单列密封圈的制作方法

专利名称:单列密封圈的制作方法
本发明是一种适用于各种机械中，特别是液业、蒸汽业、气业等机械中运动用的密封装置。
液业、蒸汽业、气业等机械中运动用的密封装置品种繁多，主要有运动用的“○”形密封圈橡胶，但运动用的“○”形密封圈橡胶比较适用于低工作压力，对较大工作压力难于实施，同时配件需要精密加工。
为了解决这个问题，通常的做法是精密加工柱塞(活塞)、柱塞(活塞)缸，例如水压机、千斤顶、蒸汽机等。由于柱塞(活塞)、柱塞(活塞)缸的精密加工难度大，非一般机械制造业所能实施，所以造价也较高。
本发明的目的是要提供一种新型的适用于液业、蒸汽业、气业等机械中运动用的密封装置，它不但具有密封性能好，又能耐高压(蒸汽胶圈除外)，可以顶替柱塞(活塞)之作用，而且配件不需要精密加工，同时装拆容易。
发明是这样实现的根据实用五金手册第三版9.3页至9.5页棉线编织(缠绕)胶管、钢丝编织胶管等资料和日常生活中如水龙头开关、喷雾器开关等资料来实施运动用的单列密封圈。单列密封圈分为甲Ⅰ至甲Ⅸ、乙Ⅰ至乙Ⅸ两种类型单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等三种结构形式分别由m个小钢圈、内直径＝φcm，n个大钢圈、内直径＝φ1cm，根据需要取m＝n或m＝n+1或m＝n-1，按一个小钢圈、一个大钢圈或者一个大钢圈、一个小钢圈，大、小钢圈之间按设计距离＝S厘米依次排列跟棉线或尼龙线或钢丝(一层、二层、三层)编织(缠绕)和各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸汽等)弹性良好的橡胶制成各种设计尺寸的运动用的橡胶伸缩圈，其大小钢圈数越多、大钢圈内直径φ1＞小钢圈内直径φ的数值越大，其伸缩度越大，相反之伸缩度越小。同时根据需要(凡是卧式装置时一般都需要)在每个大钢圈外面增加半园形或全园形的钢钳;或者大小钢圈外面都增加半园形或全园形的钢钳。该伸缩圈两末端开口内直径分别为φ2φ3(根据需要设计φ2≥φ3)、其两末端异向开口为甲Ⅰ、两末端同向开口为甲Ⅳ、两末端互为垂直开口为甲Ⅶ，单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ根据需要选择跟水压机、千斤顶、往复泵、蒸汽机等中的柱塞(活塞)、柱塞(活塞)缸等串联顶替柱塞(活塞)之作用，其柱塞(活塞)、柱塞(活塞)缸不需要精密加工。
单列密封圈乙Ⅰ、乙Ⅳ、乙Ⅶ等三种结构形式分别由棉线或尼龙线或钢丝(一层、二层、三层)编织(缠绕)和各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸气等)弹性良好的橡胶制成各种设计尺寸运动用的胶圈，其两末端开口内直径分别为φ4、φ5根据需要设计φ4＞φ5);其两末端异向开口为乙Ⅰ、两末端同向开口为乙Ⅳ、两末端互为垂直开口为乙Ⅶ。
耐磨材料例如铸铁、青铜、瓷、玻璃钢、铝合金等制成各种设计尺寸的磨，每只磨中央有一个园孔(供装轴用)并分为上磨、下磨两部份，上下磨中一般采用不同材料制成，例如上磨用铸铁、下磨用青铜等，上、下磨之间的接触面精磨到(合在一起)旋转时不渗液体、蒸汽、气体等，上磨外周有一对对称的滑板卡、下磨中有m个螺孔或m个园孔，上磨的上端分别跟单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ、乙Ⅰ、乙Ⅳ、乙Ⅶ等串联为单列密封圈甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ。并根据需要选择跟各种液业、蒸汽业、气业等机械中的运动轴、机体等串联为运动用的密封装置。该装置主要用于第一道密封。
上述单列密封圈甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等中，在其上磨的滑板卡中制成各种设计尺寸的m个螺孔(供装电路开关设备);在其上磨的滑板底面(下端)中制成各种设计尺寸的橡胶圈槽并相应地装入耐磨耐压的各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸汽等)的弹性良好的橡胶圈，该橡胶圈与下磨之间的接触面精磨到(合在一起)旋转时不渗液体、蒸汽、气体等。并称为单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ、甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ。单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ、甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ等中的单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ、乙Ⅰ、乙Ⅳ、乙Ⅶ等的弧度拱力分别≥橡胶圈受的重力与上磨受的重力之和。并根据需要选择跟各种液业、蒸汽业、气业等机械中的运动轴、机体等串联为运动用的密封装置。该装置主要用于第二道密封，即用它来自动开、关电路开关并自动绝对密封。
本发明的着眼点由于在于单列密封圈本身的密封，所以它对配件(柱塞、活塞、柱塞缸、活塞缸、运动轴、机体等)无精密加工之要求;另外由于本发明能受大的工作压力，所以单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ实施于水压机。千斤顶、往复泵等时能取代柱塞、活塞之作用，使柱塞、活塞、柱塞缸、活塞缸等不需要精密加工并绝对密封。
发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1-1至图1-9是根据本发明提出的单列密封圈甲Ⅰ至甲Ⅸ的剖面图，图1-10是根据本发明提出的单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等中的大钢圈外面有半园形钢钳的剖面图，图1-11是根据本发明提出的单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等中的大、小钢圈外面有半园形钢钳的剖面图，图2-1是根据本发明提出的单列密封圈乙Ⅰ至乙Ⅸ的剖面图图1-12是根据本发明提出的单列密封圈甲Ⅶ与水压机中的柱塞、柱塞缸等串联的剖面图，图1-13是根据本发明提出的单列密封圈甲Ⅶ中的大钢圈外有半园形钢钳与蒸汽机中的活塞、汽缸等串联的剖面图，图2-10是根据本发明提出的单列密封圈乙Ⅴ与各种液业、蒸汽业等机械中的运动轴、机体等串联的剖面图，图3-1是图1-2A-A处的剖面图，图3-2是图1-3B-B处的剖面图，图2-11是图2-10A-A处的剖面图。
下面结合图1-12、图1-13、图2-10、图3-1详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。
图1-12该装置包括一个水压机主体，主体内有一个柱塞缸「1」、一个柱塞「2」，它们经一个单列密封圈甲Ⅶ「3」串联在一起 ，并用螺钉锁紧，必要时可用钢箍(图中未画出)箍住柱塞「2」与单列密封圈甲Ⅶ「3」接合处。单列密封圈甲Ⅶ「3」中有4个小钢圈「4」、4个大钢圈「5」、一个三层钢丝跟小、大钢圈「4、5」编织和耐水压弹性良好的橡胶制成橡胶伸缩圈「6」，并设计小钢圈「4」内直径＝76cm、大钢圈「5」内直径＝84cm，小、大钢圈「4、5」之间的距离＝1cm。根据实用五金手册资料中、三层钢丝编织结构胶管胶管代号13-250数据，即代号中“13”的周长＝4cm。因此，上述设计的橡胶伸缩圈「6」能耐工作水压力＝250公斤/cm2。图中单列密封圈甲Ⅶ「3」处于伸张度最大的位置，柱塞「2」处于最高的位置。
当柱塞缸「1」中有工作水压力250公斤/cm2作用在单列密封圈甲Ⅶ「3」、柱塞「2」并把柱塞「2」向上推到最高的位置，即单列密封圈甲Ⅶ「3」伸张度最大的位置。单列密封圈甲Ⅶ「3」中的小、大钢圈「4、5」受的工作水压力总合力分别＝0并平衡之间橡胶圈「6」受的工作水压力，柱塞「2」受的工作水压力+单列密封圈甲Ⅶ「3」中大钢圈「5」与柱塞「2」接合之间的橡胶圈受的工作水压力的一半传递给柱塞「2」＝1256吨，即柱塞「2」获动力1256吨向上做功;当柱塞缸「1」中的工作水压力消失时，柱塞「2」受的重力并推动单列密封圈甲Ⅶ「3」向下运动到设计位置，即单列密封圈甲Ⅶ「3」伸缩度最小的位置;当柱塞缸「1」中又有工作水压力＝250公斤/cm2时，水压力推动柱塞「2」向上运动并带动单列密封圈甲Ⅶ「3」向上运动做功，单列密封圈甲Ⅶ「3」中的小、大钢圈「4 5」受的工作水压力总合力又分别＝0并平衡之间橡胶圈「6」受的工作水压力，柱塞「2」又获动力＝1256吨向上运动做功。从而单列密封圈甲Ⅶ「3」代替柱塞的作用，柱塞、柱塞缸不需要精密加工。
图1-13该装置包括一个蒸汽机主体，主体内有一个汽缸「1」、一个活塞「2」、它们经一个单列密封圈甲Ⅶ「3」(大钢圈外面有半园形钢钳)串联在一起。并用螺钉锁紧，必要时可用钢箍(图中未画出)箍住活塞「2」与单列密封圈甲Ⅶ「3」接合处。单列密封圈甲Ⅶ「3」中有4个小钢圈「4」、4个大钢圈「5」、一个棉线跟小、大钢圈「4、5」编织(缠绕)和耐蒸汽压力的弹性良好的橡胶制成橡胶伸缩圈「6」并带4个半园形钢钳「7」。并设计小钢圈「4」内直径＝76cm、大钢圈「5」内直径＝84cm、小大钢圈「4、5」之间的距离＝1cm。根据实用五金手册资料中棉线编织(缠绕)蒸汽胶管内直径5至32毫米能受蒸汽工作压力4公斤/cm2数据，即上述设计的橡胶伸缩圈能受蒸汽工作压力＝4公斤/cm2。图中单列密封圈甲Ⅶ「3」处于伸张度最大的位置，活塞「2」处于最右的位置。
当汽缸「1」有工作汽压力4公斤/cm2作用在单列密封圈甲Ⅶ「3」活塞「2」并把活塞「2」向右推到最右的位置，即单列密封圈甲Ⅶ「3」伸张度最大的位置，单列密封圈甲Ⅶ「3」中的小、大钢圈「4 5」受的工作汽压力总合力分别＝0并平衡之间橡胶圈「6」受的工作汽压力，活塞「2」受的工作汽压力+单列密封圈甲Ⅶ「3」中的大钢圈「5」与活塞「2」接合之间的橡胶圈受的工作汽压力的一半传递给活塞「2」＝20096公斤，即活塞「2」获的动力20096公斤向右方向做功;半园形钢钳「7」随着单列密封圈甲Ⅶ「3」运动而沿汽缸壁滑动并平衡单列密封圈甲Ⅶ「3」受的重力，使单列密封圈甲Ⅶ「3」保持在直线轨道上往复运动;当汽缸「1」中的工作汽压力消失，同时活塞「2」受的外力向左方向推动活塞「2」并推动单列密封圈甲Ⅶ「3」经由半园形钢钳「7」沿汽缸壁向左方向运动到设计位置，即单列密封圈甲Ⅶ「3」伸缩度最小的位置;当活塞「2」受的外力向左方向作用消失、同时汽缸「1」又有工作汽压力4公斤/cm2作用在单列密封圈甲Ⅶ「3」、活塞「2」时，工作汽压力推动活塞「2」向右方向运动并推动单列密封圈甲Ⅶ「3」经由半园形钢钳「7」沿汽缸壁向向右方向运动，即活塞「2」又获动力20096公斤向右方向做功，从而单列密封圈甲Ⅶ「3」(有带半园形钢钳)代替活塞的作用，并使活塞、汽缸不需要精密加工。
上述二例证实单列密封圈甲Ⅶ「3」受的工作压力作用时既能伸缩运动、又刚化，起着顶替柱塞、活塞之作用。同理可以证实单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ等能起着顶替柱塞、活塞之作用，使柱塞、活塞、柱塞缸、活塞(汽)缸等不需要精密加工。并实现绝对密封。
图2-10该装置包括一个机体「1」，机体里有一个轴承密封圈座「2」、一个轴承「3」、一支运动轴「4」，该运动轴「4」左端有4个螺孔，它们经由一个单列密封圈乙Ⅴ「5」串联在一起。并用螺钉锁紧。轴承密封圈座「2」中有一个单列密封圈乙Ⅴ槽、槽壁中有一对对称的滑板卡槽、槽底有一个轴承槽，单列密封圈乙Ⅴ「5」中有一个单列密封圈乙Ⅳ「6」(棉线编织和耐水压力弹性良好的橡胶制成)、一个外周有一对对称的滑板卡的上磨「7」(铸铁或瓷或玻璃钢等耐磨材料制成)、一个内周周围有4个园孔的下磨「8」(青铜或瓷或玻璃钢等耐磨材料制成)。并设计单列密封圈乙Ⅳ「6」两末端开口内直径分别为10厘米、16厘米，弧度两端之间的高度＝1厘米，根据实用五金手册资料中棉线编织(缠绕)输水胶管内直径10至32毫米，即周长30至100毫米能受水压力5至10公斤的数据，那么上述设计的单列密封圈乙Ⅳ「6」能受工作水压力5至10公斤/cm2;单列列密封圈乙Ⅳ「6」受工作水压力面积的一半＝61cm2、上磨「7」受工作水压力面积＝17cm2、上磨「7」与下磨「8」之间的接触面精磨到(合在一起)旋转时不渗水。图中单列密封圈乙Ⅴ「5」处于密封的位置。
当机体「1」中有工作水压＝1公斤/cm2作用在单列密封圈乙Ⅴ「5」时一方面单列密封圈乙Ⅴ中的乙Ⅳ「6」受的水压力的一半＝61公斤更紧密地压住上磨「7」、上磨「7」受的水压力＝17公斤，即上磨「7」具有压力≤78公斤更紧密地压住下磨「8」，使水无法从上磨「7」与下磨「8」之间的接触面渗出，达到密封之目的;另一方面下磨「8」随着轴「4」的长期运转致使上磨「7」与下磨「8」之间的接触面被磨损，而单列密封圈乙Ⅴ中的乙Ⅳ「6」受的水压力＝61公斤紧密地压住上磨「7」并推动上磨「7」经由上磨「7」外周的滑板卡沿轴承密封圈座「2」中的滑板卡槽向左方向运动而始终推压上磨「7」紧密地压住下磨「8」、使水无法从上磨「7」与下磨「8」之间的接触面渗出，直至单列密封圈乙Ⅴ「5」设计寿命终止;又由于单列密封圈乙Ⅴ「5」自身设计密封，所以它对配件(运动轴、机体)不需要精密加工;另外由于上磨「7」与下磨「8」之间的摩擦系数小加上水作润滑剂，所以轴运转时克服单列密封圈乙Ⅴ的摩擦阻力小;同时又能耐大工作压力，装拆容易。
综上述三例证实单列密封圈是一种适用于各种机械中，特别是液业蒸汽业、气业等机械中运动用的密封装置。该装置不但使配件例如柱(活)塞、柱(活)塞缸、运动轴、机体等不需要精密加工，并容易实现绝对密封;单列密封圈甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等能顶替柱(活)塞之作用，而且能受大的工作压力并装拆容易。
当单列密封圈甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等分别与单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ、甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ等组合串联使用时，一般是装置单列密封圈甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等分别为第一道，单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ、甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ等分别为第二道，也就是装置为第一道单列密封圈设计寿命终止，第二道单列密封圈能自动开关电路开关(自动开、关电源，自动报信等作用)后自动绝对密封(实例详见申请号86106031申请案说明书)。
权利要求
1.单列密封圈是一种适用于各种机械中，特别是液业、蒸汽业气业等机械中运动用的密封装置，该装置有甲Ⅰ至甲Ⅸ、乙Ⅰ至乙Ⅸ等其特征在于a，所述甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等中分别有m、n个小、大钢圈，根据需要设计m=n或m=n+1或m=n-1，且小、大钢圈之间按设计距离排列；棉线或尼龙线或钢丝(一层、二层、三层)编织(缠绕)，各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸汽等)弹性良好的橡胶。b，该小、大钢圈的内直径分别根据需要设计。c，该小、大钢圈外面分别根据需要设计有半园形钢钳或全园形钢钳。d，所述乙Ⅰ、乙Ⅳ、乙Ⅶ等中分别有棉线或尼龙线或钢丝(一层、二层、三层)编织(缠绕)，各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸汽等)弹性良好的橡胶。e，所述甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等中分别有甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ、乙Ⅰ、乙Ⅳ、乙Ⅶ，耐磨材料例如铸铁、青铜、瓷、玻璃钢、铝合金等制成的磨。f，该磨中央有一个园孔并分为一个上磨、一个下磨，上磨外周有一对对称的滑板卡、下磨中有m个螺孔或m个园孔，上、下磨之间的接触面精磨到(合在一起)旋转时不渗液体、蒸汽、气体等。g，所述甲Ⅱ、甲Ⅴ、甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等中的上磨的滑板卡中有m个螺孔(供装电路开关设备)并在上磨底面有各种品种(水、空气、氧气、乙炔、喷雾、油、稀酸、稀碱、蒸汽等)的耐磨耐压的橡胶圈，该橡胶圈与下磨之间的接触面(合在一起)旋转时不渗液体、蒸汽、气体等。并称为单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ、甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ。
2.根据权利要求
1所述的装置，其特征是甲Ⅰ、甲Ⅳ、甲Ⅶ等中的小、大钢圈数越多、大钢圈内直径小钢圈内直径数值越大，其伸缩度越大;相反之，其伸缩度越小。
3.根据权利要求
1、2所述的装置，其特征是单列密封圈甲Ⅰ或甲Ⅳ或甲Ⅶ跟水压机、千斤顶、往复泵、蒸汽机等中的柱(活)塞、柱(活)塞缸等串联，它不但使柱(活)塞、柱(活)塞缸等不需要精密加工并达到绝对密封，而且能顶替柱(活)塞之作用。
4.根据权利要求
1所述的装置，其特征是单列密封圈甲Ⅱ、甲Ⅴ甲Ⅷ、乙Ⅱ、乙Ⅴ、乙Ⅷ等根据需要选择跟各种液业、蒸汽业、气业等机械中的运动轴、机体等串联为运动用的密封装置。该装置主要用于第一道密封。
5.根据权利要求
1所述的装置，其特征是单列密封圈甲Ⅲ、甲Ⅵ甲Ⅸ、乙Ⅲ、乙Ⅵ、乙Ⅸ等根据需要选择跟各种液业、蒸汽业、气业等机械中的运动轴、机体等串联为运动用的密封装置，该装置主要用于第二道密封，即用它来自动开、关电路开关(自动开、关电源，自动报信等作用)后自动绝对密封。
6.根据权利要求
1至5所述的装置，其特征是单列密封圈甲Ⅰ至甲Ⅸ、乙Ⅰ至乙Ⅸ可以混合组合串联使用。
专利摘要
本发明是一种运动用的密封装置。该装置有甲I至甲IX、乙I至乙IX等，其特征在于a，所述甲I、甲IV、甲VII等分别有m、n个小、大钢圈，棉线或尼龙线或钢丝，橡胶。d，所述乙I、乙IV、乙VII等分别有棉线或尼龙线或钢丝，橡胶。c，该甲I、甲IV、甲VII、乙I、乙IV、乙VII等分别跟磨(耐磨材料制成)及磨和橡胶圈组合为甲II、甲V、甲VIII、乙II、乙V、乙VIII及甲III、甲VI、甲IX、乙III、乙VI、乙IX。用途液业、蒸汽业、气业等机械。
文档编号F16J15/16GK87107873SQ87107873
公开日1988年12月21日 申请日期1987年11月12日
发明者陈成宗 申请人:陈成宗