专利名称：唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，属于压力容器密封领域。
背景技术：
现有的唇形密封圈，唇部较薄，强力有限，容易破损，尤其是密封圈工作的环境有时会出现负压的情况，使得唇部会向唇口内侧形变较大，造成泄漏。目前常用的密封圈，在压力作用下其根部经常会从间隙中挤出，通常会在密封圈的承压侧安装用尼龙、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬质材料制造的挡圈，这些挡圈多设计为环形状，分为开口和不开口等形式，设置在密封圈承压侧的根部等适宜的部位，以便通过这些硬质的挡圈阻挡密封圈因受到介质压力而在相应方向上产生过度的形变，避免密封圈从间隙中被挤出而导致密封失效，这些挡圈与大规格(尺寸)的密封圈配套使用时会存在如下问题:为减少包装体积，大规格的密封圈包装前通常会将其适当的拧转、折叠以减小体积，但当设有硬质挡圈时，由于折叠会使尼龙、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬质材料制成的挡圈严重受损失效，因此不能折叠，这就给包装和储运甚至现场安装带来很大的麻烦。为克服硬质挡圈不能折叠所带来的缺陷，人们尝试采用首尾相接的环形螺旋弹簧替代硬质挡圈，但由于螺旋弹簧存在螺距间隙以及可以随意弯曲，直接采用螺旋弹簧替代硬质挡圈不能起到应有的技术效果，由此，有人尝试将环形螺旋弹簧直接硫化在密封圈中，将螺旋弹簧固定在密封圈中，以克服因独立的螺旋弹簧随意移动导致的阻挡效果不佳的问题，但由于螺旋弹簧在模具中的相对体积较小，自由空间大，极易在硫化过程中因变形或移动而脱离应有的位置，因此这种方式制造密封圈的产品合格率往往很低。
实用新型内容为克服现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，可有效提高唇形密封圈的抗压能力。本实用新型采用的技术方案:一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端与所述肩部加工成一体，所述上唇部、下唇部和肩部构成截面呈C型的环形唇口，所述环形唇口内设有环形的支撑弹簧，所述挡圈包括环形骨架，所述环形骨架外包覆有橡胶，所述环形唇口的开口方向朝向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的外径与所述环形唇口的外径大小相同，所述挡圈的外径与所述肩部的外径大小相同，所述挡圈的内径大于所述肩部的内径，所述环形唇口的开口方向背向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的内径与所述环形唇口的内径的大小相同，所述挡圈的内径与所述肩部的内径大小相同，所述挡圈的外径小于所述肩部的外径，所述肩部的承压侧的接触密封面的一端设有截面形状与所述挡圈的截面形状相同的装配槽。所述支撑弹簧的截面优选呈圆形。[0007]所述支撑弹簧可以为首尾相接的螺旋弹簧。所述螺旋弹簧的外径优选不大于所述环形唇口的截面的内径。所述螺旋弹簧的弹簧圈轴向间隙可以为O 5mm。所述螺旋弹簧可以为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧。所述挡圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或阶梯状的上述形状。所述橡胶的硬度优选不低于所述唇形密封圈的硬度，所述橡胶的硬度优选为IRHD70 90度，所述橡胶可以为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、羧基丁腈、氯醇橡胶、聚丙烯酸酯或氟橡胶。所述环形骨架可以为首尾相接的螺旋弹簧，截面优选呈圆形或矩形，作为所述环形骨架的螺旋弹簧可以为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧。作为所述环形骨架的螺旋弹簧的弹簧丝直径优选为0.3 1.5mm，弹簧圈轴向间隙优选为O 5mm。本实用新型的有益效果:由于所述环形唇口内设有支撑弹簧，在上唇部和/或下唇部受到压力作用时，支撑弹簧的反作用力会对上唇部和/或下唇部起到支撑作用，有效地提高唇形密封圈的抗压能力，进而提高密封效果。当唇形密封圈工作的环境出现负压时，支撑弹簧的反作用力也可以有效防止上唇部和/或下唇部形变过大造成泄漏。所述挡圈可以通过适当的拧转、折叠减小包装和运输体积，相比于采用尼龙、聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成的挡圈方便包装和运输，相比于采用单一橡胶材料制成的挡圈抗高压挤出性能更好，本实用新型的环形骨架在硫化过程中可以有效保证产品尺寸及产品形状，避免因硫化过程中胶料的流动致使弹簧变形或跑位等情况发生，相比于内嵌硫化金属骨架的密封圈制造工艺更简单、不良品率更低。本实用新型采用挡圈和唇形密封圈配合使用，挡圈安装在唇形密封圈的肩部的承压侧的接触密封面的一端，可以有效防止在压力作用下唇形密封圈的肩部从密封面的间隙中挤出，同时，本实用新型的挡圈与密封圈分开，作为一个独立的产品，可以和多种结构形式的密封圈配套使用，适用范围更为广泛。
图1是本实用新型的环形唇口的开口方向朝向密封圈的中心时的截面示意图；图2是本实用新型的环形唇口的开口方向背向密封圈的中心时的截面示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型提供了一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部1、下唇部2和肩部3，所述上唇部和下唇部的末端与所述肩部加工成一体，所述上唇部、下唇部和肩部构成截面呈C型的环形唇口 4，所述环形唇口内设有环形的支撑弹簧5，所述挡圈包括环形骨架6，所述环形骨架外包覆有橡胶7，所述环形的支撑弹簧和挡圈的大小根据所述环形唇口的开口方向而定，当所述环形唇口的开口方向朝向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的外径与所述环形唇口的外径大小相同，所述挡圈的外径与所述肩部的外径大小相同，所述挡圈的内径大于所述肩部的内径，当所述环形唇口的开口方向背向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的内径与所述环形唇口的内径的大小相同，所述挡圈的内径与所述肩部的内径大小相同，所述挡圈的外径小于所述肩部的外径，所述肩部的承压侧(在压力作用下，压向安装密封圈的密封槽的槽壁一侧)的接触密封面的一端设有截面形状与所述挡圈的截面形状相同的装配槽。所述环形骨架外橡胶的包覆可以采用硫化工艺完成。所述支撑弹簧可以为首尾相接的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧可以通过焊接或拧合等方式进行首尾相接。所述支撑弹簧的截面优选呈圆形，所述螺旋弹簧的外径优选不大于所述环形唇口的截面的内径，以使所述环形的支撑弹簧与所述环形唇口的形状相吻合，在上唇部和/或下唇部受到压力作用时，可以更好地起到支撑作用。装配时，在弹性允许的范围内，掰开上唇部和下唇部，将所述支撑弹簧嵌装在环形唇口内即可。所述螺旋弹簧的弹簧圈轴向间隙可以为O 5mm,如:0mm>1.0mm、2.0mm、3.0mm>4.0mm 或 5.0mnin所述螺旋弹簧可以为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧。所述支撑弹簧的设计，在所述唇形密封圈的上唇部和/或下唇部受到压力作用时，支撑弹簧的反作用力会对上唇部和/或下唇部起到支撑的作用，有效地提高唇形密封圈的抗压能力，进而提高密封效果。当唇形密封圈工作的环境出现负压时，支撑弹簧的反作用力也会有效防止上唇部和/或下唇部形变过大造成泄漏。所述挡圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或阶梯状的上述形状，当所述挡圈的截面形状呈三角形时，优选为直角三角形，且挡圈的外缘(对应唇口的开口方向朝向所述唇形密封圈的中心)或内缘(对应唇口的开口方向背向所述唇形密封圈的中心)为直角三角形的直角边，当所述挡圈的截面形状呈梯形时，优选所述挡圈的外缘(对应唇口的开口方向朝向所述唇形密封圈的中心)或内缘(对应唇口的开口方向背向所述唇形密封圈的中心)为梯形的下底边，以使所述挡圈在使用时与密封槽的槽壁呈面接触，更有效地起到对密封圈的支撑防挤出作用。当所述挡圈呈矩形且高度与所述肩部的高度相同时，可以将所述肩部的承压侧切割掉一部分，切割掉的部分的截面与所述挡圈的截面大小相同(即切割掉的部分与所述挡圈的大小相同)，使用时，将所述挡圈贴紧所述肩部的承压侧，将所述挡圈和密封圈一同安装在密封槽中。本实用新型采用挡圈与唇形密封圈配合使用，所述挡圈安装在所述唇形密封圈的承压侧的接触密封面的一端，可以有效防止在压力作用下唇形密封圈的肩部从密封面的间隙中挤出。所述橡胶的硬度可以与所述唇形密封圈的硬度相同或略高于所述唇形密封圈的硬度，优选略高于所述唇形密封圈的硬度，可以提高所述挡圈的抗挤压能力，所述橡胶的硬度优选为IRHD70 90度，如IRHD70度、IRHD80度或IRHD90度。所述橡胶可以与所述唇形密封圈的材料相同，也可以与所述唇形密封圈的材料不同，所述橡胶可以为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、羧基丁腈、氯醇橡胶、聚丙烯酸酯或氟橡胶。所述环形骨架可以为首尾相接的螺旋弹簧，截面优选呈圆形或矩形，作为所述环形骨架的螺旋弹簧可以为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧，也可以其它适宜做弹簧的材料制成的弹簧，可以通过焊接或拧合等方式进行首尾相接。优选地，所述挡圈的截面宽度与所述螺旋弹簧的外径基本相同，越接近越好(理论值相同)，只需保证所述螺旋弹簧在硫化过程中不出现跑位现象即可。作为所述环形骨架的螺旋弹簧的弹簧丝直径优选为0.3 1.5mm,如0.3mm、
0.5mm、0.8mm、1.0mm 或 1.5mm，弹黃圈轴向间隙优选为 O 5mm，如 0mm、1.0mm、2.0mm、
3.0mm、4.0mm或5.0mm，在所述唇形密封圈的肩部的高度和厚度允许的情况下，作为所述环形骨架的螺旋弹簧的外径优选为2 10mm，如2mm、4mm、5mm、8mm或10mm。
权利要求1.一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端与所述肩部加工成一体，所述上唇部、下唇部和肩部构成截面呈C型的环形唇口，所述环形唇口内设有环形的支撑弹簧，所述挡圈包括环形骨架，所述环形骨架外包覆有橡胶，所述环形唇口的开口方向朝向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的外径与所述环形唇口的外径大小相同，所述挡圈的外径与所述肩部的外径大小相同，所述挡圈的内径大于所述肩部的内径，所述环形唇口的开口方向背向所述唇形密封圈的中心时，所述环形的支撑弹簧的内径与所述环形唇口的内径的大小相同，所述挡圈的内径与所述肩部的内径大小相同，所述挡圈的外径小于所述肩部的外径，所述肩部的承压侧的接触密封面的一端设有截面形状与所述挡圈的截面形状相同的装配槽。
2.如权利要求1所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述支撑弹簧的截面呈圆形。
3.如权利要求2所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述支撑弹簧为首尾相接的螺旋弹簧。
4.如权利要求3所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述螺旋弹簧的外径不大于所述环形唇口的截面的内径。
5.如权利要求4所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述螺旋弹簧的弹簧圈轴向间隙为O 5mm。
6.如权利要求5所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述螺旋弹簧为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述挡圈的截面呈矩形、梯形、三角形或阶梯状的上述形状。
8.如权利要求7所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述橡胶的硬度不低于所述唇形密封圈的硬度，所述橡胶的硬度为IRHD70 90度，所述橡胶为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、羧基丁腈、氯醇橡胶、聚丙烯酸酯或氟橡胶。
9.如权利要求8所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于所述环形骨架为首尾相接的螺旋弹簧，截面呈圆形或矩形，作为所述环形骨架的螺旋弹簧为碳素钢丝螺旋弹簧或不锈钢丝螺旋弹簧。
10.如权利要求9所述的唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，其特征在于作为所述环形骨架的螺旋弹簧的弹簧丝直径为0.3 1.5mm,弹簧圈轴向间隙为O 5mm。
专利摘要本实用新型涉及一种唇口设有支撑弹簧的唇形密封组件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端与所述肩部加工成一体，所述上唇部、下唇部和肩部构成截面呈C型的环形唇口，所述环形唇口内设有环形的支撑弹簧，所述挡圈包括环形骨架，所述环形骨架外包覆有橡胶，所述肩部的承压侧的接触密封面的一端设有用于安装挡圈的装配槽。本实用新型由于在环形唇口内设有支撑弹簧，在密封圈受到压力作用时，支撑弹簧的反作用力会对上唇部和/或下唇部起到支撑的作用，有效地提高唇形密封圈的抗压能力，采用挡圈和唇形密封圈配合使用，可以有效防止在压力作用下唇形密封圈的肩部从密封面的间隙中挤出。
文档编号F16J15/00GK203023474SQ20122073787
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者唐俊焕, 高禾, 冉京川, 罗金柱, 邹庆, 熊杰 申请人:北京华德广研密封件有限公司