用于液体复合弹簧的密封件的制作方法

本实用新型涉及机械密封领域，具体地涉及一种用于液体复合弹簧的密封件。

背景技术：

近年来，人们积极开发清洁能源，其中风能是一种清洁永续的新能源。随着对风能的不断开发，风力发电技术得到了飞速的发展。随着兆瓦级风力发电机组的不断发展，风机的载荷越来越大。因此，对发电机组的关键零部件的减震也显得尤为重要。

现有技术中的风力发电机组齿轮箱的支撑方式主要采用液压支撑。液压支撑主要用于四点支撑机型，是在传统弹性支撑基础上发展起来的一种新型减震支撑。液压支撑安装在风力发电机组的齿轮箱的左右两侧，每侧各一件，主要承受齿轮箱的扭转载荷，主要承载部件为液体复合弹簧。其中，齿轮箱左侧下端的液体复合弹簧与右侧上端的液体复合弹簧通过高压软管连通，左侧上端的液体复合弹簧与右侧下端的液体复合弹簧也通过高压软管连通。这种结构的液压支撑在承受扭转载荷时，由于承压的两件弹性体通过高压软管连通，液体不可流动，表现为很大的扭转刚度。而当承受垂向载荷时，两件下端的液体复合弹簧腔内的液体通过高压软管流至上端的液体复合弹簧腔内，表现为很小的垂向刚度和较大的阻尼。

液体复合弹簧安装后，需对其内置空腔进行抽真空和充液，充液完毕后，必须对液体复合弹簧进行密封。液压支撑系统对密封性要求很高，因此，对液体复合弹簧的密封设计显得尤为重要。

目前，用于液体复合弹簧的密封设计主要采用压力弹性膜。现有技术中的压力弹性膜唇口密封结构设计为T形密封结构，通过上压板和下板的压合作用形成密封。这种结构设计比较简单，且形成的密封点少。在工作过程中，由于压力弹性膜的体积会变大，从而在压力弹性膜的与压板密封连接处产生较大的拉力，使得压力弹性膜的唇口松动甚至拔脱。这会导致密封性能变差，从而影响风力发电机组的齿轮箱的刚度性能。

此外，风力发电站通常建在偏远的地方，而且机组在高空运行，检修维护不便且成本很高。

技术实现要素：

针对至少一些如上所述的技术问题，本实用新型旨在提供一种用于液体复合弹簧的密封件。该密封件能够形成自密封结构，其具有良好的密封性能，从而能够防止密封点因拔脱而导致的密封失效，能够有效加强密封和防拔脱的作用。

为此，根据本实用新型，提供了一种用于液体复合弹簧的密封件，其中所述液体复合弹簧包括具有液体容纳腔的弹性元件，所述密封件包括：基板；设置在所述基板上的压板；以及布置在所述液体容纳腔内的压力弹性膜，所述压力弹性膜的端部设有径向向外伸出的第一唇口部和径向向内延伸的第二唇口部，其中，所述第一唇口部和所述第二唇口部在轴向上错开设置，所述压板和所述基板共同限定了卡槽，用于将所述第一唇口部和所述第二唇口部压合在所述卡槽中，形成对所述液体容纳腔的密封。

在一个优选的实施例中，所述第一唇口部径向延伸的长度大于所述第二唇口径向延伸的长度。

在一个优选的实施例中，所述第一唇口部的径向延伸的长度是所述第二唇部的1.5-3倍。

在一个优选的实施例中，所述第一唇口部的厚度比所述第二唇口部的厚度大0.5-1mm。

在一个优选的实施例中，所述第二唇口部的底面与所述第一唇口部的上承压面平齐。

在一个优选的实施例中，所述第二唇口部的底面与比所述第一唇口部的上承压面轴向向上高1-5mm。

在一个优选的实施例中，所述压板上设有曲面形的用于压合所述第一唇口部的第一容纳槽，所述第一容纳槽与所述基板贴合的边缘作圆角处理。

在一个优选的实施例中，在所述基板上设有用于压合所述第二唇口部的第二容纳槽，所述第二容纳槽沿所述基板径向向内延伸。

在一个优选的实施例中，在压合后，在设置于所述压板的第一容纳槽的径向内侧形成密封点。

在一个优选的实施例中，所述压力弹性膜的第一唇口部和第二唇口部的压缩率为15％至40％

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的液体复合弹簧的结构，该液体复合弹簧包括根据本实用新型的密封件。

图2显示了根据本实用新型的密封件的唇口部处于压合前的状态。

图3显示了根据本实用新型的密封件的唇口部处于压合后的状态。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

图1显示了根据本实用新型的液体复合弹簧100的结构，该液体复合弹簧100包括根据本实用新型的密封件120。如图1所示，液体复合弹簧100包括弹性元件110。弹性元件110包括具有圆柱体结构的橡胶本体111，橡胶本体111的一个端面(例如下端面)设有液体容纳腔113。在橡胶本体111内设有多块作为加强件的钢板112。钢板112例如可呈圆形碟片状，且与橡胶本体通过硫化方式形成一体。液体复合弹簧100的弹性元件110的上述结构是本领域所熟知的，在此略去其详细描述。

根据本实用新型的密封件120设置在液体复合弹簧100的底部，包括布置在液体容纳腔113内的压力弹性膜130。压力弹性膜130的外部形状和液体容纳腔的结构相适配，使得压力弹性膜130的外表面与液体容纳腔113的内壁相贴合。在压力弹性膜130的端部设有径向延伸的唇口部131。该唇口部131大体上形成一个类似T形的结构。在本实用新型中，用语“径向”和“轴向”是针对压力弹性膜130来定义的，更具体地说，“径向”是指沿图1和图2中的大致水平方向，用语“轴向”是指图1和图2中的大致垂直方向。

另外，密封件120还包括设置在弹性元件下端的基板121和设置在基板121上的压板122。压板122设置在橡胶本体111的下端，且与橡胶本体111通过硫化方式形成整体。基板121与弹性元件110通过未示出的组装螺钉连接在一起。其中，在基板121和压板122上均设有容纳槽。在压合安装后，基板121和压板122上的容纳槽共同限定了卡槽123。压力弹性膜130的唇口部压合在基板121与压板122形成的卡槽123中，从而形成对液体容纳腔113的密封。

此外，在液体容纳腔113内且优选地处于基板121的中心位置设有限位件140。限位件140通过连接螺柱(未示出)安装在基板121上，实现对橡胶本体111的限位。

图2显示了密封件120的压力弹性膜130的唇口部处于压合前的状态。如图2所示，压力弹性膜130的唇口部设置为径向延伸，包括径向向外延伸的第一唇口部131和径向向内延伸的第二唇口部132。第一唇口部131和第二唇口部132在轴向上错开设置，第二唇口部132相对于第一唇口部131处于压力弹性膜130的轴向内侧。第一唇口部131和第二唇口部132的末端均设置成圆弧形，这样便于压力弹性膜130的压合安装，能够有效保证其密封性能。

在本实施例中，第一唇口部131径向向外延伸的长度大于第二唇口部132径向向内延伸的长度。例如，第一唇口部131径向向外延伸的长度设置为第二唇口部132径向向内延伸的长度的1.5-3倍。此外，第一唇口部131的厚度设置为比第二唇口部132的厚度大0.5-1mm。压力弹性膜130的唇口部的这一尺寸，有效增强了压力弹性膜130的防拔脱能力，进一步提高了密封件120的密封性能。

另外，根据本实用新型，第一唇口部131与第二唇口部132轴向上错开设置。在一个实施例中，第二唇口部132的底面设置为与第一唇口部131的上承压面平齐。当然可以理解，第二唇口部132的底面也可设置成比第一唇口部131的上承压面高1-5mm。压力弹性膜130的这种结构能够显著增强第一唇口部131和第二唇口部132的防拔脱性能，能够有效确保压板122与基板121对压力弹性膜130的紧密压合，有效增强了第一唇口部131和第二唇口部132的密封性，进一步提高了密封件120的密封性能。

如图2所示，在压板122上设有曲面形的第一容纳槽171。第一容纳槽171用于与基板121配合以压合安装压力弹性膜130的第一唇口部131。在本实施例中，压板122上的第一容纳槽171的与基板121贴合的边缘作圆角处理，这样，在压合安装压力弹性膜130时，能够使得第一唇口部131得到充分压缩变形而被充分地挤压从而确保压板122与基板121之间的紧密贴合，提高其密封性能。

在一个未示出的实施中，在压板122安装后的处于第一唇口部131的径向外侧可以设有环状止口。其中，环状止口的高度优选设置为处于第一唇口部131的唇缘的高度的四分之一到三分之一的范围内。同时，也可以在第一容纳槽171的底部设有环状止口。环状止口的截面形状可以设置为圆弧形，矩形等不同的几何形状。这样，在压合安装压力弹性膜130时，第一唇口部131会由于压缩变形而被充分地挤压到环状止口中，从而确保压板122与基板121之间的紧密贴合，提高其密封性能。

另外，在基板121上设有第二容纳槽172。第二容纳槽172用于安装压力弹性膜130的第二唇口部132。如图2所述第二容纳槽172沿基板121径向向内延伸，且第二容纳槽172的底部设置为圆弧形结构。这样有利于第二唇口部132的安装，从而保证第二唇口部132与基板121之间的密封。

图3显示了密封件120的压力弹性膜130的唇口部处于压合后的状态。如图3所示，在压合安装后，压力弹性膜130的第一唇口部131和第二唇口部132受到基板121和压板122的共同作用而被压缩在卡槽123内，从而形成对液体容纳腔113的密封。

在图3所示的实施例中，压合安装后，压力弹性膜130的唇口部得到压缩变形而被充分地挤压，从而确保压板122与基板121之间的紧密贴合，提高压力弹性膜130的密封性能。在压合安装后，在压板122与第一唇口部131的压合处形成第一密封点150，从而实现对液体容纳腔113的有效密封。

在液体复合弹簧100处于工作状态时，压力弹性膜130内的液体会被压缩而导致压力弹性膜130的顶部向上拉伸，从而在第一唇口部131和第二唇口部132处产生向外的拔脱力。在本实施例中，基板121与压板122共同压合径向向外延伸的第一唇口部131和径向向内延伸的第二唇口部132。这样，在压力弹性膜130的唇口部承受向外的拔脱力时，压力弹性膜130的第一唇口部131和第二唇口部132会与所述基板121及压板122形成的卡槽紧密贴合，从而形成一个自密封结构。并且，对于这个自密封结构来说，所承受的拔脱力越大，其密封越可靠。由此，根据本实用新型的密封件120有效地防止了因密封点拔脱而导致的密封失效，大大增强了压力弹性膜130的防拔脱力，使得液体复合弹簧100具备了良好的密封性能。

根据本实用新型，压力弹性膜130可由橡胶材料制成。压力弹性膜130的唇口部的压缩率的范围设置为百分之十五到百分之四十，在确保唇口部的刚度的同时能够保证唇口部的韧性和抗拉脱性能，从而保证液体容纳腔113的密封性能。

根据本实用新型的用于液体复合弹簧100的密封件120，通过将压力弹性膜130的端部设置有在轴向上错开的第一唇口部131和第二唇口部132，使得压力弹性膜130能够在基板121和压板122之间紧密贴合并形成多个密封点，从而能够有效保证液体容纳腔1113的密封性能。同时，第一唇口部131和第二唇口部132的结构大大提高了压力弹性膜130的防拔脱性能，进一步保证了压合后密封件120的密封性能。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。