一种线性接触密封圈的制作方法

本实用新型涉及密封件技术领域，特别是一种应用于水轮发电机在桨叶、主轴、转轮、接力器或大型球阀上的线性接触密封圈。

背景技术：

由于灯泡贯流式水轮机组和轴流转桨式水轮机组在运行的过程中需要转动叶片来适应不同的工况，当叶片操作机构工作时，一些转动部件与其支持面间需要进行润滑，因此，为了提高转动效率，在转轮体内充满具有一定压力的压力透平油，而转轮体外是高压水流，为了防止水流进入转轮体内和防止转轮体内的油向外渗漏，在叶片与转轮的接触处必须安装密封装置。从电站的运行实践来看，转轮及桨叶密封结构性能的好坏对保证机组正常运起到关键的作用。

因此，发明一种在一定压力下密封效果好、能耗低的密封圈显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种密封效果好、使用寿命长的密封圈，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种线性接触密封圈，包括相叠加的一个X型密封圈、至少两个V型密封圈和两个支撑环，所述X型密封圈贯穿设置，所述X型密封圈具有端面a和与所述端面a相对的端面b，且端面a和端面b上设置有相向凹陷的V型凹槽a和V型凹槽b；

优选地，所述V型密封圈具有向外凸出的端面c和与所述端面c相对设置且具有向内凹陷的V型凹槽c的端面d，所述V型密封圈分别设置于所述X型密封圈的端面a一侧和端面b一侧且所述V型密封圈的端面c与所述X型密封圈的端面a和端面b相抵靠；

优选地，所述支撑环具有向外凸出的端面e和与所述端面e相对的端面f，所述支撑环的端面e与所述V型密封圈的端面d相抵靠设置。

优选地，所述V型凹槽a和V型凹槽b的V字开口角度、所述V型密封圈的端面c轴向截面的凸出角度和所述支撑环的端面e轴向截面的凸出角度均相等。

优选地，所述V型凹槽c的V字开口角度大于所述V型密封圈的端面c轴向截面的凸出角度。

进一步优选地，所述V型凹槽a和V型凹槽b的V字开口角度、所述V型密封圈的端面c轴向截面的凸出角度和所述支撑环的端面e轴向截面的凸出角度均等于90°。

进一步优选地，所述V型凹槽c的V字开口角度等于100°。

优选地，所述V型凹槽a、V型凹槽b和V型凹槽c的槽底均圆滑过渡。

优选地，所述X型密封圈的端面a和端面b的外缘向外侧延伸形成第一密封唇。

优选地，所述V型密封圈的外缘向外侧延伸形成第二密封唇。

优选地，所述X型密封圈的侧壁向内凹陷设置。

优选地，所述线性接触密封圈的材质为高分子聚氨酯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的各组件之间摩擦功耗小，适合于往复密封、旋转密封或摆动密封，因其具有多个密封环，低压时也能保证密封质量，并且能够实现良好的双向密封，同时具有很好的机械强度和耐磨特性，而且还能够适用于带有偏心和震动的工况。

附图说明

图1为实施例1的线性接触密封圈的轴向截面示意图；

图2为实施例2的线性接触密封圈安装状态的轴向截面示意图；

图3为实施例3的线性接触密封圈的轴向截面示意图；

图4为面接触密封圈的轴向截面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的技术方案以及优点表达的更清楚，下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

图1为本实用新型的线性接触密封圈的轴向截面示意图，如图1所示，本线性接触密封圈包括相叠加的一个X型密封圈1、两个V型密封圈2和两个支撑环3，所述X型密封圈1贯穿设置，所述X型密封圈1具有端面a110和与所述端面a110相对的端面b120，且端面a110和端面b120上设置有相向凹陷的V型凹槽a111和V型凹槽b121；所述V型密封圈2具有向外凸出的端面c210和与所述端面c210相对设置且具有向内凹陷的V型凹槽c221的端面d220，所述V型密封圈2分别设置于所述X型密封圈1的端面a110一侧和端面b120一侧且所述V型密封圈2的端面c210与所述X型密封圈1的端面a110和端面b120相抵靠；所述支撑环3具有向外凸出的端面e310和与所述端面e310相对的端面f320，所述支撑环3的端面e310与所述V型密封圈2的端面d220相抵靠设置，并且所述V型凹槽a111、V型凹槽b121和V型凹槽c221的槽底均圆滑过渡。

其中，所述V型凹槽a111和V型凹槽b121的V字开口角度、所述V型密封圈2的端面c210轴向截面的凸出角度和所述支撑环3的端面e310轴向截面的凸出角度均为90°。满足了在安装后，X型密封圈1、V型密封圈2以及支撑环3之间能够紧密配合，提高密封效果。

而具体地，将所述V型凹槽c221的V字开口角度设置成100°使其大于所述V型密封圈2的端面c210轴向截面的凸出角度，使其安装后达到过盈配合的同时提供更多空隙，以免发生过分挤压，进一步提高了密封效果。

此外，所述X型密封圈1的端面a110和端面b120的外缘向外侧延伸形成第一密封唇130，所述V型密封圈2的外缘向外侧延伸形成第二密封唇230。在安装后通过挤压所述第一密封唇130和第二密封唇230使其贴合沟槽面形成线性接触，实现高性能的密封。

进一步地，本线性接触密封圈优选的材质为高分子聚氨酯，具有良好的弹性和优异的随动性、耐磨等特点。

由于本密封圈的材质为高分子聚氨酯，各密封件安装在沟槽和被密封面之间，有一定的压缩量而产生的反弹力，起到预密封作用。由于预密封作用，光滑面和沟槽底部紧密接触。这样当流体通过间隙进入沟槽时，只能对密封圈的一个侧面起作用。当流体压力较大时，挤压密封圈并将其推向沟槽另一个侧面，把压力传递补给接触面，使得密封圈在高压状态下的密封效果更佳。本实施例中的这种结构可以通过将密封件一侧切开，然后顺次叠加安装的方式实现剖分安装，安装时前一个部件和后一个部件将切口的位置错开相应的角度，多个配合。即在不需要全部拆出检修部件的情况下可以直接对其进行安装，极大的简化了安装以及维修的工序，节约了时间及经济成本。

实施例2

在上述实施例1的基础上，本使用新型还可以进行下述改进，V型密封圈2的个数在具体使用要求下可以做出调整，即随着密封外侧的压力增大，以及为了适应于沟槽槽宽增加的一些工况，所使用的V型密封圈2的个数可以根据实际情况进行增加，以满足良好的密封性，如图2所示。另外，需要指出的是，V型密封圈2的V型凹槽上还可以开设有储油槽222，其在配合安装时形成储油空间，以增加透平油的储存量，使密封件之间的摩擦力得到抵消。需要说明的是，具有凹槽结构的密封圈不可以进行剖分安装，因为若将密封圈的一测切开，透平油会从凹槽里面泄漏出来。

实施例3

如图3所示，本实施例中也是在实施例1的基础上进行的改进，因此仅对改进的部分进行说明，该实施例中X型密封圈1的侧壁向内凹陷设置，从而扩大了有效空间，更加耐挤压，并且减少相应的厚度，便于安装时的放置和调整。

需要指出的是，密封圈还可以设置为面接触的形式，图4为面接触密封圈的轴向截面示意图，如图4所示，面接触密封的X型密封圈和V型密封圈之间表面平行设置，使得密封件接触面积大大增加，从而提高了密封性能。但因其前一个部件和后一个部件不像线性密封圈一样能错开相应的角度，不能进行剖分安装，不如实施例1中的线性接触密封圈安装、维修方便。

综上所述，本实用新型的线性接触密封圈具有良好的自密封性能，最为重要的是在低压范围内单位摩擦功耗小，非常适合于旋转密封或摆动密封，因其具有多个密封环，低压时也能保证密封质量，但由于V型密封圈为V型圈，在高压下容易形变，因此适用于工作介质压力不易过大，且对摩擦能耗要求高的工况。而且还能够适用于带有偏心和震动的工况。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。