一种静态锥面密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种静态锥面密封结构，包括缸筒(1)、端盖(2)和密封件(3)，所述缸筒(1)与端盖(2)活动连接，在密封件(3)上分别形成内端面(31)、外锥状面(33)，所述缸筒(1)一端形成内锥状面(12)；所述密封件(3)限定在缸筒(1)与端盖(2)之间，且密封件(3)通过内端面(31)与端盖(2)配合形成平面密封结构，并通过外锥状面(33)与缸筒(1)上的内锥状面(12)配合形成锥面密封结构。本发明使缸筒与端盖之间形成两道密封结构，且端盖在拆装时，密封件均不会接触到缸筒与端盖的连接部位，保证了缸筒与端盖之间的密封可靠性，也不存在密封件被挤出变形问题，杜绝了密封件在端盖拆装中的损坏风险。
【专利说明】
一种静态锥面密封结构
技术领域
[0001]本发明涉及缸筒与端盖密封连接技术领域，尤其是涉及用于缸筒与端盖密封连接的一种静态锥面密封结构。
【背景技术】
[0002]缸筒与端盖密封连接结构在很多流体类设备上有应用，例如，需要经常拆卸端盖的注脂枪类产品。对于注脂枪类产品而言，其在使用过程中，当油脂耗尽后，需要打开与缸筒密封连接的端盖以进行填料作业。现有的、常见的缸筒与端盖之间的密封连接结构采用螺纹旋紧方式密封，即，在缸筒、端盖的连接部位分别加工有配对的内、外螺纹，在缸筒端面外圆周上加工有沟槽，以容纳橡胶类密封圈等密封件，所述端盖中心还加工有NPT螺纹，作为对外连接的接口；在缸筒与端盖相互旋紧的过程中，持续地对密封件进行挤压，迫使密封件发生变形，从而实现缸筒与端盖之间的密封连接。
[0003]上述的缸筒与端盖之间的密封连接结构，其在工作过程中，如果缸筒内部的压力较高，高压力将会迫使密封件向外挤压，其部分橡胶材料会被挤入缸筒与端盖之间的螺旋间隙中，而当缸筒内的压力减低或者撤销后，密封件上原先被挤出的这部分橡胶材料并不能完全复原。因此，这种缸筒与端盖密封连接结构就至少存在如下缺陷:
[0004]其一，在反复打开端盖和旋紧端盖的操作过程中，螺旋部尖锐的牙尖会啃食密封件，容易导致密封件受损，从而影响到缸筒与端盖之间的密封效果;如果密封件受到严重损伤的，将不能重复使用。
[0005]其二，即使侥幸密封件没有损坏，但在打开端盖后，密封件容易被端盖粘连带出，然后在端盖移动过程中，密封件又容易掉落到地面。由于密封件上沾有油脂，使其容易沾染泥沙等杂质，而且难以清理干净，从而给缸筒系统带来污染和故障源;如果密封件滚落到现场周边设备所形成的狭窄沟缝中，则又难以拿取，从而给后续作业带来麻烦甚至是中断。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种静态锥面密封结构，提高缸筒与端盖之间的密封可靠性，并有效防止其中的密封件在端盖拆装操作中发生损坏。
[0007]本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种静态锥面密封结构，包括缸筒、端盖和密封件，所述缸筒与端盖活动连接，所述密封件上分别形成内端面、外锥状面，所述缸筒一端形成内锥状面;所述密封件限定在缸筒与端盖之间，且密封件通过内端面与端盖配合形成平面密封结构，并通过外锥状面与缸筒上的内锥状面配合形成锥面密封结构。
[0008]优选地，还包括挂片，所述挂片挡在密封件外侧且与端盖连接固定，在密封件与挂片之间形成让位间隙。
[0009]优选地，所述的端盖上设置让位斜面，所述密封件与挂片之间通过让位斜面而形成让位间隙。
[0010]优选地，所述的挂片一侧设置让位凸台，所述密封件与挂片之间通过让位凸台而形成让位间隙。
[0011 ]优选地，所述的外锥状面为直纹锥面结构。
[0012]优选地，所述的外锥状面为向外鼓起的曲面结构。
[0013]优选地，所述密封件的尾端形成弹性扩张部，所述弹性扩张部与密封件主体部之间形成凹槽。
[0014]优选地，所述缸筒的外圆周上设置螺纹连接部，所述端盖与螺纹连接部组成螺纹活动连接。
[0015]优选地，所述的密封件采用硬度介于橡胶与金属之间的半硬材料制成。
[0016]优选地，所述密封件所采用的半硬材料是四氟，或者是尼龙，或者是聚醚醚酮。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:由于在密封件与端盖之间形成平面密封结构，同时，在密封件与缸筒之间形成锥面密封结构，从而使得缸筒与端盖之间形成了两道密封结构，既不用通过增加缸筒壁厚或者增加端部法兰结构以开设用于容纳O型密封圈的密封沟槽，也不需要对端盖施加强力才能实现缸筒与端盖之间的密封，更不存在密封件在缸筒内腔高压下被挤出变形的问题，因此，本发明可以很好地保证缸筒与端盖之间的密封可靠性，在缸筒壁厚不够、端盖尺寸不能容纳O型密封圈和挡圈的情况下，尤其实用;并且，在端盖拆装操作中，其中的密封件均不会接触到缸筒与端盖的连接部位，因此，即使多次拆卸端盖，其中的密封件也不容易损坏，从而有效地防止了密封件在端盖的反复拆装操作中发生损坏，有利于保证缸筒与端盖之间的密封可靠性。通过采用挂片挡在密封件外侧且与端盖连接固定，因此，在端盖拆装操作中，由于挂片的阻挡，可以确保密封件不会掉落到地上，从而有效地避免了密封件因沾染泥沙等杂质且难以清理干净所导致的污染和安全隐串
■/Ql、O
【附图说明】
[0018]图1为本发明一种静态锥面密封结构的构造图。
[0019]图2为图1中的A-A向剖视图。
[0020]图3为图2中B处的局部放大图(让位间隙的构造方式I)。
[0021]图4为图2中B处的局部放大图(让位间隙的构造方式2)。
[0022]图5为图4中的挂片的结构图。
[0023]图6为图5中的C-C向剖视图。
[0024]图7为图1中的缸筒的结构图。
[0025]图8为图1中的密封件的结构图。
[0026]图9为图8中D处的局部放大图(外锥状面为直纹锥面)。
[0027]图10为图8中D处的局部放大图(外锥状面为向外鼓起的曲面)。
[0028]图中标记:1-缸筒，2-端盖，3-密封件，4-挂片，5-压力接口，6_让位间隙，7_连接螺钉，11-螺纹连接部，12-内锥状面，21-让位斜面，31-内端面，32-弹性扩张部，33-外锥状面，34-凹槽，35-安装通孔，41-装配孔，42-压力通孔，43-让位凸台。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]实施方式I
[0031]如图1、图2所示的静态锥面密封结构，主要包括缸筒1、端盖2和密封件3，所述端盖2呈U形结构，其内腔形成凸台和止口槽，在凸台部位开设贯穿凸台的压力接口 5。所述缸筒I的结构如图7所示，在缸筒I 一端形成内锥状面12，在缸筒I的外圆周上设置螺纹连接部11，所述端盖2与螺纹连接部11通过相互旋合的内、外螺纹而组成螺纹活动连接。所述密封件3的结构如图8、图9所示，其主体部上分别设置内端面31、外锥状面33和安装通孔35，所述外锥状面33为直纹锥面结构。所述密封件3通过其上的安装通孔35与端盖2内腔的凸台相互套接，所述缸筒I与端盖2之间通过相互旋合操作来将密封件3夹持固定在端盖2与缸筒I之间，所述密封件3上的内端面31位于端盖2内腔的止口槽中，从而使密封件3与端盖2之间形成卡合结构，有利于密封件3与端盖2之间的安装定位，且密封件3通过内端面31与端盖2内腔的止口槽相配合而形成平面密封结构，同时，通过外锥状面33与缸筒I上的内锥状面12相配合而形成锥面密封结构。因此，所述缸筒I与端盖2之间就形成了两道密封结构，从而可以很好地保证缸筒I与端盖2之间的密封可靠性;而且，由于在端盖2的拆装操作中，所述密封件3均不会接触到缸筒I与端盖2之间的连接部位，因此，即使多次拆卸端盖2，其中的密封件3也不会与端盖2上的螺纹发生作用而受损，更不存在密封件3在缸筒I内腔高压下被挤出变形的问题，从而有效地防止了密封件3在端盖2的反复拆装操作中发生损坏。
[0032]在缸筒I与端盖2的旋合拧紧过程中，不可避免地存在不均匀、不稳定状况，从而使得密封件3与缸筒I之间的锥面密封配合难免产生少许不同心，再加上内锥状面12、外锥状面33的制作公差，对于常规的直纹锥面配合，两者线接触的部位就不是一整周圆周接触，而是局部接触，这样容易造成密封失效。为此，如图10所示，所述密封件3上的外锥状面33也可以设计成向外鼓起的曲面结构，采用这种结构设计后，就能保证内锥状面12与外锥状面33之间在缸筒I与端盖2旋合拧紧过程中形成一个完整的圆周线接触，从而确保密封件3与缸筒I所形成的锥面密封结构的密封可靠性。特别地，所述密封件3最好是选用硬度介于橡胶与金属之间的半硬材料制成，例如，四氟、尼龙、聚醚醚酮等半硬材料，这样在缸筒I与端盖2旋合拧紧过程中，密封件3在受到适当挤压后也不会被破坏，而只是发生少许压缩变形，从而使得前述的内锥状面12与外锥状面33之间的圆周线接触变成面接触，从而有利于增强密封件3与缸筒I之间的密封可靠性。
[0033]进一步地，如图8、图9、图10所示，在密封件3尾端形成有弹性扩张部32，所述弹性扩张部32可以是通过在密封件3主体部开设沉槽而形成的薄壁结构，其壁厚通常为与之配合的缸筒I内径的1%以下，这样就使得弹性扩张部32与密封件3主体部之间形成凹槽34。当缸筒I内腔中存在压力介质，例如液压油时，所述弹性扩张部32在压力介质产生的压力作用下，其会产生往外扩张的弹性变形量，因此，使得弹性扩张部32的外壁与缸筒I的内壁之间形成一道环形的细缝，该细缝具有节流减压作用，从而可以降低压力介质对前述的密封件3与缸筒I所形成的锥面密封结构的压力，使密封件3与缸筒I之间的密封性能更加可靠。另夕卜，在缸筒I与端盖2的旋合拧紧过程中，设置在密封件3前端的弹性扩张部32在伸入缸筒I内腔后，还有助于密封件3与缸筒I之间实现可靠的定心，从而保证密封件3不会因缸筒I与端盖2旋合不稳定或者晃动而产生歪斜或者偏心。
[0034]实施方式2
[0035]与实施方式I所示的静态锥面密封结构相比较，还包括挂片4，所述挂片4挡在密封件3外侧。所述挂片4的结构如图5、图6所示，为圆盘形结构，其上开设装配孔41和压力通孔42，所述挂片4与端盖2之间通过连接螺钉7穿过装配孔41而使之连接固定，所述挂片4的外径比密封件3上的安装通孔35内径要大，以便挂片4可以很好地挡在密封件3外侧。因此，可以使得密封件3与端盖2之间保持整体结构，即使在反复拆装端盖2时，密封件3也不会与端盖2发生相互脱落，因此，即使在打开端盖2后，密封件3也不容易脱离端盖2而掉落地面，从而减少了密封件3因沾染泥沙等杂质且难以清理干净所导致的污染和安全隐患。
[0036]但是，如果密封件3被挂片4所接触并压紧，那么，只要密封件3与缸筒I之间稍微有点偏心，就不能实现密封件3的自动导正，从而可能导致密封件3与缸筒I之间的密封失效。为此，如图2所示，可以在密封件3与挂片4之间设置让位间隙6，同时，使密封件3通过其上的安装通孔35与端盖2内腔的凸台之间以间隙配合方式相互套接，以便密封件3与端盖2之间可以相对灵活转动。所述的让位间隙6可以这样的方式构建，如图3所示，在端盖2上设置让位斜面21，所述密封件3与挂片4之间通过让位斜面21而形成让位间隙6。另外，所述的让位间隙6也可以这样的方式构建，如图5、图6所示，在挂片4 一侧设置让位凸台43，所述密封件3与挂片4之间通过让位凸台43而形成让位间隙6，如图4所示。通过设置让位间隙6，可以保证密封件3不会被挂片4压紧，且使密封件3具有少许的轴向移动空间；通过设置让位凸台43，还可以增加挂片4的连接强度。因此，在缸筒I与端盖2的旋合拧紧过程中，即使存在旋合拧紧的不均匀或者不平衡，也可以实现密封件3的自动调心、自动对心，从而对密封件3起到一定的导正作用。在端盖2的外圆周面上还可以设置防滑结构，该端盖2外圆周面上的防滑结构可以是直接在其外圆周面上进行滚花处理而形成，也可以是在其外圆周面上设置若干凸包而形成，通过设置防滑结构，可以方便对端盖2进行徒手拧紧，且更加省力。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种静态锥面密封结构，包括缸筒(I)、端盖(2)和密封件(3)，所述缸筒(I)与端盖(2)活动连接，其特征在于:所述密封件(3)上分别形成内端面(31)、外锥状面(33)，所述缸筒(I)一端形成内锥状面(12);所述密封件(3)限定在缸筒(I)与端盖(2)之间，且密封件(3)通过内端面(31)与端盖(2)配合形成平面密封结构，并通过外锥状面(33)与缸筒(I)上的内锥状面(12)配合形成锥面密封结构。2.根据权利要求1所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:还包括挂片(4)，所述挂片(4)挡在密封件(3)外侧且与端盖(2)连接固定，在密封件(3)与挂片(4)之间形成让位间隙(6)。3.根据权利要求2所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述的端盖(2)上设置让位斜面(21)，所述密封件(3)与挂片(4)之间通过让位斜面(21)而形成让位间隙(6)。4.根据权利要求2所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述的挂片(4)一侧设置让位凸台(43)，所述密封件(3)与挂片(4)之间通过让位凸台(43)而形成让位间隙(6)。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述的外锥状面(33)为直纹锥面结构。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述的外锥状面(33)为向外鼓起的曲面结构。7.根据权利要求1-4任一项所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述密封件(3)的尾端形成弹性扩张部(32)，所述弹性扩张部(32)与密封件(3)主体部之间形成凹槽(34)。8.根据权利要求1-4任一项所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述缸筒(I)的外圆周上设置螺纹连接部(11)，所述端盖(2)与螺纹连接部(11)组成螺纹活动连接。9.根据权利要求1-4任一项所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述的密封件(3)采用硬度介于橡胶与金属之间的半硬材料制成。10.根据权利要求9所述的一种静态锥面密封结构，其特征在于:所述密封件(3)所采用的半硬材料是四氟，或者是尼龙，或者是聚醚醚酮。
【文档编号】F16J15/10GK106015569SQ201610532738
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】徐明刚, 廖青松
【申请人】成都中寰流体控制设备股份有限公司