一种端面密封结构的制作方法

本发明属于机械结构，涉及密封结构，特别涉及一种复杂连接部位的端面密封结构。

背景技术：

1、密封结构是机械系统中的常见单元，其功能是防止机械设备内部的工作介质泄露，及防止外界的灰尘杂质入侵。机械系统中常用的端面密封结构主要为o形密封圈、金属垫、纸垫等。o形密封圈是较常用的密封结构，用于端面密封时，需在连接件一侧设置胶圈槽，对于形状复杂的连接件，胶圈槽形状也会相对复查，在装配o形密封圈时，密封圈很难固定在胶圈槽内，装配难度较大，且装配后是否损伤胶圈无法确认，影响密封效果。金属垫密封结构，装配难度较小，但金属本身密封效果较差，特别是对于压力密封部位，且金属垫表面易产生表面划伤，导致密封失效概率增大。专用的密封纸垫，密封效果优于金属垫，但因其本身较软，对于复查连接部位，纸垫本身加工较难，且装配后连接过程中极易损伤。

2、传统密封结构在制造、装配、使用中存在的上述缺点，可能导致机械系统工作过程中出现密封失效，发生泄露工作介质的现象发生，严重时可能引起机械结构件等的损伤。特别是在直升机传动中，密封失效问题尤为常见，影响产品的正常使用，增加了维护成本，问题突出。

技术实现思路

1、本发明的目的：提供了一种端面密封结构，特别适用于复杂机械结构连接部位，解决传统o形密封圈、金属垫、密封纸垫等端面密封在制造、装配、使用中可能发生的外观缺陷、装配损伤、使用漏油等问题，解决因密封失效造成机械系统维修频率增高、可靠性下降等问题。

2、本发明的技术方案

3、一种端面密封结构，包括金属骨架垫，所述的金属骨架垫两侧面设置对称分布的环形凹槽，所述的环形凹槽内设置第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫，所述的第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫结构相同，包括橡胶垫本体，所述橡胶垫本体一侧中部设置凸圆，所述凸圆两侧对称设置有凹圆，所述凹圆远离凸圆的一侧设置为平面。

4、进一步，所述的金属骨架垫两侧还分别设置有外边和内边，所述内边和外边的形状与待密封连接件形状相匹配，所述环形凹槽位于外边和内边之间。

5、进一步，所述的内边上设置有与待密封件油路连通的油路通孔，油路通孔位于环形凹槽内侧。

6、进一步，所述的外边上设置有若干的螺栓安装通孔和定位销通孔。

7、进一步，所述金属骨架垫两侧面对称分布的环形凹槽底部之间有一厚度b。

8、进一步，所述金属骨架垫两侧面对称分布的环形凹槽边缘进行倒角或倒圆处理。

9、进一步，所述金属骨架垫材料选取铝合金材质。

10、进一步，凸圆半径为r，凹圆半径r，用于容纳凸圆的形状变形量，凹圆半径r根据凸圆半径r值确定。

11、进一步，两个凹圆凹下平面部分形成的总体积之和大于凸圆凸起平面部分体积。

12、进一步，所述的第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫与金属骨架垫整体硫化固定。

13、本发明的有益效果：

14、本发明的目的是提出一种更可靠的端面密封结构，特别是适用于复杂机械系统连接部位的密封，降低传统端面密封装配损伤、使用失效的概率，提高机械系统的使用可靠性及安全性。为机械系统中端面密封提供了一种新结构，特别是为解决大型复杂壳体端面密封装配困难、易发生漏油失效问题提供了一种解决方案，应用后可提高机械系统使用的可靠性及安全性；具体有以下优点：

15、(1)、本发明包括1个金属骨架垫、2个相同结构的双s叠加形橡胶垫。金属骨架垫形状设计可适应任意连接件装配需求，预留双s叠加形橡胶垫的安装槽。双s叠加形橡胶垫设计呈平-凹-凸-凹-平的接口形状。将2个双s叠加形橡胶垫硫化固定在金属骨架垫上预留的的环形安装槽内，形成一个整体且独立的密封结构，最终装配在需密封的连接件间，通过2个双s叠加形橡胶垫上对称设置的凸、凹圆结构，获得设计需要的压缩量，实现连接件间的端面密封，连接件不需预留密封结构单元。

16、(2)、金属骨架垫的设计，可适应复杂的端面连接结构，保证任意位置的压缩均匀，并为双s叠加形橡胶垫提供硫化槽保证良好的装配性。

17、(3)、金属骨架垫选用铝合金材料，具有密封能力，可实现辅助密封。

18、(4)、双s叠加形橡胶垫上设计有任意半径r的凸圆，可满足不同压缩量要求。

19、(5)、双s叠加形橡胶垫设计有任意半径r的凹圆，用于容纳凸圆的形状变形量，且可存储一定量的密封介质，起到辅助密封作用。

20、(6)、双s叠加形橡胶垫在凸圆两侧设计对称的凹圆结构，使密封结构装配后的压缩变形更均匀，实现良好的密封效果。

21、(7)、双s叠加形橡胶垫设计时高于安装面的凸圆部分体积需小于两侧凹圆低于安装面部分的体积之和，使密封结构装配后有足够的空间容纳凸圆的变形量，使橡胶有充足的变形溶胀空间，能够很好的保证橡胶不受损坏，并可以设计较大压缩量，保证连接件间能够紧密贴合，显著提升密封效果。

22、(8)、橡胶元件与金属元件硫化处理，形成稳定的形态，装配性更好，且减少了装配损伤，降低了使用中密封失效的概率。

技术特征：

1.一种端面密封结构，其特征在于，包括金属骨架垫，所述的金属骨架垫两侧面设置对称分布的环形凹槽，所述的环形凹槽内设置第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫，所述的第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫结构相同，包括橡胶垫本体，所述橡胶垫本体一侧中部设置凸圆，所述凸圆两侧对称设置有凹圆，所述凹圆远离凸圆的一侧设置为平面。

2.根据权利要求1所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述的金属骨架垫两侧还分别设置有外边和内边，所述内边和外边的形状与待密封连接件形状相匹配，所述环形凹槽位于外边和内边之间。

3.根据权利要求2所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述的内边上设置有与待密封件油路连通的油路通孔，油路通孔位于环形凹槽内侧。

4.根据权利要求2所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述的外边上设置有若干的螺栓安装通孔和定位销通孔。

5.根据权利要求1所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述金属骨架垫两侧面对称分布的环形凹槽底部之间有一厚度b。

6.根据权利要求5所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述金属骨架垫两侧面对称分布的环形凹槽边缘进行倒角或倒圆处理。

7.根据权利要求1所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述金属骨架垫材料选取铝合金材质。

8.根据权利要求1所述的一种端面密封结构，其特征在于，凸圆半径为r，凹圆半径r，用于容纳凸圆的形状变形量，凹圆半径r根据凸圆半径r值确定。

9.根据权利要求8所述的一种端面密封结构，其特征在于，两个凹圆凹下平面部分形成的总体积之和大于凸圆凸起平面部分体积。

10.根据权利要求1所述的一种端面密封结构，其特征在于，所述的第一双s叠加形橡胶垫和第二双s叠加形橡胶垫与金属骨架垫整体硫化固定。

技术总结
本发明属于机械结构技术领域，特别涉及一种复杂连接部位的端面密封结构，包括金属骨架垫，所述的金属骨架垫两侧面设置对称分布的环形凹槽，所述的环形凹槽内设置第一双S叠加形橡胶垫和第二双S叠加形橡胶垫，所述的第一双S叠加形橡胶垫和第二双S叠加形橡胶垫结构相同，包括橡胶垫本体，所述橡胶垫本体一侧中部设置凸圆，所述凸圆两侧对称设置有凹圆，所述凹圆远离凸圆的一侧设置为平面，本发明为机械系统中端面密封提供了一种新结构，特别是为解决大型复杂壳体端面密封装配困难、易发生漏油失效问题提供了一种解决方案，应用后可提高机械系统使用的可靠性及安全性。

技术研发人员：徐秀波,胡克伟,刘一鸣,陈昌俊,齐晓辉,徐童童,秦艳波,程巾英,张羽
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15