无泄漏密封结构的制作方法

本实用新型涉及一种无泄漏密封结构，属于密封装置技术领域。

背景技术：

泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。

发动机的冷却系统、进气系统和润滑系统等存在不同程度的渗漏现象。解决发动机的渗漏问题，不但能提高发动机的产品质量，还能减少燃料和机油的渗漏，节约能源的浪费。

减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。其中静密封是广泛采取的一种措施。

静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封；高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。

垫密封广泛应用于管道，压力容器以及各种壳体的结合面的静密封中。垫密封有非金属密封垫，非金属与金属组合密封垫和金属密封垫三大类。

垫密封的泄露有三种形式：界面泄露，渗透泄露和破坏性泄露。

一般来说，在常温低压时，选用非金属软密封垫；中压高温时，选用金属与非金属组合密封垫或金属密封垫；在温度，压力有较大的波动时，选用弹性好的或自紧式密封垫；在低温，腐蚀性介质或真空条件下，应考虑具有特殊性能的密封垫。

成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封圈。

成型填料按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类；按材料可分为橡胶类、塑料类、皮革类和金属类。各种材料的挤压型密封圈中橡胶挤压型密封圈应用最广，其中O形圈历史最悠久，最典型。

发动机管路系统中多采用“堵-垫-体”密封结构，即螺堵，密封垫和本体组成。但是目前使用的密封措施中，在密封垫的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，密封垫材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低，极易引起泄露。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种无泄漏密封结构，消除接合面间隙，阻止接合面渗漏，降低密封接合面处的精度和表面粗糙度的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种无泄漏密封结构，包括设置在本体上的螺堵、设置在本体与螺堵之间的密封垫，螺堵与密封垫均为金属材质，在螺堵密封端面和/或密封垫的内圆结合面上设置一圈硫化橡胶，硫化橡胶与螺堵和/或密封垫采用硫化粘结，粘结强度＞3MPa。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：螺堵表面贴覆的硫化橡胶高出螺堵密封端面0.2～0.3mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：密封垫的内圆结合面上设置的硫化橡胶截面为异形结构，异形结构包括与密封垫的内圆连接的部分Ⅰ、与部分Ⅰ连接的部分Ⅱ、与部分Ⅱ连接的部分Ⅲ、与部分Ⅲ连接的部分Ⅴ、与部分Ⅴ连接的部分Ⅵ、与部分Ⅵ连接的部分Ⅶ，其中部分Ⅰ、部分Ⅲ、部分Ⅵ均为矩形，部分Ⅱ、部分Ⅴ、部分Ⅶ均为梯形。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：部分Ⅱ、部分Ⅴ、部分Ⅶ均为等腰梯形，且部分Ⅴ与部分Ⅶ相对于部分Ⅵ的中轴线对称，部分Ⅱ和部分Ⅴ的上底长度相等、部分Ⅱ的下底短于部分Ⅴ的下底。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：部分Ⅱ腰的延长线与水平线的夹角为30～60°，部分Ⅴ腰的延长线与水平线的夹角为30～60°。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：螺堵为低碳钢材质，密封垫为铝材质或铜材质。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：螺堵为20号钢，拧紧力矩180N·m。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本发明通过螺堵与橡胶、以及密封垫和橡胶的组合使用，消除接合面间隙，阻止接合面渗漏，降低密封接合面处的精度和表面粗糙度的要求，橡胶与螺堵和密封垫均采用硫化粘结，粘结强度大于3MPa。

在螺堵表面贴覆一圈橡胶，这种螺堵与表面未贴覆橡胶的相比，预紧比压减小，密封性能提高，可有效解决结合面的渗漏问题。

金属密封垫需要较大的螺栓拧紧力。在螺堵密封面贴覆一圈橡胶，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。在密封件为铸铝件时，螺纹连接强度较低，螺塞拧紧力矩较小时，使用该密封方式，能够有效地起到防渗漏作用。

橡胶较软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。软质密封对法兰面的粗糙度要求低很多，这是因为它容易变形，能够堵死加工刀纹，从而防止渗漏。

在密封垫内圈贴覆一圈橡胶，这样使预紧比压减小，密封性能提高。同时利用橡胶较软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实用新型实施例2结构示意图；

图4是图3的局部放大图；

其中，2、螺堵，3、密封垫，4、硫化橡胶，41、部分Ⅰ，42、部分Ⅱ，43、部分Ⅲ，44、部分Ⅴ，45、部分Ⅵ，46、部分Ⅶ。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1

如图1和图2所示，一种无泄漏密封结构，包括设置在本体上的螺堵2、设置在本体与螺堵2之间的密封垫3，螺堵2与密封垫3均为金属材质，螺堵2为低碳钢材质，比如螺堵2为20号钢，拧紧力矩180N·m。在螺堵2密封端面上设置一圈硫化橡胶4，硫化橡胶4与螺堵2采用硫化粘结，粘结强度＞3MPa。螺堵2表面贴覆的硫化橡胶高出螺堵2密封端面0.2～0.3mm，如可以为0.2mm、0.25mm或0.3mm。

实施例2

本实施例与实施例1的区别为：如图3和图4所示，只在密封垫3的内圆结合面上设置一圈硫化橡胶4，密封垫3为铝材质或铜材质，密封垫3的内圆结合面上设置的硫化橡胶4截面为异形结构，异形结构包括与密封垫3的内圆连接的部分Ⅰ41、与部分Ⅰ41连接的部分Ⅱ42、与部分Ⅱ42连接的部分Ⅲ43、与部分Ⅲ43连接的部分Ⅴ44、与部分Ⅴ44连接的部分Ⅵ45、与部分Ⅵ45连接的部分Ⅶ46，其中部分Ⅰ41、部分Ⅲ43、部分Ⅵ45均为矩形，部分Ⅱ42、部分Ⅴ44、部分Ⅶ46均为梯形。

部分Ⅱ42、部分Ⅴ44、部分Ⅶ46均为等腰梯形，且部分Ⅴ44与部分Ⅶ46相对于部分Ⅵ45的中轴线对称，部分Ⅱ42和部分Ⅴ44的上底长度相等、部分Ⅱ42的下底短于部分Ⅴ44的下底。

部分Ⅱ42腰的延长线与水平线的夹角R1为30～60°，部分Ⅴ44腰的延长线与水平线的夹角R2为30～60°，本实施例中R1、R2均为60°，也可以R1为45°、R2为30°。

实施例3

本实施例与实施例1的区别为：在螺堵2密封端面和密封垫3的内圆结合面上均设置一圈硫化橡胶4，硫化橡胶4截面为异形结构，异形结构的硫化橡胶4的结构与实施例2相同，螺堵2的硫化橡胶4与实施例1相同，在此不再赘述。