带有肋条的密封圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有肋条的密封圈（1），包括至少一条肋条（70）。相比于密封条的橡胶材料本身所产生的回弹力，本实用新型的肋条能够产生更强的回弹力，弥补了橡胶密封力的不足，进而可以缩小密封圈的尺寸，增强密封结构的稳定性。同时，当法兰连接间隙变大导致回弹力变小时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构。当橡胶因低温或者老化丧失弹性时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构，保证了低温密封可靠性，延长密封圈的使用寿命。
【专利说明】带有肋条的密封圈
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带有肋条的密封圈，具体涉及用于密封空气制动管系的橡胶密封圈。
【背景技术】
[0002]密封圈的结构形式各式各样，传统的橡胶密封圈结构形式主要有O形圈、矩形圈、X型圈和蕾型圈等。不同形状的密封圈的密封原理基本相同，即橡胶材料在工作状态下，具有粘弹性的双重特点，其力学行为类似于高粘度的流体，能够将密封压力传递到与其接触的材料表面。
[0003]图1示出了密封圈的基本原理。以O形圈为例，如图1 (a)所示当密封圈装在沟槽后，其断面在设计压缩率的压缩下，产生一个初始接触应力；当被密封介质的压力等于零时，该接触应力F的分布如图1(b)。随着被密封介质压力Pl的增大，密封圈会被压向与压力方向相反一侧的沟槽，产生如图1 (c)的接触应力分布，堵住了流体的泄漏通道而起密封作用，即在流体压力Pl下，密封的接触应力等于密封圈的初始接触应力与流体压力所产生的接触应力之和P2，此时P2 > P1，如图1 (d)，即完成了密封。
[0004]通常，空气制动管系采用橡胶密封圈形式，橡胶密封圈是一种挤压密封件。如图2所示。橡胶密封圈放置于管系法兰的沟槽内，通过密封圈的预压缩，靠预压缩后产生的回弹力给密封接触面一定压力，达到密封目的，它需要预压缩，是一种“被动”密封形式。
[0005]但是，传统的密封圈在实际使用过程中经常会发生密封不严的情况。通常的密封圈为纯橡胶制品，即单纯靠橡胶形变之后产生的回弹力给予密封接触面压力。因为密封力仅有回弹力，所以为了满足安装强度所需的回弹力，所以不得不增加密封圈的尺寸。相应的，不得不增加沟槽的尺寸，反而影响密封结构的整体稳定性。第二，密封圈组成的密封结构通常处于长期震动的环境中。这种不稳定的震动会导致紧固螺栓松动，法兰连接间隙变大，密封圈形变变小导致回弹力变小，进而导致密封结构的失效。第三，橡胶本身特性导致了在低温环境中丧失弹性，导致密封圈回弹力变小，以及橡胶老化导致回弹力下降都会使得密封结构失效。
[0006]一旦上述密封结构发生泄漏,会大大影响空气空气制动管的使用性能或者工作寿命。如果该空气制动管被使用在铁路货车上，会严重影响铁路运输安全。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种增强密封力的带有肋条的密封圈。
[0008]本实用新型提供一种带有肋条的密封圈，包括至少一条肋条。该肋条的剖面为矩形或者圆形或者椭圆形或者三角形。
[0009]根据本实用新型的实施例，该带有肋条的密封圈的剖面为矩形或者圆形或者椭圆形或者三角形。
[0010]根据本实用新型的实施例，该肋条位于密封圈的中央部位。[0011]根据本实用新型的实施例，该肋条为多条，构成同心圆的构造。
[0012]根据本实用新型的实施例，该肋条不连续，为相隔的多个肋条段构成的带状结构。
[0013]根据本实用新型的实施例，该肋条段顺次连接组成环形。
[0014]根据本实用新型的实施例，该肋条段不紧挨着，而是由介质填充的空隙相隔。
[0015]相比于密封条的橡胶材料本身所产生的回弹力，上述技术方案中的肋条能够产生更强的回弹力，弥补了橡胶密封力的不足，进而可以缩小密封圈的尺寸，增强密封结构的稳定性。同时，当法兰连接间隙变大导致回弹力变小时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构。当橡胶因低温或者老化丧失弹性时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构，保证了低温密封可靠性，延长密封圈的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1为现有技术密封原理示意图。
[0017]附图2为现有技术中密封圈与法兰的安装示意图。
[0018]附图3为本实用新型实施例的带有肋条的密封圈的俯视图。
[0019]附图4为本实用新型实施例的带有肋条的密封圈的沿A-A’的截面图。
[0020]附图5为本实用新型实施例的带有肋条的密封圈的沿A-A’的截面图。
【具体实施方式】
[0021]通过对【背景技术】的分析，可以看出回弹力的变小导致密封力不够是导致密封失效的主要原因。本实用新型提供一种增强密封力的带有肋条的密封圈，使得在上述不利的情况下，依旧保持足够的回弹力，防止密封泄漏。
[0022]图3示出了，根据本实用新型实施例的带有肋条的密封圈的俯视图，在所述密封圈I中包含肋条70。在图3中以实线示出密封圈，以虚线示出肋条。
[0023]图4中示出了带有肋条的密封圈沿A-A’的剖面的示意图。为了表示方便，密封圈I的剖面为矩形。本领域技术人员可以理解的，该密封圈的剖面可以是矩形、圆形、椭圆形、三角形等形状，该剖面的形状可以根据密封圈所安装的位置的形状决定。举例而言，可以根据安装密封圈的法兰上的沟槽的形状确定。
[0024]密封圈中的橡胶材料可以采用常见的橡胶材料，如丁腈橡胶。
[0025]肋条70为加强橡胶回弹力的部件，包覆在密封圈I中。肋条可以在不同方向上保持相同的回弹力，也可以在特定方向上保持更强的回弹力。距离而言，肋条可以在图示的上下方向保持更强的回弹力，以弥补形变不足时所产生的密封力不足的问题。图4中肋条70的剖面为矩形。本领域技术人员可以理解的，该肋条70的剖面可以是矩形、圆形、椭圆形、三角形等形状，该剖面的形状可以根据密封圈I的形状配合。举例而言，可以根据安装密封圈的形状确定。以图4中的肋条为例，如果肋条在Y方向上比X方向上更长，则可以在Y方向上产生更强的回弹力。
[0026]可以理解的，如图4所示，肋条可以位于密封圈I的中央部位，而不是偏向于某个边缘，保证了密封圈的可变形性能。可以理解的，肋条可以有多条，比如两条肋条构成同心圆的构造。[0027]可以理解的，肋条不连续，如图5所示，可以为相隔一定距离的多个肋条段701顺次构成的带状结构。
[0028]采用上述构造可以明显地带来如下优点:
[0029]相比于密封条的橡胶材料本身所产生的回弹力，上述技术方案中的肋条能够产生更强的回弹力，弥补了橡胶密封力的不足，进而可以缩小密封圈的尺寸，增强密封结构的稳定性。同时，当法兰连接间隙变大导致回弹力变小时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构。当橡胶因低温或者老化丧失弹性时，肋条产生的额外的回弹力不受影响，保证了密封力足够支持密封结构，保证了低温密封可靠性，延长密封圈的使用寿命。
[0030]作为更进一步的实施例，所述肋条可以采用多种实现形式。肋条可以使用分立的肋条段，组成带状结构。
[0031]当使用分立的肋条段时，可以将各个肋条段顺次连接组成环形。可以理解的是，各个肋条段可以不紧挨着，而是相隔一段距离，比如2cm，这个相隔的距离要根据密封圈的尺寸，肋条段的尺寸等因素由本领域技术人员根据现场条件调整。相隔的空隙中可以填充介质用于分隔肋条段。介质可以是与密封圈相同的橡胶材料，也可以是与密封圈不同的橡胶材料，也可以是橡胶之外的材料。这样节省了肋条段的数量，可以节约成本。
[0032]进一步地，所述肋条段的位置可以根据密封圈所处的法兰的结构进行设置。可以采取不等距的肋条段，或者其他可能的不规则的形状进行设置，只要能够保证肋条段与法兰可以产生足够的回弹力都应当被包含在本实用新型的发明构思之内。
[0033]本领域技术人员可以理解的，该肋条段的剖面可以是矩形、圆形、椭圆形、三角形等形状，该剖面的形状可以根据肋条段所安装的位置的形状决定。举例而言，可以根据安装密封圈的法兰上的沟槽的形状确定。
【权利要求】
1.一种带有肋条的密封圈，包括至少一条肋条。
2.如权利要求1所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条的剖面为矩形或者圆形或者椭圆形或者三角形。
3.如权利要求1所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述带有肋条的密封圈的剖面为矩形或者圆形或者椭圆形或者三角形。
4.如权利要求1所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条位于密封圈的中央部位。
5.如权利要求1所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条为多条，构成同心圆的构造。
6.如权利要求1所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条不连续，为相隔的多个肋条段构成的带状结构。
7.如权利要求6所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条段顺次连接组成环形。
8.如权利要求7所述的带有肋条的密封圈，其特征在于:所述肋条段不紧挨着，而是由介质填充的空隙相隔。
【文档编号】F16L23/22GK203703439SQ201420067792
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】周易文, 朱丽平, 刘嘉 申请人:北京航材百慕合力高分子材料有限公司