本實用新型涉及一種無泄漏密封結(jié)構(gòu),屬于密封裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
泄露是機械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成泄露的原因主要有兩方面:一是由于機械加工的結(jié)果,機械產(chǎn)品的表面必然存在各種缺陷和形狀及尺寸偏差,因此,在機械零件聯(lián)接處不可避免地會產(chǎn)生間隙;二是密封兩側(cè)存在壓力差,工作介質(zhì)就會通過間隙而泄露。
發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)等存在不同程度的滲漏現(xiàn)象。解決發(fā)動機的滲漏問題,不但能提高發(fā)動機的產(chǎn)品質(zhì)量,還能減少燃料和機油的滲漏,節(jié)約能源的浪費。
減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將接合面間的間隙封住,隔離或切斷泄露通道,增加泄露通道中的阻力,或者在通道中加設(shè)小型做功元件,對泄露物造成壓力,與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡,以阻止泄露。其中靜密封是廣泛采取的一種措施。
靜密封主要有點密封,膠密封和接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力,靜密封可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟,墊片較寬的墊密封;高壓靜密封則用材料較硬,接觸寬度很窄的金屬墊片。
墊密封廣泛應(yīng)用于管道,壓力容器以及各種殼體的結(jié)合面的靜密封中。墊密封有非金屬密封墊,非金屬與金屬組合密封墊和金屬密封墊三大類。
墊密封的泄露有三種形式:界面泄露,滲透泄露和破壞性泄露。
一般來說,在常溫低壓時,選用非金屬軟密封墊;中壓高溫時,選用金屬與非金屬組合密封墊或金屬密封墊;在溫度,壓力有較大的波動時,選用彈性好的或自緊式密封墊;在低溫,腐蝕性介質(zhì)或真空條件下,應(yīng)考慮具有特殊性能的密封墊。
成型填料密封泛指用橡膠、塑料、皮革及金屬材料經(jīng)模壓或車削加工成型的環(huán)狀密封圈。
成型填料按工作特性分為擠壓型密封圈和唇形密封圈兩類;按材料可分為橡膠類、塑料類、皮革類和金屬類。各種材料的擠壓型密封圈中橡膠擠壓型密封圈應(yīng)用最廣,其中O形圈歷史最悠久,最典型。
發(fā)動機管路系統(tǒng)中多采用“堵-墊-體”密封結(jié)構(gòu),即螺堵,密封墊和本體組成。但是目前使用的密封措施中,在密封墊的使用中,壓力和溫度二者是相互制約的,隨著溫度的升高,在設(shè)備運轉(zhuǎn)一段時間后,密封墊材料發(fā)生軟化、蠕變、應(yīng)力松弛現(xiàn)象,機械強度也會下降,密封的壓力降低,極易引起泄露。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種無泄漏密封結(jié)構(gòu),消除接合面間隙,阻止接合面滲漏,降低密封接合面處的精度和表面粗糙度的要求。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種無泄漏密封結(jié)構(gòu),包括設(shè)置在本體上的螺堵、設(shè)置在本體與螺堵之間的密封墊,螺堵與密封墊均為金屬材質(zhì),在螺堵密封端面和/或密封墊的內(nèi)圓結(jié)合面上設(shè)置一圈硫化橡膠,硫化橡膠與螺堵和/或密封墊采用硫化粘結(jié),粘結(jié)強度>3MPa。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:螺堵表面貼覆的硫化橡膠高出螺堵密封端面0.2~0.3mm。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:密封墊的內(nèi)圓結(jié)合面上設(shè)置的硫化橡膠截面為異形結(jié)構(gòu),異形結(jié)構(gòu)包括與密封墊的內(nèi)圓連接的部分Ⅰ、與部分Ⅰ連接的部分Ⅱ、與部分Ⅱ連接的部分Ⅲ、與部分Ⅲ連接的部分Ⅴ、與部分Ⅴ連接的部分Ⅵ、與部分Ⅵ連接的部分Ⅶ,其中部分Ⅰ、部分Ⅲ、部分Ⅵ均為矩形,部分Ⅱ、部分Ⅴ、部分Ⅶ均為梯形。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:部分Ⅱ、部分Ⅴ、部分Ⅶ均為等腰梯形,且部分Ⅴ與部分Ⅶ相對于部分Ⅵ的中軸線對稱,部分Ⅱ和部分Ⅴ的上底長度相等、部分Ⅱ的下底短于部分Ⅴ的下底。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:部分Ⅱ腰的延長線與水平線的夾角為30~60°,部分Ⅴ腰的延長線與水平線的夾角為30~60°。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:螺堵為低碳鋼材質(zhì),密封墊為鋁材質(zhì)或銅材質(zhì)。
本實用新型技術(shù)方案的進一步改進在于:螺堵為20號鋼,擰緊力矩180N·m。
由于采用了上述技術(shù)方案,本實用新型取得的技術(shù)進步是:
本發(fā)明通過螺堵與橡膠、以及密封墊和橡膠的組合使用,消除接合面間隙,阻止接合面滲漏,降低密封接合面處的精度和表面粗糙度的要求,橡膠與螺堵和密封墊均采用硫化粘結(jié),粘結(jié)強度大于3MPa。
在螺堵表面貼覆一圈橡膠,這種螺堵與表面未貼覆橡膠的相比,預(yù)緊比壓減小,密封性能提高,可有效解決結(jié)合面的滲漏問題。
金屬密封墊需要較大的螺栓擰緊力。在螺堵密封面貼覆一圈橡膠,在較小的預(yù)緊力下就能發(fā)揮密封效果。在密封件為鑄鋁件時,螺紋連接強度較低,螺塞擰緊力矩較小時,使用該密封方式,能夠有效地起到防滲漏作用。
橡膠較軟,貼合性能好,在較小的預(yù)緊力下就能發(fā)揮密封效果。軟質(zhì)密封對法蘭面的粗糙度要求低很多,這是因為它容易變形,能夠堵死加工刀紋,從而防止?jié)B漏。
在密封墊內(nèi)圈貼覆一圈橡膠,這樣使預(yù)緊比壓減小,密封性能提高。同時利用橡膠較軟,貼合性能好,在較小的預(yù)緊力下就能發(fā)揮密封效果。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的局部放大圖;
圖3是本實用新型實施例2結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3的局部放大圖;
其中,2、螺堵,3、密封墊,4、硫化橡膠,41、部分Ⅰ,42、部分Ⅱ,43、部分Ⅲ,44、部分Ⅴ,45、部分Ⅵ,46、部分Ⅶ。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步詳細說明:
實施例1
如圖1和圖2所示,一種無泄漏密封結(jié)構(gòu),包括設(shè)置在本體上的螺堵2、設(shè)置在本體與螺堵2之間的密封墊3,螺堵2與密封墊3均為金屬材質(zhì),螺堵2為低碳鋼材質(zhì),比如螺堵2為20號鋼,擰緊力矩180N·m。在螺堵2密封端面上設(shè)置一圈硫化橡膠4,硫化橡膠4與螺堵2采用硫化粘結(jié),粘結(jié)強度>3MPa。螺堵2表面貼覆的硫化橡膠高出螺堵2密封端面0.2~0.3mm,如可以為0.2mm、0.25mm或0.3mm。
實施例2
本實施例與實施例1的區(qū)別為:如圖3和圖4所示,只在密封墊3的內(nèi)圓結(jié)合面上設(shè)置一圈硫化橡膠4,密封墊3為鋁材質(zhì)或銅材質(zhì),密封墊3的內(nèi)圓結(jié)合面上設(shè)置的硫化橡膠4截面為異形結(jié)構(gòu),異形結(jié)構(gòu)包括與密封墊3的內(nèi)圓連接的部分Ⅰ41、與部分Ⅰ41連接的部分Ⅱ42、與部分Ⅱ42連接的部分Ⅲ43、與部分Ⅲ43連接的部分Ⅴ44、與部分Ⅴ44連接的部分Ⅵ45、與部分Ⅵ45連接的部分Ⅶ46,其中部分Ⅰ41、部分Ⅲ43、部分Ⅵ45均為矩形,部分Ⅱ42、部分Ⅴ44、部分Ⅶ46均為梯形。
部分Ⅱ42、部分Ⅴ44、部分Ⅶ46均為等腰梯形,且部分Ⅴ44與部分Ⅶ46相對于部分Ⅵ45的中軸線對稱,部分Ⅱ42和部分Ⅴ44的上底長度相等、部分Ⅱ42的下底短于部分Ⅴ44的下底。
部分Ⅱ42腰的延長線與水平線的夾角R1為30~60°,部分Ⅴ44腰的延長線與水平線的夾角R2為30~60°,本實施例中R1、R2均為60°,也可以R1為45°、R2為30°。
實施例3
本實施例與實施例1的區(qū)別為:在螺堵2密封端面和密封墊3的內(nèi)圓結(jié)合面上均設(shè)置一圈硫化橡膠4,硫化橡膠4截面為異形結(jié)構(gòu),異形結(jié)構(gòu)的硫化橡膠4的結(jié)構(gòu)與實施例2相同,螺堵2的硫化橡膠4與實施例1相同,在此不再贅述。