密封圈及密封结构的制作方法

本实用新型涉及密封圈技术领域，特别是涉及一种密封圈及密封结构。

背景技术：

现有技术一般采用O形密封圈进行高压密封,通过径向、轴向的压缩实现密封。但是,现有的O形密封圈只能实现单方向的密封，即轴向密封或径向密封。在既需要轴向密封又需要径向密封的场合，若使用O形密封圈会导致切胶圈，从而引起泄漏；另外，使用O形密封圈密封，O形圈容易被切伤，若待密封的零件偏心，O形圈切伤会更加严重。

另一技术方案中，使用骨架油封进行密封,将骨架油封压装在零件上，通过骨架油封实现了不同零件之间的密封。但是，该密封方式需要更改现有零件的结构，变动大且成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供了一种密封圈，包括密封圈本体，所述密封圈本体安装在待密封零件形成的密封空间中，所述密封圈本体为环形圈体结构，包括同心设置的内圈和外圈，所述密封圈本体沿其轴向方向设有多个向外延伸的环形凸起，并且，多个所述环形凸起的轴向尺寸沿所述密封圈本体的径向方向自内向外逐渐增大。

进一步地，所述内圈能够与第一零件的外壁以过盈配合的方式接触密封，实现径向密封；所述环形凸起能够与第二零件的表面以过盈配合的方式接触密封，实现轴向密封。

进一步地，所述环形凸起的端面形成所述密封圈本体的轴向密封面，所述轴向密封面能够与所述第二零件的表面以过盈配合的方式接触密封。

进一步地，靠近所述外圈的所述环形凸起的端面形成的轴向密封面为主密封面。

进一步地，所述主密封面为平面。

进一步地，多个所述环形凸起间隔设置，且相邻的所述环形凸起之间形成空腔。

进一步地，设置有3个环形凸起，所述环形凸起包括沿所述密封圈本体的径向方向自内向外间隔设置的第一凸起、第二凸起以及第三凸起，所述第一凸起紧贴所述内圈布置，所述第三凸起紧贴所述外圈布置，所述第一凸起和所述第二凸起用于防扭，所述第三凸起用于密封。

进一步地，所述密封圈本体一体成型，且所述密封圈本体为轴对称和/或中心对称结构。

进一步地，所述密封圈本体为弹性圈体。

本实用新型还提供了一种密封结构，所述密封结构包括待密封零件、由所述待密封零件组成的环形密封空间以及上述的密封圈，所述密封圈能够以过盈配合的方式分别沿轴向和径向密封在所述密封空间。

本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型实现了密封圈的多方向密封，既能实现轴向密封又能实现径向密封，提高密封可靠性；

(2)本实用新型沿密封圈的轴向方向设有向外延伸的多个环形凸起，提高了密封压力，能够有效防止密封圈倾倒；

(3)本实用新型即使在零件偏心一定位置的情况下，也能够实现良好的密封效果；

(4)本实用新型的密封圈设有空腔，降低了密封圈被切伤的风险，且在系统压力下，增加了密封圈的接触压力；

(5)本实用新型的密封圈的截面对称设计，能够防止装配错误的发生，提高密封圈的通用性；

(6)本实用新型结构简单，容易批量生产，加工成本低，具有广泛的适用性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例提供的密封圈的装配示意图；

图2为本实用新型实施例提供的密封圈的另一装配示意图(待密封零件偏心)；

图3为本实用新型实施例提供的密封圈的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的密封圈的局部剖视截面图；

图中附图标记如下：

10-第一零件 20-第二零件

30-第三零件 40-螺栓

1-密封圈本体 2-环形密封槽

3-间隙 11-内圈

12-外圈 13-环形凸起

131-第一凸起 132-第二凸起

133-第三凸起 14-空腔

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1至图4示出了根据本实用新型的实施方式提供的密封圈的结构示意图。如图1至图4所示，本实用新型提供的密封圈包括密封圈本体1，密封圈本体1安装在不同零件形成的密封空间中，密封圈本体1能够容纳于由密封空间形成的环形密封槽2中，密封圈本体1为环形圈体结构，包括同心设置的内圈11和外圈12，密封圈本体1沿其轴向方向设有多个向外延伸的环形凸起13，并且，多个环形凸起13的轴向尺寸沿密封圈本体1的径向方向自内向外逐渐增大。

本实施方式中，第一零件10(例如硬管)、第二零件20(例如套接在硬管外周的衬套)以及第三零件30(例如盖板)形成环形密封槽2，并且通过螺栓40将不同的零件固定连接在一起。

密封圈本体1套接在第一零件10的外周上，密封圈本体1的内圈11能够与第一零件10过盈配合，实现径向密封；环形凸起13的端面形成密封圈本体1的轴向密封面，通过轴向压缩，能够与第二零件20或第三零件30的表面过盈接触，实现轴向密封。

密封圈本体1为对称式结构，多个环形凸起13对称地设置在密封圈本体1的上、下两侧；多个环形凸起13间隔设置，相邻的环形凸起13之间形成空腔14。

沿密封圈本体1的轴向方向设有多个向外延伸的环形凸起13，外侧的凸起主要用于密封，内侧的凸起主要用于调整密封圈的尺寸结构，防止密封圈倾倒；同时设置多个轴向密封面，能够增加零件与密封圈的接触面积，提高密封可靠性。

具体实施中，沿密封圈本体1的径向方向自内向外(内圈11和外圈12之间)设有3个环形凸起13，包括沿密封圈本体1的径向方向自内向外设置的第一凸起131、第二凸起132以及第三凸起133，第一凸起131紧贴内圈11布置，第三凸起133紧贴外圈12布置。第一凸起131的端面为第一密封面，第二凸起132的端面为第二密封面，第三凸起133的端面为第三密封面，且第三密封面为平面。第一凸起131、第二凸起132以及第三凸起133的轴向尺寸依次增大。

第一凸起131为内侧凸起，内圈11与第二零件20过盈配合时，能够支撑密封圈，起到防扭作用。第二凸起132为中间凸起，密封圈在第三零件30(盖板)的压缩下、在内部介质压力下，密封圈本体1因第二凸起132的凸点的抵制作用，能够抑制密封圈的扭曲，起到调整、扶正密封圈的作用，有效防止密封圈倾倒。第三凸起133为外侧凸起，第三凸起133形成的第三密封面为主密封面，能够起到密封作用，实现轴向密封。

由于轴向密封时，待密封的零件一般为平面，将第三凸起133的端面设置为平面，能够大大增加与第二零件20和第三零件30的接触面积，提高密封可靠性。其他实施方式中，第三密封面也可以与第一密封面和第二密封面一样，为凸面。

密封圈本体1的轴向尺寸大于环形密封槽2的轴向尺寸，能够以过盈配合的方式与第三零件30接触实现轴向密封。由于密封时，第一凸起131的一部分与第一零件10抱紧，可将第一凸起131的轴向尺寸设置的小于环形密封槽2的轴向尺寸；第二凸起132和第三凸起的轴向尺寸均大于环形密封槽2的轴向尺寸。具体实施中，第二凸起132可设置多个以使得密封压力均匀分布。

特别地，第二零件20(衬套)套接到第一零件10的孔的外周时，可能会发生移位，出现如图2所示的一侧的间隙3大、另一侧的间隙3小的情况，图2示出了极限情况下的密封示意图，此时，第二零件20的一侧紧贴第一零件10的外壁，第二零件20的另一侧与第一零件10的外壁存在较大的间隙3。衬套偏心移位时，大的间隙3可能未被密封，容易引起泄漏。采用本实施方式提供的密封圈，能够容许第二零件20一定程度的偏心，密封圈能够在极限情况下及时进行调整，保证密封效果。特别是对于发动机的多缸一盖的应用情况，设置有第二凸起132，可以代替骨架油封，及时进行调整，将密封圈扭正，防止密封圈倾倒，成本低且密封效果好。

空腔14的截面形状均为倒梯形状，可以有效防止密封圈被零件切伤，同时，空腔14的倒梯形结构在承受介质压力时可以让密封圈本体1抱紧第一零件10，提高了密封圈本体1与第一零件10的密封压力，提高密封可靠性。

密封圈本体1为弹性圈体，优选采用弹性橡胶圈，充分利用密封圈的弹性，可实现轴向和径向多方向密封，保证密封效果。

此外，密封圈本体1为一体成型，且密封圈本体1的形状和尺寸大小可以根据待密封零件的形状和尺寸设计。若待密封零件的截面为圆，密封圈本体1既为轴对称结构，也为中心对称结构；若待密封零件为椭圆，则密封圈本体1为轴对称结构。

将密封圈设计为对称的结构，可以有效降低装配错误，起到防错的效果，同时提高密封圈的通用性。本实用新型提供的密封圈结构简单，容易批量生产，加工成本低，具有广泛的适用性。

本实用新型还提供了一种采用上述密封圈进行密封的密封结构，该密封圈用于对零件形成的环形密封空间进行密封，既能实现轴向密封又能实现径向密封。密封结构包括待密封零件、由待密封零件组成的环形密封空间以及上述的密封圈，密封圈能够分别过盈配合的方式沿轴向和径向密封在密封空间。

密封圈本体1的内圈11与第一零件10的外壁过盈接触配合，实现径向密封；密封圈本体1的上、下表面设有环形凸起13形成上、下密封面，上、下密封面分别与第三零件30和第二零件20过盈接触配合，实现轴向密封；同时，在主密封面的基础上设置次密封面能够有效防止密封圈倾倒。

密封时，先将密封圈本体1套入第一零件10和第二零件20形成的空间中以过盈配合的方式将第一零件10和第二零件20密封，再通过第三零件30轴向压缩密封圈本体1实现轴向密封。

本实施方式示出的环形密封空间由第一零件10、第二零件20以及第三零件30形成，实际上，本技术方案的环形密封空间也可由2个或者多个零件形成，例如第一零件10和第三零件30可以为一体式结构，与第二零件20形成环形密封空间。

需要指出的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。