专利名称：自紧式金属c形密封圈的制作方法
技术领域：
自紧式金属C形密封圈技术领域[0001]本实用新型涉及一种用于流体密封系统中的密封元件。
背景技术：
[0002]现有流体密封系统中的密封元件，通常情况下，低中压系统可采用如橡胶、聚四氟 乙烯、石棉等材料制成的非金属材料的密封圈，但在高温、高压和工作环境波动频繁等苛刻 工作条件下，无论从强度、耐高温、使用寿命上，非金属材料的密封圈都将难以保证稳定、可 靠的密封效果，尤其是易损、易坏，使用寿命短的天然缺陷，在高温、高压、流体密封系统构 件非常突出。因此只能采用金属材料制成的密封圈，但金属密封垫或圈的预紧力较一般非 金属材料的密封圈更大，特别是螺栓、法兰盘等连接件尺寸、强度有限，预紧力不富裕的工 作环境，其密封的严密性不如非金属材料密封圈。由于一般金属密封垫圈的弹性挤压力不 足，弹性变形量小，几乎无自动调节热膨胀和收缩的能力，而受到某些工作环境的限制，特 别是航空、航天飞行器、高温、高压等重要流体密封系统中，螺栓、法兰盘等连接件尺寸、强 度有限，预紧力不富裕的工作环境，不易采用。发明内容[0003]本实用新型的目的针对上述现有技术的不足之处，提供一种密封可靠，使用寿命 长，尤其能够适用于高温、高压、流体密封系统的金属C形金属密封圈。[0004]本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种自紧式金属C形密封圈，包括 一个O形密封圈本体，其特征在于，所述密封圈本体是一个空心金属圆环密封圈，在所述的 圆环密封圈的内圈或外圈或端面的圆周上，开制有朝着径向或轴向张开的C形开口槽,从 而构成一个外形为环形开口的光滑圆环弹性体。[0005]本实用新型技术相比现有技术具有如下有益效果[0006]1.金属C形密封圈是采用高温合金制作，在时效状态使用，具有比空心金属O形 密封圈(空心金属O形密封圈在固熔状态使用，)和其它金属垫圈更优良的弹性，良好的回 弹性能保证密封圈和法兰面更好的接触，对不同的工作环境表面可通过镀银、镀镍等，极大 提升了产品的密封性和使用寿命。其密封圈的安装结构如图1，2，3所示，使用安装时不需 要在其密封圈的密封面再另加垫其它软金属的密封垫片来增强密封效果。[0007]2.具有比空心金属O形密封圈和其它金属垫圈更低的预紧力，预紧力仅有同管径 同壁厚空心金属O形密封圈的1/3左右，降低了对密封结构尺寸、强度的要求，大大减轻了 密封结构的重量。[0008]3.金属C形密封圈开口端不受约束，随系统压力和温度的增高，本实用新型的金 属C密封圈件2轴向(图4，图5)或径向(图6)张开，补偿法兰分离造成的密封比压降低，起 到自动调节热膨胀和收缩的作用，大大提升了系统的密封性能。[0009]4.具有优良的抗蚀和抗辐射能力。通过选用不同的金属材料和表面镀、涂层材料， 可以工作在不同的使用温度下。[0010]5.使用寿命长。可以多次反复使用，过选用不同的材料厚度，可以达到密封不同的 使用压力。降低了使用成本。[0011]本实用新型的金属C密封圈是一种具有自紧式密封特性的密封圈，特别适用于密 封结构紧凑，螺栓、法兰盘等连接件尺寸、强度有限，预紧力不富裕的工作环境，如航空、航 天飞行器等重要密封系统。
[0012]为了进一步阐述而不是限制本实用新型的上述实现方式，
以下结合附图对本实用 新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的范围之中。所有这些构思应视 为本实用新型所公开的内容和保护范围。[0013]图1是本实用新型自紧式金属C形密封圈第一个实施例的剖面构造图。[0014]图2是本实用新型自紧式金属C形密封圈第二个实施例的剖面构造图。[0015]图3是本实用新型自紧式金属C形密封圈第三个实施例的剖面构造图。[0016]图4是图1的使用状态原理结构示意图。[0017]图5是图2的使用状态原理结构示意图。[0018]图6是图3的使用状态原理结构示意图。
具体实施方式
[0019]在以下实施例描述的自紧式金属C形密封圈中，该金属密封圈具有一个O形密封 圈本体，密封圈本体是一个空心金属圆环密封圈，密封圈可以加工成如图1 — 3所不的三种 结构类型，可以在圆环密封圈的内圈，也可以在圆环密封圈的外圈，或圆环密封圈的一个端 面的圆周上，开制有朝着径向或轴向张开的C形开口槽5，从而构成一个外形为环形开口的 光滑圆环弹性体。可加工成分别用于密封内压、外压或轴向三种结构类型密封圈。所述金 属C形密封圈可以采用高温合金制成。通过选用不同的金属材料和表面镀、涂层材料，如镀 银、镀镍。可以工作在不同的使用温度下；通过选用不同的材料厚度，可以达到密封不同的 使用压力。所述金属C形密封圈表面镀涂层材料是镀银或镀镍。[0020]实施例1[0021]在图1、图4所不实施例中。圆环S封圈所承受的系统压力为内部压力时，将内圈 径向开口的金属密封圈件2安装在半封闭下法兰件I或全封闭下法兰件4中，将上法兰件3 与下法兰件I或件4用连接螺栓拧紧时，金属密封圈件2受到弹性轴向压缩，金属密封圈件 2的上下端面与上法兰件3和下法兰件I或件4接触处产生塑性变形，变形初期为线接触， 从而建立起初始密封。当工作压力上升时，上法兰件3与下法兰件I或件4互相分离，同时 金属密封圈件2的C形开口槽5轴向张开，补偿由于上法兰件3与下法兰件I或件4分离 造成的密封比压降低；随着工作压力的继续增大，金属密封圈件2的C形开口槽5进一步张 开并与上法兰件3和下法兰件I或件4接触处越压越紧，由初期的线接触转变为窄面带接 触,从而达到对系统流体的中、高压密封。[0022]实施例2[0023]在图2、图5所示实施例中，系统所承受的压力为外部压力或真空系统时，采用外 圈径向开口的金属密封圈2。将金属密封圈件2安装在半封闭下法兰件I或全封闭下法兰件4中，将上法兰件3与下法兰件I或件4用连接螺栓拧紧时，使金属密封圈件2受到弹性 轴向压缩，金属密封圈件2的上下端面与上法兰件3和下法兰件I或件4接触处产生塑性 变形，变形初期为线接触，从而建立起初始密封。当工作压力上升时，上法兰件3与下法兰 件I或件4互相分离，同时本新型自紧式金属密封圈件2的C形开口槽5轴向张开，补偿由 于上法兰件3与下法兰件I或件4分离造成的密封比压降低；随着工作压力的继续增大，金 属密封圈件2的C形开口槽5进一步张开并与上法兰件3和下法兰件I或件4接触处越压 越紧，由初期的线接触转变为窄面带接触，从而达到对系统流体的中、高压密封。[0024]实施例3[0025]在图3、图6所示实施例中，系统所承受的压力为轴向压力时采用端面轴向开口的 金属密封圈件2，将金属密封圈件2安装在外法兰件I中，将内法兰件3压入金属密封圈内 部，使金属密封圈件2受到弹性径向压缩，金属密封圈件2的两侧与外法兰件I内壁及内法 兰件3外壁产生塑性变形，变形初期为线接触，从而建立起初始密封。当工作压力上升时， 外法兰件I和内法兰件3径向张开，同时金属密封圈件2的C形开口槽5径向膨胀，补偿由 于外法兰件I和内法兰件3分离造成的密封比压降低；随着工作压力的继续增大，密封圈的 C形开口槽5进一步张开并与外法兰件I和内法兰件3接触处越压越紧，由初期的线接触转 变为窄面带接触，从而达到对系统流体的中、高压密封。
权利要求1.一种自紧式金属C形密封圈，包括一个O形密封圈本体，其特征在于，所述密封圈本体是一个空心金属圆环密封圈，在所述的圆环密封圈的内圈或外圈或端面的圆周上，开制有朝着径向或轴向张开的C形开口槽，从而构成一个外形为环形开口的光滑圆环弹性体。
2.如权利要求1所述的自紧式金属C形密封圈，其特征在于，所述金属C形密封圈采用高温合金制成。
3.如权利要求1所述的自紧式金属C形密封圈，其特征在于，所述金属C形密封圈表面镀涂层材料是镀银或镀镍。
4.如权利要求1所述的自紧式金属C形密封圈，其特征在于，所述金属C形密封圈可加工成分别用于密封内压、外压或轴向三种结构类型的密封圈。
专利摘要本实用新型公开的一种自紧式金属C形密封圈，密封圈本体是一个空心金属圆环密封圈，在所述的圆环密封圈的内圈或外圈或端面的圆周上，开制有朝着径向或轴向张开的C形开口槽，从而构成一个外形为环形开口的光滑圆环弹性体。本实用新型解决了流体密封系统耐高温、高压、耐蚀的密封问题，而且更适用于密封结构紧凑，螺栓、法兰盘等连接件尺寸、强度有限，预紧力不富裕的工作环境，如航空、航天飞行器等重要密封系统。
文档编号F16J15/28GK202851945SQ20122034109
公开日2013年4月3日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者陈茂, 叶丽梅, 代昌贵, 吴成彬, 秦兆富 申请人:成都凯天电子股份有限公司