專利名稱：壓蓋密封墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于閥、泵等各種流體機(jī)械中的軸密封裝置，具體地說，是涉及一種壓蓋密封墊，該壓蓋密封墊裝在填料盒內(nèi)，通過填料壓板從軸向加壓而密接在軸、閥桿等的外周面，形成軸密封部。
圖25所示具有一般構(gòu)造的模鑄填料51是一種公知的壓蓋密封墊。該模鑄填料51是將膨脹石墨帶等帶狀材料50重疊地卷成螺旋狀，并將其模鑄成形為環(huán)狀而制成的。如圖26所示，該模鑄填料51和若干個(gè)疊片填料53在填料盒54內(nèi)沿軸向交替地配置在軸或閥桿55(以下稱為閥桿等)的外周面，或如圖27所示那樣，該模鑄填料51與公知的編織填料56組合配置，通過填料壓板57從軸向加壓，使填料的內(nèi)周面部密接閥桿等55的外周面，實(shí)現(xiàn)軸的密封。上述疊片填料53是將具有不滲透性的環(huán)狀密封材料52疊層而形成的。
另外，圖28示出了一種公知的壓蓋密封墊，即，在上述模鑄填料51的軸向一端面，形成從徑向的外端部分向軸向外方突出的環(huán)狀堰部51a，該環(huán)狀堰部51a與在編織填料56軸向一端面的徑向外端部形成的環(huán)狀凹部56a嵌合，兩填料51、56成為一體的壓蓋密封墊58。如圖29所示，這種一體的壓蓋密封墊58也與上述具有環(huán)狀堰部51a的模鑄填料51一起組裝在填料盒54內(nèi)，并與上述同樣地，通過填料壓板57從軸向加壓，將它們的內(nèi)周面部密接閥桿等55的外周面，實(shí)現(xiàn)軸的密封。
在上述的以模鑄填料51為主體的壓蓋密封墊中，如圖25和圖28所示，無論哪一種都不可避免地在帶狀材料50的卷繞部形成微小的間隙59。加壓流體滲透到該微小間隙59內(nèi)，容易產(chǎn)生如箭頭所示的泄漏。尤其在低分子量氣體流體的情況下，要阻止這種滲透泄漏是很困難的。
另外，由帶狀材料50重疊地卷成的模鑄填料51強(qiáng)度本來就小，在使用時(shí)，以近乎平行于閥桿55等的軸線狀態(tài)配置，當(dāng)被軸向加壓時(shí)，除擠出間隙外，應(yīng)力容易緩和，并且在模鑄成形時(shí)，由高面壓成形，所以，在矩形斷面情況下，因低壓緊力而不能充分發(fā)揮其密封性。
如圖26所示，在組合使用模鑄填料51和疊片填料53的情況下，存在下列問題當(dāng)加壓時(shí)，為了使疊片填料53的變形量小，該疊片填料53的制作精度要求很高；而且，該疊片填料53容易磨耗，即使微量的磨耗也會(huì)降低對于閥桿等55的接觸面壓力，使密封性能大為惡化。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種壓蓋密封墊。這種壓蓋密封墊能防止?jié)B透泄漏；即使低緊固時(shí)也能充分變形，切實(shí)地發(fā)揮其密封性；對于少量的磨耗有很好的隨動(dòng)性，確保長期的高密封性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的壓蓋密封墊，是把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，除了該環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，上述環(huán)狀堰部比環(huán)狀密封材料的外面更往軸向突出。
在該壓蓋密封墊中，也可以使上述環(huán)狀堰部在模鑄填料部的軸向兩端面且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出。另外，也可以使上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向一端面、從徑向的內(nèi)端部分和在模鑄填料部的軸向另一端面、從徑向的外端部分分別向軸向外方突出。還可以除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的軸向兩端面分別配置密接的環(huán)狀密封材料。
根據(jù)這種構(gòu)造的本發(fā)明，由于環(huán)狀密封材料密接地配置在模鑄填料部軸向的至少一端上，所以，即使加壓流體滲透到構(gòu)成模鑄填料部的膨脹石墨帶卷繞部中的微小間隙，也能由該環(huán)狀密封材料防止該流體的泄漏，同時(shí)，該環(huán)狀密封材料能抑制因模鑄填料部分向軸向外的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和。另外，由于在模鑄填料部上形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，所以，把該壓蓋密封墊裝入填料盒內(nèi)使用時(shí)，只要從軸向施加低壓緊力，就能容易地使環(huán)狀堰部變形，增加其密度，并在該堰部的徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，從而緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從該堰部的滲透泄漏，同時(shí)，提高與填料盒和閥桿等之間的密封性。此外，上述環(huán)狀堰部是致密的折疊構(gòu)造，且富有彈性，對于少量的磨耗有良好的隨動(dòng)性，能防止?jié)B透泄漏和確保高密封性。
本發(fā)明中其它的壓蓋密封墊，是把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，除了該環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀材料的外面形成為傾斜圓錐面，該外面越靠近上述環(huán)狀堰部就越位于軸向外方。并且，上述環(huán)狀堰部的突出端面位于該傾斜圓錐面的延長面上。
在該壓蓋密封墊中，也可以使上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向兩端、且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出。另外，除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上也可以分別密接配置環(huán)狀密封材料。
根據(jù)這樣的壓蓋密封墊，即使加壓流體滲透到膨脹石墨帶卷繞部中的微小間隙，該流體的泄漏也被環(huán)狀密封材料阻止，同時(shí)，該環(huán)狀密封材料還能抑制因模鑄填料部分向軸向外的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和。另外，由于在模鑄填料部上形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，該環(huán)狀堰部的突出端面和環(huán)狀密封材料的外面形成為傾斜圓錐面，象堰部那樣位于軸向外方。所以，把該壓蓋密封墊裝入填料盒內(nèi)使用時(shí)，上述堰部和環(huán)狀密封材料位于閥桿等的軸線垂直面上，只要從軸向施加低壓緊力，就能使其容易地變形，從而堰部的密度增高，并在徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從該堰部的滲透泄漏，同時(shí)，提高與填料盒和閥桿等之間的密封性。此外，上述環(huán)狀堰部是致密的折疊構(gòu)造，且富有彈性，對于少量的磨耗有良好的隨動(dòng)性，能防止?jié)B透泄漏和確保高密封性。
本發(fā)明的其它壓蓋密封墊，是把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，除了該環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀密封材料的外面形成為傾斜圓錐面，該外面越靠近上述環(huán)狀堰部就越位于軸向內(nèi)方。并且，上述環(huán)狀堰部的突出端面位于該傾斜圓錐面的延長面上。
在該壓蓋密封墊中，也可以使上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向兩端、且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出。另外，除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上也可以分別密接配置環(huán)狀密封材料。
這種壓蓋密封墊與上述其它壓蓋密封墊相比，只有下述不同點(diǎn)，即環(huán)狀堰部的突出端面和在上述環(huán)狀密封材料的外面形成的傾斜圓錐面，越靠近上述堰部就越位于軸向內(nèi)方，形成為逆傾斜的圓錐面。根據(jù)該壓蓋密封墊，滲透到膨脹石墨帶卷繞部中微小間隙內(nèi)的加壓流體的泄漏被環(huán)狀密封材料阻止，同時(shí)，該環(huán)狀密封材料還能抑制因模鑄填料部分向軸向外的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和。把該壓蓋密封墊裝入填料盒內(nèi)使用時(shí)，只要從軸向施加低壓緊力，就能使上述堰部和環(huán)狀密封材料位于與閥桿等的軸線垂直的面上并容易地變形，堰部的密度增高，并在徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，從而緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從該堰部的滲透泄漏，同時(shí)，提高與填料盒和閥桿等之間的密封性。由于對應(yīng)力緩和的抑制和提高與填料盒和閥桿等之間的密封性這兩種作用的疊加，更加切實(shí)地防止?jié)B透泄漏和發(fā)揮高密封性。
上述各種構(gòu)造的壓蓋密封墊中的環(huán)狀密封材料，也可以選擇使用具有不滲透性的片狀材料的疊層物、單一板體或金屬箔等。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖2是本發(fā)明第2實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖3是本發(fā)明第3實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖4是本發(fā)明第4實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖5是本發(fā)明第5實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖6是本發(fā)明第6實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖7是本發(fā)明第7實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖8是本發(fā)明第8實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖9是本發(fā)明第9實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖10是本發(fā)明第11實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖11是本發(fā)明第12實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖12是本發(fā)明第13實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖13是本發(fā)明第14實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖14是本發(fā)明第15實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖15是本發(fā)明第16實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖16是本發(fā)明第17實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖17是本發(fā)明第18實(shí)施例壓蓋密封墊的縱斷面圖。
圖18是表示本發(fā)明各實(shí)施例壓蓋密封墊的使用例1的縱斷面圖。
圖19是表示本發(fā)明各實(shí)施例壓蓋密封墊的使用例2的縱斷面圖。
圖20是表示本發(fā)明各實(shí)施例壓蓋密封墊的使用例3～5的縱斷面圖。
圖21是表示本發(fā)明第2實(shí)施例壓蓋密封墊在使用狀態(tài)中，說明其防止?jié)B透泄漏作用的放大半縱斷面圖。
圖22是表示本發(fā)明第1實(shí)施例壓蓋密封墊在使用狀態(tài)中，說明其堰部變形作用的放大半縱斷面圖。
圖23是表示本發(fā)明密封墊、現(xiàn)有技術(shù)密封墊以及對照產(chǎn)品的應(yīng)力發(fā)生狀況一覽表。
圖24是本發(fā)明密封墊的使用例1～5與現(xiàn)有技術(shù)密封墊的使用例的氣體密封試驗(yàn)結(jié)果圖表。
圖25是表示現(xiàn)有技術(shù)中的一種壓蓋密封墊的半縱斷面圖。
圖26是表示現(xiàn)有技術(shù)中壓蓋密封墊的一個(gè)使用例的縱斷面圖。
圖27是表示現(xiàn)有技術(shù)中壓蓋密封墊其它使用例的縱斷面圖。
圖28是表示現(xiàn)有技術(shù)中另一種壓蓋密封墊的半縱斷面圖。
圖29是表示圖28所示壓蓋密封墊的使用例的縱斷面圖。
圖30是表示一種作為對照例的壓蓋密封墊的半縱斷面圖。
圖31是表示另一種作為對照例的壓蓋密封墊的半縱斷面圖。
下面，參照
本發(fā)明的實(shí)施例。
第1實(shí)施例圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例壓蓋密封墊G1的縱斷面圖。圖中，1是模鑄填料部，該模鑄填料部1是將膨脹石墨帶1a重疊地卷成螺旋狀，并模鑄成形為內(nèi)徑d32mm、外徑D48mm、高h(yuǎn)12mm的環(huán)狀。2是在上述模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出(突出量δ1＝2mm)而呈一體地形成的環(huán)狀堰部。3是在上述模鑄填料部1的軸向另一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方(與上述環(huán)狀堰部2相反的方向)突出(突出量δ2＝2mm)而呈一體地形成的環(huán)狀堰部。4、5是除了上述內(nèi)外環(huán)狀堰部2、3以外，密接地配置在模鑄填料部1的軸向兩端面上的環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀密封材料4、5是將具有不滲透性的膨脹石墨片材(厚度0.38mm)的沖切片疊置三層，該疊置品與模鑄填料部1一起被壓縮。這樣，形成為圖1所示的斷面形狀。作為構(gòu)成上述模鑄填料部1的膨脹石墨帶1a，也可以采用疊層金屬細(xì)線編織網(wǎng)或金屬箔。另外，雖然也可以把上述環(huán)狀密封材料4、5與模鑄填料部1粘接成為一體，但由于有堰部2、3的存在而被定位，所以不粘接成一體也可以。
第2實(shí)施例圖2是本發(fā)明第2實(shí)施例壓蓋密封墊G2的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部2，同時(shí)，除了該環(huán)狀堰部2外，僅在模鑄填料部1的軸向一端面?zhèn)让芙拥嘏渲铆h(huán)狀密封材料4。該圖所示斷面形狀的形成方法、模鑄填料部1及環(huán)狀密封材料4的構(gòu)造和各部尺寸(d、D、h、δ1)等，均與上述第1實(shí)施例相同，其說明從略。
第3實(shí)施例圖3是本發(fā)明第3實(shí)施例壓蓋密封墊G3的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面上，從徑向的外端部分分別向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部2A、2B，同時(shí)，除了這些環(huán)狀堰部2A、2B外，在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料4、5。該圖所示斷面形狀的形成方法、模鑄填料部1及環(huán)狀密封材料4的構(gòu)造和各部尺寸(d、D、h、δ1、δ2)等，均與上述第1實(shí)施例相同，其說明從略。
第4實(shí)施例
圖4是本發(fā)明第4實(shí)施例壓蓋密封墊G4的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部3，同時(shí)，除了該環(huán)狀堰部3外，僅在模鑄填料部1的軸向一端面?zhèn)让芙拥嘏渲铆h(huán)狀密封材料4。該圖所示斷面形狀的形成方法、模鑄填料部1及環(huán)狀密封材料4的構(gòu)造和各部尺寸(d、D、h、δ1)等，均與上述第1實(shí)施例相同，其說明從略。
第5實(shí)施例圖5是本發(fā)明第5實(shí)施例壓蓋密封墊G5的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面上，從徑向的內(nèi)端部分分別向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部3A、3B，同時(shí)，除了這些環(huán)狀堰部3A、3B外，在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料4、5。除了環(huán)狀密封材料4、5是采用0.2mm厚的沖切不銹鋼板這一點(diǎn)外，該圖所示斷面形狀的形成方法、模鑄填料部1及環(huán)狀密封材料4的構(gòu)造和各部尺寸(d、D、h、δ1、δ2)等，均與上述第1實(shí)施例相同，其說明從略。
第6實(shí)施例圖6是本發(fā)明第6實(shí)施例壓蓋密封墊G6的縱斷面圖。圖中，1是模鑄填料部，該模鑄填料部1是將膨脹石墨帶1a重疊地卷成螺旋狀，并模鑄成形為內(nèi)徑d32mm、外徑D48mm、高h(yuǎn)10mm的環(huán)狀。6是在上述模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出(突出量δ1＝0.2mm)而一體地形成的環(huán)狀堰部。7是在上述模鑄填料部1的軸向另一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方(與上述環(huán)狀堰部6相反的方向)突出(突出量δ2＝0.2mm)而一體地形成的環(huán)狀堰部。8、9是除了上述內(nèi)外環(huán)狀堰部6、7以外，密接地配置在模鑄填料部1的軸向兩端面上的環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀密封材料8、9是用0.2mm厚的沖切不銹鋼板構(gòu)成的，它們的外表面8a、9a分別形成為相對于軸線垂直面的傾斜角θ為15°的圓錐面，該外表面越靠近環(huán)狀堰部6、7就越位于軸向外方。同時(shí)，上述各環(huán)狀堰部6、7的突出端面6a、7a基本位于上述圓錐傾斜面8a、9a的延長面上。
第7實(shí)施例圖7是本發(fā)明第7實(shí)施例壓蓋密封墊G7的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出，而一體形成環(huán)狀堰部6，同時(shí)，除了該環(huán)狀堰部6外，僅在模鑄填料部1的軸向一端面密接地配置環(huán)狀密封材料8。該環(huán)狀密封材料8的外面8a形成為圓錐傾斜面，該外表面越靠近環(huán)狀堰部6就載位于軸向外方。環(huán)狀密封材料8是將具有不滲透性的膨脹石墨片材(厚0.38mm)的沖切片疊置三層而形成的，并將該疊置品與模鑄填料部1一起壓縮。這樣，形成為圖7所示的斷面形狀。除此以外的模鑄填料部1的構(gòu)造和各部的尺寸(d、D、h、δ1、θ)等與第6實(shí)施例相同，其說明從略。
第8實(shí)施例圖8是本發(fā)明第8實(shí)施例壓蓋密封墊G8的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面上，從徑向的外端部分分別向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部6A、6B，同時(shí)，除了這些環(huán)狀堰部6A、6B外，在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料8、9。這些環(huán)狀密封材料8、9形成為傾斜圓錐面，該外表面越靠近上述各環(huán)狀堰部6A、6B就載位于軸外方。各環(huán)狀密封材料8、9是采用1.0mm厚的四氟化乙烯樹脂(PTFEpolytetrafluoroetylene)片材的沖切片，并將它們與模鑄填料部1一起壓縮而形成為圖8所示的斷面形狀。除此以外的模鑄填料部1的構(gòu)造和各部的尺寸(d、D、h、δ1、δ2、θ)等與第6實(shí)施例相同，其說明從略。
第9實(shí)施例圖9是本發(fā)明第9實(shí)施例壓蓋密封墊G9的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部7，同時(shí)，除了該環(huán)狀堰部7外，僅在模鑄填料部1的軸向一端面密接地配置環(huán)狀密封材料8。該環(huán)狀密封材料8的外面8a形成為傾斜圓錐面，該外表面越靠近環(huán)狀堰部7就越位于軸向外方。環(huán)狀密封材料8是將具有不滲透性的膨脹石墨片材(厚0.38mm)的沖切片疊置三層而形成的，并將該疊置品與模鑄填料部1一起壓縮。這樣，形成為圖9所示的斷面形狀。除此以外的模鑄填料部1的構(gòu)造和各部的尺寸(d、D、h、δ1、θ)等與第6實(shí)施例相同，其說明從略。
第10實(shí)施例第10實(shí)施例的壓蓋密封墊G10(見圖9)中，除了其環(huán)狀密封材料8是采用含浸PTFE的玻璃纖維織物這一點(diǎn)外，其它均與第9實(shí)施例相同，所以省略了圖示及其說明。
第11實(shí)施例圖10是本發(fā)明第11實(shí)施例壓蓋密封墊G11的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部6，同時(shí)，在上述模鑄填料部1的軸向另一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方(與上述環(huán)狀堰部6相反的方向)突出而一體地形成環(huán)狀堰部7。在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料8、9，這些環(huán)狀密封材料8。9的外面形成為相對于軸線垂直面成15°夾角θ的傾斜圓錐面，徑向外側(cè)的環(huán)狀堰部6的突出端面6a比密封材料8的傾斜圓錐面8a更往軸向外方突出。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例6相同，其說明從略。
第12實(shí)施例圖11是本發(fā)明第12實(shí)施例壓蓋密封墊G12的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向外端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部6，同時(shí)，在模鑄填料部1的軸向一端面?zhèn)?，密接地配置環(huán)狀密封材料8，該環(huán)狀密封材料8的外面8a形成為傾斜圓錐面，外面8a越靠近環(huán)狀堰部6越位于軸向外方。環(huán)狀堰部6的突出端面6a比環(huán)狀密封材料8的傾斜圓錐面8a更往軸向外方突出。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例7相同，其說明從略。
第13實(shí)施例圖12是本發(fā)明第13實(shí)施例壓蓋密封墊G13的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面上，從徑向的外端部分分別向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部6A、6B，同時(shí)，在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料8、9。這些環(huán)狀密封材料8、9的外面8a、9a形成為傾斜圓錐面，外表面8a、9a越靠近上述各環(huán)狀堰部6A、6B就越位于軸向外方。環(huán)狀堰部6A、6B的突出端面6a、6b比環(huán)狀密封材料8、9的傾斜圓錐面8a、9a更往軸向外方突出。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例8相同，其說明從略。
第14實(shí)施例圖13是本發(fā)明第14實(shí)施例壓蓋密封墊G14的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向一端面上，從徑向內(nèi)端部分向軸向外方突出，而一體地形成環(huán)狀堰部7，同時(shí)，在模鑄填料部1的軸向一端面?zhèn)让芙拥嘏渲铆h(huán)狀密封材料8。該環(huán)狀密封材料8的外面8a形成為傾斜圓錐面，該外表面8a越靠近環(huán)狀堰部7就越位于軸向外方。環(huán)狀堰部7的突出端面7a比環(huán)狀密封材料8的傾斜圓錐面8a更往軸向外方突出。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例9相同，其說明從略。
第15實(shí)施例圖14是本發(fā)明第15實(shí)施例壓蓋密封墊G15的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面上，分別密接地配置環(huán)狀密封材料8、9，與第6實(shí)施例相反地，這些環(huán)狀密封材料8、9的外面8a、9a分別形成為相對于軸線垂直面成15°夾角θ的傾斜圓錐面，該外表越靠近環(huán)狀堰部6、7就越位于軸向內(nèi)方，上述各環(huán)狀堰部6、7的突出端面6a、7a位于傾斜圓錐面8a、9a的延長面上。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例6相同，其說明從略。
第16實(shí)施例圖15是本發(fā)明第16實(shí)施例壓蓋密封墊G16的縱斷面圖。該實(shí)施例中，僅在模鑄填料部1的軸向一端面密接地配置環(huán)狀密封材料8。與第7實(shí)施例相反地，該環(huán)狀密封材料8的外面8a越靠近環(huán)狀堰部6就越位于軸向內(nèi)方，并形成傾斜圓錐面。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例7相同，其說明從略。
第17實(shí)施例圖16是本發(fā)明第17實(shí)施例壓蓋密封墊G17的縱斷面圖。該實(shí)施例中，在模鑄填料部1的軸向兩端面分別密接地配置環(huán)狀密封材料8、9。與上述第8實(shí)施例相反地，這些環(huán)狀密封材料8、9的外面8a、9a越靠近各環(huán)狀堰部6A、6B就越位于軸向內(nèi)方，并形成為傾斜圓錐面，該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例8相同，其說明從略。
第18實(shí)施例圖17是本發(fā)明第18實(shí)施例壓蓋密封墊G18的縱斷面圖。該實(shí)施例中，僅在模鑄填料部1的軸向一端面密接地配置環(huán)狀密封材料8。與第9實(shí)施例相反地，該環(huán)狀密封材料8的外面8a越靠近環(huán)狀堰部7就越位于軸向內(nèi)方，并形成傾斜圓錐面。該圖所示斷面形狀的形成方法、其它構(gòu)造及各部尺寸等均與實(shí)施例9相同，其說明從略。
上述各實(shí)施例的壓蓋密封墊G1～G18中，構(gòu)成模鑄填料部1的膨脹石墨帶1a，也可以采用疊合的金屬細(xì)線的編織網(wǎng)或金屬箔；另外，環(huán)狀密封材料4、5或8、9，除了膨脹石墨片材、不銹鋼板、PTFE片材以外，只要是具有不滲透性的材料都可以，例如還可以采用聚苯撐硫(PPSpolyphenylene sulfide)、聚醚醚酮(PEEKpolyether ether ketone)、芳酰胺等各種薄膜、丁腈橡膠(NBRNitrile—butadienerubber)、氯丁橡膠(CRChloroprene rubber)、合成橡膠(SRSynthetic rubber)、氟橡膠等的板、銅、鋁、鉛、鉻鎳鐵合金等的金屬箔或其薄板，根據(jù)各種使用條件選擇使用。
另外，環(huán)狀密封材料4、5、8、9可以粘接在模鑄填料部1上形成為一體，但由于有堰部2、3、6、7的存在而被定位，所以不粘接也可以。
下面，說明上述各實(shí)施例壓蓋密封墊的使用實(shí)例。
使用例1圖18表示用第2實(shí)施例的壓蓋密封墊G2和第4實(shí)施例的壓蓋密封墊G4形成的軸密封部。圖中，壓蓋密封墊G2和壓蓋密封墊G4在填料盒10內(nèi)并沿軸向交替地配置在閥桿等11的外周，同時(shí)，在它們的軸線方向兩端分別配置著編織填料12、12，通過填料壓板13從軸向一端加壓使其壓緊，便形成了軸密封部。在該使用例中，各壓蓋密封墊G2、G4的、構(gòu)成模鑄填料部1的膨脹石墨帶1a的卷繞部上，例如形成圖21所示的微小間隙14，為了防止加壓流體滲透該微小間隙14以及防止該滲透流體向外部泄漏，設(shè)置了環(huán)狀的密封材料4。同時(shí)，因模鑄填料部分1向軸向的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和也被該環(huán)狀密封材料4抑制。另外，在上述模鑄填料部1，向軸向外方突出形成的環(huán)狀堰部2承受來自軸向的低壓緊力就容易變形，從而密度增高并在徑向發(fā)生大的應(yīng)力，緊緊地密接在填料盒10的內(nèi)面和閥桿等11的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從堰部2的泄漏，并且也提高了與填料盒及閥桿等11之間的密封性。此外，上述環(huán)狀堰部2是致密的折疊構(gòu)造，且富有彈性，對于少量的磨耗有良好的隨動(dòng)性，能切實(shí)地防止?jié)B透泄漏和確保高密封性。
使用例2圖19表示用第1實(shí)施例的壓蓋密封墊G1和圖25所示現(xiàn)有技術(shù)中的模鑄填料51形成的軸密封部。圖中，壓蓋密封墊G1和模鑄填料51在填料盒10內(nèi)并并沿軸向交替地配置在閥桿等11的外周，通過填料壓板13從軸向一端側(cè)加壓使其壓緊，便形成了軸密封部。在該使用例中，構(gòu)成模鑄填料51的帶狀材料50的卷繞部上形成有圖25所示的微小間隙59，為了防止加壓流體滲透到該微小間隙59及防止該滲透流體向外部泄漏，在壓蓋密封墊G1中設(shè)置了環(huán)狀密封材料4、5。同時(shí)，因模鑄填料部分1向軸向的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和也被該環(huán)狀密封材料4、5抑制。另外，在上述模鑄填料部1向軸向外方突出形成的環(huán)狀堰部2、3承受來自軸向的低壓緊力就容易變形(見圖22)，從而密度增高并在徑向發(fā)生大的應(yīng)力，緊緊地密接在填料盒10的內(nèi)面和閥桿等11的外周面。這樣，與上述使用例1同樣地，能切實(shí)地防止從堰部2、3的泄漏，并且也提高了與填料盒及閥桿等11之間的密封性。此外，上述環(huán)狀堰部2、3是致密的折疊構(gòu)造，且富有彈性，對于少量的磨耗有良好的隨動(dòng)性，能切實(shí)地防止?jié)B透泄漏和確保高密封性。
使用例3圖20表示用第7實(shí)施例的壓蓋密封墊G7和實(shí)施例9或?qū)嵤├?0的壓蓋密封墊G9或G10形成的軸密封部。圖中，壓蓋密封墊G7和壓蓋密封墊G9或G10在填料盒10內(nèi)并并沿軸向交替地配置在閥桿等11的外周，通過填料壓板13從軸向一端側(cè)加壓使其壓緊，便形成了軸密封部。在該使用例中，與上述各使用例同樣地，環(huán)狀密封材料8防止流體滲透到微小間隙14并向外部泄漏，并且抑制因模鑄填料部分1向軸向的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和。環(huán)狀堰部6A、6B和環(huán)狀密封材料8位于垂直于閥桿等11的軸線的面上，在來自軸向的低壓緊力作用下，容易變形，從而堰部6A、6B的密度增高并且在徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，緊緊地密接在填料盒10的內(nèi)面和閥桿等11的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從堰部6A、6B的泄漏，并且也提高了與填料盒及閥桿等11之間的密封性。
使用例4本使用例是用實(shí)施例12的壓蓋密封墊G12和實(shí)施例14的壓蓋密封墊14代替圖20所示使用例3中的壓蓋密封墊G7和G9或G10，形成軸密封部。該使用例中，與使用例3同樣地，能夠防止?jié)B透泄漏，保持與填料盒10和閥桿等11之間的高密封性。
使用例5本使用例是用實(shí)施例16的壓蓋密封墊G16和實(shí)施例18的壓蓋密封墊18代替圖20所示使用例3中的壓蓋密封墊G7和G9或G10，形成軸密封部，該使用例中，與使用例3和使用例4同樣地，能夠防止?jié)B透泄漏，保持與填料盒10和閥桿等11之間的高密封性。
圖23是表示用各種壓蓋密封墊，在各軸線方向施加一定的壓縮力f時(shí)的應(yīng)力狀況一覽表。圖中列出了本發(fā)明第1實(shí)施例的壓蓋密封墊G1和第6實(shí)施例的壓蓋密封墊G6、圖25所示現(xiàn)有技術(shù)中由模鑄填料51單體構(gòu)成的壓蓋密封墊G01、以及圖30和圖31所示作為對照例的壓蓋密封墊G02和G03。如圖30所示，壓蓋密封墊G02是在模鑄填料51的軸向兩端全面地密接配置環(huán)狀密封材料60、60而形成的。如圖31所示，壓蓋密封墊G03是在模鑄填料51的軸向兩端面，從徑向的內(nèi)、外端部分別一體地突出環(huán)狀堰部61、62，并且，除了該堰部61、62部外，在模鑄填料51的軸向兩端面上還密接地配置厚度相當(dāng)于堰部61、62的環(huán)狀密封材料63、63而形成的。在圖23中，箭頭的長度與應(yīng)力的大小相對應(yīng)。
從圖23可知，本發(fā)明的第1和第6實(shí)施例的壓蓋密封墊G1和G6，其環(huán)狀堰部2、3和6、7部分的朝向徑向外方的應(yīng)力比現(xiàn)有技術(shù)和對照例的大很多，因此，防止堰部2、3和6、7的流體泄漏性能優(yōu)良，并且，對于填料盒和閥桿等的外周面有很大的密接力，有很好的密封性。
圖24是表示用本發(fā)明使用例1～5與圖26、圖27、圖29所示現(xiàn)有技術(shù)使用例的氣體密封試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)是在常溫下，把氮?dú)釴2封入21Kgf/cm2的條件下進(jìn)行的。
從圖24可知，本發(fā)明的壓蓋密封墊即使在低緊固面壓下，泄漏量也非常少，密封性能優(yōu)良，在高緊固面壓區(qū)域，能改善1/10～1/100的程度。
根據(jù)本發(fā)明，即使加壓流體滲透到膨脹石墨帶卷繞部中的微小間隙，也能防止該流體的泄漏，并且，能抑制因模鑄填料部分向軸向外的擠出而導(dǎo)致的應(yīng)力緩和。當(dāng)把該壓蓋密封墊裝入填料盒內(nèi)使用時(shí)，只要從軸向施加低壓緊力，就能容易地使環(huán)狀堰部(該環(huán)狀堰部是在模鑄填料部上向軸向外方突出而形成的)變形，使其密度增高，并在徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，從而緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。這樣，能切實(shí)地防止從該堰部的滲透泄漏，并保持與填料盒和閥桿之間的高密封性。另外，上述環(huán)狀堰部是致密的構(gòu)造，且富有彈性，所以，對于少量的磨耗有良好的隨動(dòng)性，能防止?jié)B透泄漏，長期地確保高密封性。
根據(jù)本發(fā)明，把壓蓋密封墊裝入填料盒內(nèi)使用時(shí)，只要從軸向施加低壓緊力，就能容易地使的環(huán)狀堰部(該環(huán)狀堰部是在模鑄填料部上向軸向外方突出而形成的)和環(huán)狀密封材料變形以使它們大致位于閥桿等軸線垂直面上，增加堰部的密度，并在徑向產(chǎn)生大的應(yīng)力，從而緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。因此，與上述同樣地，能防止?jié)B透泄漏，長期地保持高密封性。
根據(jù)本發(fā)明，與權(quán)利要求4～6的發(fā)明同樣地，只要從軸向施加低壓緊力，就能容易地使環(huán)狀堰部和環(huán)狀密封材料緊緊地密接在填料盒的內(nèi)面和閥桿等的外周面。因此，與上述同樣地，能防止?jié)B透泄漏，長期地保持高密封性。
權(quán)利要求
1，一種壓蓋密封墊，其特征在于，把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，在除了該環(huán)狀堰部外的模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，上述環(huán)狀堰部比環(huán)狀密封材料的外面更往軸向突出。
2，如權(quán)利要求1所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在模鑄填料部的軸向兩端面且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出；除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置著環(huán)狀密封材料。
3，如權(quán)利要求1所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向一端面、從徑向的內(nèi)端部分和在模鑄填料部的軸向另一端面、從徑向的外端部分分別向軸向外方突出除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置著環(huán)狀密封材料。
4，一種壓蓋密封墊，其特征在于，把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，除了該環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀材料的外面形成為傾斜圓錐面，該外表面越靠近上述環(huán)狀堰部就越位于軸向外方，并且，上述環(huán)狀堰部的突出端面位于該傾斜圓錐面的延長面上。
5，如權(quán)利要求4所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向兩端面、且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出；同時(shí)，除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置環(huán)狀密封材料。
6，如權(quán)利要求4所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向一端面、從徑向的內(nèi)端部分和在上述模鑄填料部的軸向另一端面、從徑向的外端部分分別向軸向外方突出；除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置環(huán)狀密封材料。
7，一種壓蓋密封墊，其特征在于，把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀，在模鑄成形為環(huán)狀的模鑄填料部的軸向至少一端面、而且，在徑向的內(nèi)端部分和外端部分的至少一方，形成向軸向外方突出的環(huán)狀堰部，除了該環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向一端面上，密接配置環(huán)狀密封材料，該環(huán)狀材料的外面形成為傾斜圓錐面，該外面越靠近上述環(huán)狀堰部就越位于軸向內(nèi)方，并且，上述環(huán)狀堰部的突出端面位于該傾斜圓錐面的延長面上。
8，如權(quán)利要求7所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向兩端、且從徑向內(nèi)端部分或外端部分分別向軸向外方突出；除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置環(huán)狀密封材料。
9，如權(quán)利要求7所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀堰部在上述模鑄填料部的軸向一端面、從徑向的內(nèi)端部分和在上述模鑄填料部的軸向另一端面、從徑向的外端部分分別向軸向外方突出；除了這些環(huán)狀堰部外，在模鑄填料部的上述軸向兩端面上分別密接配置環(huán)狀密封材料。
10，如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一項(xiàng)所述的壓蓋密封墊，其特征在于，上述環(huán)狀密封材料是從具有不滲透性的片狀材料的疊層體、單一板體、金屬箔中選擇的任一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及把膨脹石墨帶重疊地卷成螺旋狀而構(gòu)成的壓蓋密封墊。該壓蓋密封墊能防止膨脹石墨帶卷繞部中微小間隙的滲透泄漏，用小的壓緊力可以充分變形，而發(fā)揮好的密封性，對于磨耗有隨動(dòng)性，能長期確保高密封性能。該壓蓋密封墊中，具有以重疊地卷成螺旋狀的膨脹石墨帶1a為材料的模鑄填料部1，在該模鑄填料部1的端面上，有該模鑄填料部1成一體的環(huán)狀堰部2、3，除了該環(huán)狀堰部2、3外，在模鑄填料部1的端面上，密接配置著環(huán)狀密封材料4、5，環(huán)狀堰部2、3比該環(huán)狀密封材料的外面向軸向外方突出。
文檔編號(hào)E02F9/14GK1128558SQ95190398
公開日1996年8月7日 申請日期1995年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月9日
發(fā)明者上田隆久, 藤原優(yōu) 申請人:日本皮拉工業(yè)株式會(huì)社