环面10b间留有空隙k1、k2，为o形橡胶圈2受压时的弹性形变提供变形空间；在单向压力的作用下，会使o形橡胶圈与包覆圈1紧密贴合形成密封面，从而实现径向密封和压力作用方向的轴向密封。

本发明复合型密封圈的安装使用状态参见附图3、4所示。

本发明复合型密封圈适用于机械密封的补偿环密封和静止环密封使用。

当包覆圈1的c形开口槽10开口方向面向介质压力作用方向时，参见附图3所示，介质压力利于c形开口槽10张开，推动o形橡胶圈2向c形开口槽10的立端面10c挤压，形成轴向密封。

当被密封介质含颗粒时，可选择包覆圈1的c形开口槽10开口方向背向介质压力作用方向，参见附图4所示，有效隔离颗粒进入包覆圈1的c形开口槽10内，避免了密封圈与密封端面间由于颗粒嵌入造成的辅助密封圈失效。

本发明复合型密封圈采用氟塑料材料的包覆套1与o形橡胶圈2搭配组合，采用c形开口槽10与o形橡胶圈2配合，氟塑料材料包覆套1耐磨性好，并有良好的自润滑性，如聚四氟乙烯对钢的摩擦系数为0.1，而橡胶对钢的摩擦系数为0.9，所以包覆套1摩擦系数小产热低，使包覆套1内的o形橡胶圈2的工作温度降低，使用寿命得以延长；

本发明复合型密封圈采用氟塑料材料的包覆套1与o形橡胶圈2搭配组合，采用c形开口槽10与o形橡胶圈2配合，氟塑料材料的包覆套1和o形橡胶圈2可重复使用，氟塑料材料的包覆套1有较高的硬度，可避免o形橡胶圈2往复扭转剪切及磨损消耗的弊端。

本发明复合型密封圈采用氟塑料材料的包覆套1与o形橡胶圈2搭配组合，采用c形开口槽10与o形橡胶圈2配合，利用氟塑料材料的包覆套1的耐热、耐寒、耐油、耐磨、耐化学介质腐蚀等特性；同时利用o形橡胶圈2良好的回弹性能，弥补氟塑料材料的包覆套1低压缩永久变形性能；既保持了o形橡胶圈的密封性能，同时具有了氟塑料材料耐热、耐寒、耐油、耐磨、耐化学介质腐蚀等特性。

本发明复合型密封圈采用氟塑料材料的包覆套1与o形橡胶圈2搭配组合，采用c形开口槽10与o形橡胶圈2配合，结合了氟塑料材料的耐磨性和o形橡胶圈的追随性，使本复合型密封圈的追随性优于单独使用氟塑料材料的密封圈，使用寿命优于单独使用o形橡胶圈密封圈，提高密封性能有显著效果。

本发明包覆套1内的o形橡胶圈2的材质，根据工况条件确定，可选用材质主要有氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、全氟化橡胶。

以机械密封用耐高温、耐高压、耐化学介质腐蚀且价格高昂的全氟化o形橡胶圈为例，本发明复合型密封圈既能保证密封性能，在特定的辅助密封安装空间内又可减少全氟化橡胶原材料的使用量，从而大幅度降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图2是本发明包覆套1结构示意图。

图3是本发明安装使用状态图。

图4是本发明安装使用状态图。

具体实施方式

本发明密封圈，由圆环形包覆圈1和o形橡胶圈2复合构成；

圆环形包覆圈1的截面呈矩形，在包覆圈1上开有截面的外环面10a为弧面、内环面10b为弧面、立端面10c为平面的c形开口槽10。

对应所述的c形开口槽10，包覆圈1的外圆面1a部分为与所述c形开口槽10的外环面10a对应一致的弧面；包覆圈1的内圆面1b部分为与所述c形开口槽10的内环面10b对应一致的弧面。

o形橡胶圈2置于包覆圈1上开设的c形开口槽10内，并且o形橡胶圈2的截面外圆面与所述的c形开口槽10的外环面10a、内环面10b、立端面10c贴合。

所述的包覆圈1为氟塑料材料制成；如聚四氟乙烯（ptfe)、聚全氟乙丙烯（fep)、聚氟乙烯（pvf）；

所述的o形橡胶圈2为氟橡胶、全氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、全氟化橡胶、丁腈橡胶其中之一制成。