一种密封圈的制作方法

本实用新型涉及机械密封技术领域，特别是涉及一种密封圈。

背景技术：

密封圈作为一种常用机械零件广泛应用于各行各业中，常应用于轴与孔之间的动态密封，主要起到防液体或气体泄漏的作用。现有技术生产的密封圈绝大多数都是由弹性体本体进行密封，密封力主要是由系统本身及密封圈唇体自身弹性提供的。随着密封圈的广泛使用，不同的应用领域对密封圈的要求也不同。

现有技术中密封圈一般利用弹性体本体如橡胶进行密封，即靠橡胶材料加工成的密封圈本身的弹性提供密封力。然而单纯采用橡胶材质制成的密封圈会因为外界环境如压力、温度的变化或长时间的磨损及材料老化等原因造成密封圈的弹性降低或消失，进而导致密封性变差。橡胶材料的最低耐受温度为零下50℃左右，因而在零下200℃的超低温环境中，橡胶会发生硬化甚至破裂，完全失去弹性。当然，在上述超低温环境下，鉴于金属自身的弹性受温度影响较小，可以采用金属密封法，利用金属材料对密封系统的弹性收缩量提供足够的补偿力。但采用金属密封法，在设备中金属与金属之间的摩擦会使密封面划伤，降低设备的密封性。因此，超低温环境对密封圈提出了更多苛刻条件。

实验研究表明：非金属部件的收缩率是金属部件的十倍左右，所以金属弹簧能够提供足够的补偿力成为关键。现有技术提供了一种在非金属密封唇中设置单层螺旋弹簧的方式制成的密封圈，利用内置的螺旋弹簧为密封圈提供弹性补偿力。然而由于弹簧加工后存在螺距，即螺距之间是无弹簧提供弹力的，即密封唇的弹力补偿并不是连续均匀的，这造成该密封圈在密封低分子气体与低温介质时十分容易泄漏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种密封圈，以解决上述现有技术存在的问题，对密封圈的密封唇形成连续均匀的弹力，保证密封圈具备良好的密封性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种密封圈，包括唇形圈体和弹性补偿元件，所述弹性补偿元件置于所述唇形圈体上唇和下唇之间的环形凹槽内；所述弹性补偿元件为环状圈体，所述环状圈体内壁自上而下依次设置有小环面、内环面和大环面；所述内环面的内径小于所述小环面的内径，所述小环面的内径小于所述大环面的内径。

可选的，所述内环面上开设有等间距设置的导气槽。

可选的，所述环状圈体内部中空，所述环状圈体内填充有环状螺旋金属弹簧。

可选的，所述环状螺旋金属弹簧为不锈钢弹簧或合金弹簧。

可选的，所述环状圈体截面为矩形；所述环状螺旋金属弹簧的截面积为所述环状圈体截面积的四分之一。

可选的，所述环状圈体为采用刚性材料制成的一体成型结构。

可选的，所述环状螺旋金属弹簧外壁上设置有至少一个卡槽，所述环状圈体内部开设有与所述卡槽匹配的凸缘。

可选的，所述小环面、内环面和大环面分别填充有柔性密封垫，所述柔性密封垫内壁光滑。

本实用新型提供的密封圈相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的密封圈整体结构简单，密封效果好。在圈体内设置的环状螺旋金属弹簧增加了密封圈的整体强度；环状螺旋金属弹簧与圈体内部通过卡槽和卡扣配合连接，二者连接更紧密，避免了圈体与环状螺旋金属弹簧之间的相对运动。环状圈体作为应力补偿元件置于唇形圈体的环向凹槽中，能够为唇形圈体提供连续、均匀的径向弹力补偿。同时，该结构使密封圈的弹性补偿元件在超低温工作环境中的收缩率降低，保证了密封圈在低温环境下有足够的密封力，提高了密封圈在超低温工作环境中的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型密封圈整体结构示意图；

图2为本实用新型密封圈环状圈体结构示意图；

图3为本实用新型密封圈环状圈体局部剖视图；

图4为本实用新型密封圈环状螺旋金属弹簧结构示意图；

其中，1为唇形圈体、2为上唇、3为下唇、4为环状圈体、5为小环面、6为内环面、7为大环面、8为导气槽、9为环状螺旋金属弹簧、10为卡槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种密封圈，以解决上述现有技术存在的问题，对密封圈的密封唇形成连续均匀的弹力，保证密封圈具备良好的密封性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种密封圈，如图1、图2、图3和图4所示，包括唇形圈体1和弹性补偿元件，弹性补偿元件置于唇形圈体1的上唇2和下唇3之间的环形凹槽内；弹性补偿元件为环状圈体4，环状圈体4内壁自上而下依次设置有小环面5、内环面6和大环面7；小环面5、内环面6和大环面7之间分别设置有一圈环形缝隙；内环面6的内径小于小环面5的内径，小环面5的内径小于大环面7的内径。内环面6上开设有等间距设置的导气槽8。环状圈体4内部中空，环状圈体4内填充有环状螺旋金属弹簧9。环状螺旋金属弹簧9为不锈钢弹簧或合金弹簧。

环状圈体4截面为矩形；环状螺旋金属弹簧9的截面积为环状圈体4截面积的四分之一。环状圈体4为采用刚性材料制成的一体成型结构。环状螺旋金属弹簧9外壁上设置有十二个等间距排列的卡槽10，环状圈体4内部开设有与卡槽10匹配的凸缘(图中未标出)。环状螺旋金属弹簧9通过卡槽10和凸缘紧密的固定于环状圈体4内部。小环面5、内环面6和大环面7分别填充有柔性密封垫，柔性密封垫内壁光滑。

本实用新型的环状圈体4为唇形圈体1提供连续、均匀的弹性补偿力，进而提高密封圈的密封性，有效避免低分子气体、低温介质的泄露。同时在超低温环境中，环状螺旋金属弹簧9截径的收缩率小，进而保证了密封圈在低温环境下有足够的密封力。环状圈体4内壁独特的小环面5、内环面6和大环面7结构，通过其内径的不同，进一步的提高整体密封性。内环面6上设有连通上下两部分的导气槽8。导气槽8的宽度为1.5mm，槽深为1.5mm；导气槽8的目的是将内环面6上下两侧的缝隙内的气体进行输送，通过气体压力来达到环状圈体4自动补偿的密封效果。

在环状圈体4内设置的环状螺旋金属弹簧9增加了密封圈的整体强度；环状螺旋金属弹簧9与环状圈体4内部通过卡槽10和卡扣配合连接，二者连接更紧密，避免了环状圈体4与环状螺旋金属弹簧9之间的相对运动。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。