超高压动态密封组件的制作方法

本发明涉及超高压技术领域，具体来说涉及一种超高压动态密封组件。

背景技术：

现有技术中应用于超高压缸内的超高压动态密封组件由金属环，软质垫层和o形圈构成。其中，金属环的外侧边贴紧高压缸体的内壁，其内侧边为斜面、该斜面贴紧于软质垫层。软质垫层上设有凹槽，o形圈固定于该凹槽内。而金属环与软质垫层的端部被挡块挡住。实践中，当柱塞杆伸入高压缸内侧，高压缸内部的压力逐渐升高，作用在o形圈和软性垫层上迫使其向右移动。金属环端部卡紧于挡块而固定不动。同时，其内侧边的斜面受到软质垫层的挤压。令其外侧边紧密贴合于高压缸的内壁。同时，高压缸内壁产生的反作用力使得金属环内侧边的斜边压迫软质垫层使其在径向发生形变。在这个过程中，金属环的外侧边与高压缸体的内壁直接接触摩擦。随着时间的积累，会造成金属环的疲劳断裂及高压缸体内壁的表面磨损、令高压缸体的内径逐渐变大导致最终报废。如何克服上述技术难题是本领域技术人员应当思考的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种超高压动态密封组件。

本发明的具体技术方案如下：

一种超高压动态密封组件，包括端部密封体、u型密封体、动态支撑环、金属垫圈和o形圈。所述端部密封体连接u型密封体；所述端部密封体外侧边设有l型槽，所述u型密封体外侧边设有u型槽，所述o形圈共有两组，分别设于所述l型槽和u型槽内；所述动态支撑环由软质材料构成，其外侧边通过单边角顶紧连接于u型密封体的外侧边；其内侧边设有波浪纹，通过尖角顶紧连接于金属垫圈的端面。

通过采用这种技术方案：在实践中，当柱塞杆伸入高压缸体内部，高压缸体内压力增高，作用于在端部密封体、u型密封体及o形圈上，动态支撑环在u型密封体压迫下受力，并将该作用力通过尖角传递到金属垫圈上，由于金属垫圈作为刚体被挡块挡住固定，动态支撑环产生弹性形变。柱塞杆和高压缸体之间的压力随动态支撑环上的压力增大而增大，从而使高压缸体与柱塞杆之间的密封性得到加强。

优选的是，上述超高压动态密封组件中：所述动态支撑环包括第一动态环、第二动态环和第三动态环；所述第一动态环、第二动态环和第三动态环截面形状、大小一致且皆呈直角梯形，所述第一动态环、第二动态环、第三动态环的斜边依次连接构成动态支撑环的外侧边；所述第一动态环的短边紧密贴合第二动态环的长边；所述第二动态环的短边紧密贴合第三动态环的长边。所述第三动态环的短边直角构成尖角，所述第一动态环的锐角构成单边角。

与现有技术相比，本发明提供的超高压动态密封组件避免了金属环与超高压缸体内侧壁的摩擦，代之以软质材料构成的动态支撑环与高压缸体内侧壁摩擦。在实现动态密封的同时延长了超高压缸体的使用寿命，工作压力可达到420mp以上。

附图说明

图1为现有技术所采用的超高压动态密封组件的使用状态示意图；

图2为本发明实施例1的结构示意图；

图3为本发明实施例1的使用状态示意图。

上述附图中各部件与附图标记的对应关系如下：

1、端部密封体；2、u型密封体；3、动态支撑环；4、金属垫圈；5、o形圈；6、软质垫层；7、金属环；8、柱塞杆；9、高压缸体；10、挡块；31、第一动态环；32、第二动态环；33、第三动态环；34、单边角；35、尖角。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示现有技术产品所采用的超高压动态密封组件：

包括金属环7，软质垫层6和o形圈5。其中，金属环7的外侧边贴紧高压缸体9的内壁；金属环7的内侧边为斜面、该斜面贴紧于软质垫层6。软质垫层6上设有凹槽，o形圈固定于该凹槽内。

采用这种结构，实践中：金属环的外侧边与高压缸体的内壁直接接触摩擦。随着时间的积累，会造成金属环的疲劳断裂及高压缸体内壁的表面磨损。

如图2-3所述本发明所采用的超高压动态密封组件：

包括端部密封体1、u型密封体2、动态支撑环3、金属垫圈4和o形圈5。其中，所述端部密封体1连接u型密封体2。所述端部密封体1外侧边设有l型槽，所述u型密封体2外侧边设有u型槽，o形圈5共有两组，分别设于l型槽和u型槽内。

所述动态支撑环3由软质材料构成，包括第一动态环31、第二动态环32和第三动态环33；所述第一动态环31、第二动态环32和第三动态33截面形状、大小一致，且皆呈直角梯形。所述第一动态环31、第二动态环32、第三动态环33的斜边依次连接构成动态支撑环3的外侧边，所述第一动态环31的锐角构成单边角34。该单边角34顶紧连接于u型密封体2的外侧边。

所述第一动态环31的短边紧密贴合第二动态环32的长边；所述第二动态环32的短边紧密贴合第三动态环33的长边，构成动态支撑环3内侧边的波浪纹，第三动态环33的短边直角构成尖角35，动态支撑环3通过尖角35顶紧连接于金属垫圈4的端面。

实践中，其工作过程如下：

当柱塞杆8伸入高压缸体9内，高压缸体8内部的压力上升，高压缸体8的内压作用在端部密封体1、u型密封体2和o形圈5上，使其向柱塞杆8运动的反方向移动。u型密封体2通过单边角34压迫动态支撑环2，动态支撑环2通过尖角35压迫金属垫圈3。由于挡块10是固定的，动态支撑环2开始发生弹性形变，当a点受力后随即传递到b点，而b点相对固定。a点继续增大的压力会迫使动态支撑环2发生弹性形变，从直角△ade中可以看出，随着动态支撑环2的弹性形变，∠dae的夹角逐渐变小，由于斜边ae的长度大于直角边ad的长度，因此柱塞杆8和高压缸体9之间的压力会随动态支撑环3上的压力加大而加大，从而使高压缸体9与柱塞杆8之间的密封性得到加强。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超高压动态密封组件，包括端部密封体、U型密封体、动态支撑环、金属垫圈和O形圈。所述端部密封体连接U型密封体；所述端部密封体外侧边设有L型槽，所述U型密封体外侧边设有U型槽，所述O形圈共有两组，分别设于所述L型槽和U型槽内；所述动态支撑环由软质材料构成，其外侧边通过单边角顶紧连接于U型密封体的外侧边；其内侧边设有波浪纹，通过尖角顶紧连接于金属垫圈的端面。本发明提供的超高压动态密封组件避免了金属环与超高压缸体内侧壁的摩擦，在实现动态密封的同时延长了超高压缸体的使用寿命，工作压力可达到420MP以上。

技术研发人员：施爱华
受保护的技术使用者：施爱华
技术研发日：2016.01.22
技术公布日：2017.08.01