專利名稱：密封圈擋圈及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力容器密封配件，尤其涉及一種與密封圈配合使用的密封圈擋圈及其使用方法。
背景技術(shù)：
用于高壓條件下工作的橡膠密封圈，為防止在壓力作用下密封圈的根部從間隙擠出，通常會(huì)在密封圈的承壓側(cè)安裝用尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬質(zhì)材料制造的擋圈，這些擋圈多設(shè)計(jì)為環(huán)形狀，分為開口和不開口等形式，設(shè)置在密封圈承壓側(cè)的根部等適宜的部位，以便通過(guò)這些硬質(zhì)的擋圈阻擋密封圈因受到介質(zhì)壓力而在相應(yīng)方向上產(chǎn)生過(guò)度的形變，避免密封圈從間隙中被擠出而導(dǎo)致密封失效，這些擋圈與大規(guī)格(尺寸)的密封圈配套使用時(shí)會(huì)存在如下問(wèn)題為減少包裝體積，大規(guī)格的密封圈包裝前通常會(huì)將其適當(dāng)?shù)臄Q轉(zhuǎn)、折疊以減小體積，但當(dāng)設(shè)有硬質(zhì)擋圈時(shí)，由于折疊會(huì)使尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬質(zhì)材料制成的擋圈嚴(yán)重受損失效，因此不能折疊，這就給包裝和儲(chǔ)運(yùn)甚至現(xiàn)場(chǎng)安裝帶來(lái)很大的麻煩。為克服硬質(zhì)擋圈不能折疊所帶來(lái)的缺陷，人們嘗試采用首尾相接的環(huán)形螺旋彈簧替代硬質(zhì)擋圈，但由于螺旋彈簧存在螺距間隙以及可以隨意彎曲，直接采用螺旋彈簧替代硬質(zhì)擋圈不能起到應(yīng)有的技術(shù)效果，由此，有人嘗試將環(huán)形螺旋彈簧直接硫化在密封圈中，將螺旋彈簧固定在密封圈中，以克服因獨(dú)立的螺旋彈簧隨意移動(dòng)導(dǎo)致的阻擋效果不佳的問(wèn)題，但由于螺旋彈簧在模具中的相對(duì)體積較小，自由空間大，極易在硫化過(guò)程中因變形或移動(dòng)而脫離應(yīng)有的位置，因此這種方式制造密封圈的產(chǎn)品合格率往往很低。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種密封圈擋圈，既方便包裝運(yùn)輸，又可大幅度降低不良產(chǎn)品造成的損失。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種密封圈擋圈，包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠。所述密封圈擋圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀。所述橡膠的硬度優(yōu)選不低于與其配合的密封圈的硬度，所述橡膠的硬度優(yōu)選為IRHD70 90 度。所述橡膠可以為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。所述環(huán)形骨架可以為首尾相接的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。所述螺旋彈簧的截面可以呈圓形或矩形。所述螺旋彈簧的彈簧絲直徑優(yōu)選為O. 3 1. 5mm。所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙優(yōu)選為O 5mm。所述螺旋彈簧的外徑優(yōu)選為2 10mm。
所述密封圈擋圈的使用方法采用下列任意一種方式(I)在密封圈的主體上設(shè)置用于嵌裝所述密封圈擋圈的擋圈槽，所述擋圈槽位于所述密封圈的承壓側(cè)的接觸密封面的一端，將所述密封圈擋圈安裝在所述擋圈槽上，所述密封圈擋圈與所述擋圈槽緊密配合；
(2)所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，與所述密封圈的主體壓力接觸。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的密封圈擋圈可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臄Q轉(zhuǎn)、折疊減小包裝和運(yùn)輸體積，相比于采用尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成的擋圈方便包裝和運(yùn)輸，相比于采用單一橡膠材料制成的擋圈抗高壓擠出性能更好，本發(fā)明的環(huán)形骨架在硫化過(guò)程中可以有效保證產(chǎn)品尺寸及產(chǎn)品形狀，避免因硫化過(guò)程中膠料的流動(dòng)致使彈簧變形或跑位等情況發(fā)生，相比于內(nèi)嵌硫化金屬骨架的密封圈制造工藝更簡(jiǎn)單、不良品率更低。本發(fā)明的密封圈擋圈安裝在密封圈承壓側(cè)的根部，可以有效防止在壓力作用下密封圈的根部從密封面的間隙中擠出，同時(shí)，本發(fā)明的密封圈擋圈作為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品，可以和多種結(jié)構(gòu)形式的密封圈配套使用，適用范圍更為廣泛。


圖1是本發(fā)明的截面呈矩形且螺旋彈簧的截面呈圓形的密封圈擋圈的截面示意圖2是本發(fā)明的截面呈三角形且螺旋彈簧的截面呈圓形的密封圈擋圈的截面示意圖；圖3是本發(fā)明的截面呈矩形且螺旋彈簧的截面呈矩形的密封圈擋圈的截面示意圖4是本發(fā)明的密封圈擋圈的一種實(shí)施例與Y型密封圈配合使用的截面圖5是本發(fā)明的密封圈擋圈的一種實(shí)施例與唇形密封圈配合使用的截面圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發(fā)明提供了一種密封圈擋圈，包括環(huán)形骨架1，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠2，將環(huán)形骨架放置到模具里，經(jīng)硫化成型等工藝后，即可得到本產(chǎn)品，這種加工方式與將環(huán)形彈簧直接硫化到密封圈內(nèi)相比，由于環(huán)形骨架在模具內(nèi)可移動(dòng)的范圍明顯減小并易于控制，由此避免了將環(huán)形彈簧直接硫化到密封圈內(nèi)時(shí)因彈簧在加工過(guò)程中位置移動(dòng)導(dǎo)致的廢品率很高和產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法控制的問(wèn)題。所述密封圈擋圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀，以適應(yīng)與不同結(jié)構(gòu)形狀的密封圈配合在不同工作環(huán)境下使用。當(dāng)所述密封圈擋圈的截面設(shè)計(jì)呈三角形時(shí)，優(yōu)選為直角三角形，且密封圈擋圈的外緣或內(nèi)緣為直角三角形的直角邊(分別對(duì)應(yīng)來(lái)自密封圈不同方向的壓力)，當(dāng)所述密封圈擋圈的截面形狀呈梯形時(shí)，優(yōu)選擋圈的外緣或內(nèi)緣為梯形的下底邊(分別對(duì)應(yīng)來(lái)自密封圈不同方向的壓力)，以便使所述密封圈擋圈在使用時(shí)與安裝密封圈的密封槽的槽壁呈面接觸，更有效地起到對(duì)密封圈的支撐防擠出作用。所述橡膠的硬度可以與密封圈的硬度相同或略高于密封圈的硬度，優(yōu)選為略高于密封圈的硬度，可以提高所述密封圈擋圈的抗擠壓能力，所述橡膠的硬度優(yōu)選為IRHD70 90 度，如 IRHD70 度、IRHD80 度或 IRHD90 度。所述橡膠可以與密封圈的材料相同，也可以與密封圈的材料不同，所述橡膠可以為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。
所述環(huán)形骨架可以為首尾相接的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧可以通過(guò)焊接或擰合等方式進(jìn)行首尾相接，所述螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧，也可以為其它適宜做彈簧的材料制成的彈簧。所述螺旋彈簧的截面可以呈圓形或矩形。所述螺旋彈簧的彈簧絲直徑優(yōu)選為O. 3 1. 5mm,如O. 3mm、O. 5mm、O. 8mm、1. Omm或1.5mm。所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙優(yōu)選為O 5mm,如0mm、1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. Omm或5. 0mm。在所述唇形密封圈的肩部的高度和厚度允許的情況下，所述螺旋彈簧的外徑優(yōu)選為 2 IOmm,如 2mm、4mm、5mm、8mm 或 10mnin優(yōu)選地，所述密封圈擋圈的截面寬度與所述螺旋彈簧的外徑基本相同，越接近越好(理論值相同)，只需保證所述螺旋彈簧在硫化過(guò)程中不出現(xiàn)跑位現(xiàn)象即可。所述密封圈擋圈可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臄Q轉(zhuǎn)、折疊減小包裝和運(yùn)輸體積，相比于采用尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成的擋圈方便包裝和運(yùn)輸，相比于采用單一橡膠材料制成的擋圈抗高壓擠出性能更好，相比于內(nèi)嵌硫化金屬骨架的密封圈制造工藝更簡(jiǎn)單、不良品率更低。本發(fā)明的密封圈擋圈作為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品，可以和多種結(jié)構(gòu)形式的密封圈配套使用，適用范圍廣泛。所述密封圈擋圈的使用方法采用下列任意一種方式
(1)在密封圈的主體上設(shè)置用于嵌裝所述密封圈擋圈的擋圈槽，所述擋圈槽位于所述密封圈的承壓側(cè)的接觸密封面的一端，將所述密封圈擋圈安裝在所述擋圈槽上，所述密封圈擋圈與所述擋圈槽緊密配合；
(2)所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，與所述密封圈的主體壓力接觸。具體采用上述哪一種方法需根據(jù)密封圈和密封圈擋圈的形狀及密封圈擋圈的大小而定。通常將所述密封圈擋圈加工成外徑與密封圈的外徑相同、內(nèi)徑不小于密封圈的內(nèi)徑的尺寸，當(dāng)所述密封圈擋圈的內(nèi)徑加工成大于所述密封圈的內(nèi)徑，且所述擋圈的高度小于所述密封圈的高度時(shí)，在所述密封圈的承壓側(cè)(在壓力作用下，壓向安裝密封圈的密封槽的槽壁的一側(cè))的接觸密封面的一端加工出一個(gè)截面形狀與所述密封圈擋圈的截面形狀相同的擋圈槽，所述密封圈擋圈與密封圈配合使用時(shí)，將所述密封圈擋圈安裝在所述擋圈槽中，將帶有密封圈擋圈的密封圈安裝在用于安裝所述密封圈的密封槽中，當(dāng)所述密封圈擋圈的高度與所述密封圈的高度相同時(shí)，將所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，二者壓力接觸(適用于截面呈矩形的擋圈)或?qū)⑺雒芊馊Φ某袎簜?cè)切割掉一部分(適用于截面呈矩形的密封圈擋圈且密封槽的大小僅能安裝密封圈)，切割掉的部分的截面形狀與所述密封圈擋圈的截面形狀相同(即切割掉的部分與所述密封圈擋圈大小相同)，或者加工出一個(gè)截面形狀與所述密封圈擋圈的截面形狀相同的擋圈槽(適用于截面呈矩形以外的其它形狀的擋圈)，所述密封圈擋圈與密封圈配合使用時(shí)，將所述密封圈擋圈貼緊在所述密封圈的承壓側(cè)或安裝在所述擋圈槽中，再將所述密封圈擋圈和密封圈共同安裝在密封槽中；當(dāng)所述密封圈擋圈的內(nèi)徑加工成與所述密封圈的內(nèi)徑相同時(shí)(主要適用于Y型密封圈，此時(shí)密封圈的內(nèi)徑和外徑是指與兩個(gè)唇邊連接的根部的內(nèi)徑和外徑)，將所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，二者壓力接觸(適用于截面呈矩形的擋圈)或?qū)⑺雒芊馊Φ某袎簜?cè)切割掉一部分(適用于截面呈矩形的密封圈擋圈且密封槽的大小僅能安裝密封圈)，切割掉的部分的截面形狀與所述擋圈的截面形狀相同(即切割掉的部分與所述密封圈擋圈大小相同)，或者加工出一個(gè)截面形狀與所述密封圈擋圈的截面形狀相同的擋圈槽(適用于截面呈矩形以外的其它形狀的擋圈)，所述密封圈擋圈與密封圈配合使用時(shí)，將所述密封圈擋圈貼緊在所述密封圈的承壓側(cè)或安裝在所述擋圈槽中，再將所述密封圈擋圈和密封圈共同安裝在用于安裝所述密封圈的密封槽中。上述密封圈擋圈的結(jié)構(gòu)和使用方法適用于裝配使用后壓力來(lái)自密封圈的內(nèi)側(cè)方向的密封圈和/或Y型密封圈，當(dāng)密封圈為裝配使用后壓力來(lái)自密封圈的外側(cè)方向的密封圈時(shí)，所述密封圈擋圈相應(yīng)地加工成內(nèi)徑與密封圈的內(nèi)徑相同、外徑不大于密封圈的外徑的形狀。所述密封圈擋圈設(shè)置在密封圈的承壓側(cè)與密封圈配合使用，可以有效防止在壓力作用下密封圈的根部從密封面的間隙中擠出。
權(quán)利要求
1.一種密封圈擋圈，其特征在于包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠。
2.如權(quán)利要求1所述的密封圈擋圈，其特征在于其截面呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的密封圈擋圈，其特征在于所述橡膠的硬度不低于與其配合的密封圈的硬度，所述橡膠的硬度為IRHD70 90度。
4.如權(quán)利要求3所述的密封圈擋圈，其特征在于所述橡膠為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、 丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的密封圈擋圈，其特征在于所述環(huán)形骨架為首尾相接的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。
6.如權(quán)利要求5所述的密封圈擋圈，其特征在于所述螺旋彈簧的截面呈圓形或矩形。
7.如權(quán)利要求6所述的密封圈擋圈，其特征在于所述螺旋彈簧的彈簧絲直徑為O.3 1.5mm。
8.如權(quán)利要求7所述的密封圈擋圈，其特征在于所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙為 O 5mm ο
9.如權(quán)利要求8所述的密封圈擋圈，其特征在于所述螺旋彈簧的外徑為2 10mm。
10.如權(quán)利要求1-9中任意一種密封圈擋圈的使用方法，其特征在于采用下列任意一種方式(1)在密封圈的主體上設(shè)置用于嵌裝所述密封圈擋圈的擋圈槽，所述擋圈槽位于所述密封圈的承壓側(cè)的接觸密封面的一端，將所述密封圈擋圈安裝在所述擋圈槽上，所述密封圈擋圈與所述擋圈槽緊密配合；(2)所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，與所述密封圈的主體壓力接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種密封圈擋圈及其使用方法，所述密封圈擋圈包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠。其使用方法采用下列任意一種方式(1)在密封圈的主體上設(shè)置用于嵌裝所述密封圈擋圈的擋圈槽，所述擋圈槽位于所述密封圈的承壓側(cè)的接觸密封面的一端，將所述密封圈擋圈安裝在所述擋圈槽上，所述密封圈擋圈與所述擋圈槽緊密配合；(2)所述密封圈擋圈安裝在所述密封圈的主體的承壓側(cè)，與所述密封圈的主體壓力接觸。本發(fā)明的密封圈擋圈與密封圈配合使用，可以有效防止在壓力作用下密封圈的根部從密封面的間隙中擠出，且作為獨(dú)立的產(chǎn)品，制造工藝簡(jiǎn)單，不良率低。
文檔編號(hào)F16J15/10GK103047416SQ20121058213
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者唐俊煥, 高禾, 冉京川, 羅金柱, 鄒慶, 熊杰 申請(qǐng)人:北京華德廣研密封件有限公司, 北京市密封技術(shù)研究所