專利名稱：帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種密封圈，尤其是一種耐高壓環(huán)形密封圈，具體地說 是一種帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈。
技術(shù)背景目前，在石化行業(yè)和電力行業(yè)使用的管道中經(jīng)常要用到耐高壓密封圈， 且要求該類密封圈能承受四個方向的壓力并能長期保持，有時甚至需要密封 面之間作相對運動，普通的密封圈由于無法承受高壓下的相對運動而很容易 在高壓下解體脆化，起不到密封作用，現(xiàn)有手冊上的各類密封圈的最高耐壓力一般不超過50MPa，當(dāng)超過該壓力時必須進(jìn)行密封結(jié)構(gòu)的專業(yè)設(shè)計，使得 制造成本大為增加。目前雖然也有在密封圈中增加骨架的方法提高其耐壓力，但這類密封圈 的使用場合僅限于端面密封的場合，如法蘭盤之間的密封，其徑向不密封， 而且其厚度一般在3 6mm之間，應(yīng)用場合為靜壓狀態(tài)。為此申請人查閱了大量文獻(xiàn)，創(chuàng)造性地對骨架式密封圈進(jìn)行改進(jìn)，使其 在保證具有很大的耐壓性的前提下具有很好的四個方向的密封性能，且不會 因為相對運動而脆裂，能在高壓狀態(tài)下作動態(tài)密封使用。據(jù)申請人所知，目前尚無類似密封圈的報道。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的環(huán)形密封圈無法承受四面高壓的問題， 設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，制造方便的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈。本實用新型的技術(shù)方案是一種帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征是它由高度H不小于10mm的長條骨架1和柔性密封材料2疊壓纏繞而成，在纏繞而成的環(huán)形 圈的兩端面及外圓面和內(nèi)圓面上均設(shè)有包覆層3。所述的四面受壓密封式耐高壓密封圈的耐壓強度介于200MPa 480 MPa 之間。所述的骨架l為平板狀、波形板狀、齒板狀或弧形板中的一種或幾種的 組合。所述的骨架1或為金屬骨架或為高強有機材料骨架。 所述的柔性密封材料2為柔性石墨、鈦纖維或橡膠類密封材料。 所述的包覆層3為橡膠或鈦纖維編織體或柔性石墨條。 所述的長條骨架1和長條柔性密封材料2的高度H均介于10 50mm之間。 本實用新型的有益效果本實用新型創(chuàng)造性地突破了傳統(tǒng)骨架式密封片的厚度尺寸，并經(jīng)過大量 實驗和理論分析得出了密封圈中骨架的最佳高度范圍為10 50毫米，其中尤 以25 50毫米范圍效果最佳，通過骨架的抗變形能力確保了其在高壓下仍能 保持一定的形狀，同時在密封圈的兩端面和內(nèi)外圓表面增加高性能鈦纖維或 柔性石墨材料制造的包覆層， 一方面增加密封效果，另一方面能有效地防止 密封面相對運動時受碾壓而發(fā)生分解脆裂現(xiàn)象。此外，本實用新型通過將密封材料與骨架先疊壓然后同步纏繞而成，增 加了密封材料與骨架之間的結(jié)合力，能充分發(fā)揮骨架的抗變形能力，進(jìn)一步 提高了耐壓性能。本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，耐壓性能好，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點，它尤其適 用于高壓活動面的密封。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的密封在高壓管道旋轉(zhuǎn)補償器中的應(yīng)用示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。 一種帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，它由寬度不小于10mm 的長條骨架1和長條柔性密封材料2疊壓纏繞而成，在纏繞而成的環(huán)形圈的 兩端面及外圓面和內(nèi)圓面上均設(shè)有包覆層3，其耐壓強度介于200MPa 480MPa之間，如圖1所示。具體實施時骨架1可為平板狀、波形板狀、齒板狀 或弧形板中的一種或幾種的組合，其中以圖l所示的波形板狀的抗壓強度最 好，具體實施時可根據(jù)密封圈的使用場合中所承受的最大壓力面選擇相應(yīng)形 狀的骨架1，當(dāng)主要受力方向為端面時，骨架也可采用弧形板結(jié)構(gòu)，骨架的 材料可采用金屬材料骨架，也可采用高強有機材料骨架。具體制造時應(yīng)先將 骨架與中間起密封作用的填料即密封材料疊壓后再纏繞形成，柔性密封材料2可采用柔性石墨材料或其它成形性好、耐壓強度高的材料如耐壓改性橡膠、 聚酯材料等。包覆層3以采用橡膠或鈦纖維的編織體為最佳，也可采用柔性石墨條進(jìn)行包覆，還可采用其它高分子材料如碳纖維、高強玻璃纖維編織體等作為包覆層3的材料。具體實施時長條骨架1和長條柔性密封材料2的高 度H可根據(jù)密封空間及所需的耐壓強度進(jìn)行選擇，以不低于10毫米為宜，其 最大寬度應(yīng)控制在50誦以內(nèi)，大于50mm時其制造難度和成本將大幅度增加， 根據(jù)實驗驗證，骨架的寬度以25-50之間為最佳，在這個尺寸范圍內(nèi)的骨架 制造的密封圈其能承受的壓力可高壓480MPa以上。圖2是本實用新型的一個具體應(yīng)用例。圖2中的旋轉(zhuǎn)補償器中的密封圈 要求四面密封，耐高壓，采用本實用新型的厚度為25毫米的密封圈后，經(jīng)檢 測在管道內(nèi)壓力增大到480MPa時使內(nèi)管和外管作相對轉(zhuǎn)動l()(X)()次(標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定值)后仍無泄漏，卸壓后，密封圈表面無破損，而普通結(jié)構(gòu)的密封圈在加 壓到lOMPa時即出現(xiàn)泄漏和脆裂現(xiàn)象，經(jīng)分析認(rèn)為這是由于骨架和包覆層共 同作用的結(jié)果。本實用新型的密封圈既可用于石化行業(yè)、電力行業(yè)，也可用于類似的有 高壓要求的相對運動型周界密封場合。本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征是它由高度H不小于10mm的長條骨架(1)和柔性密封材料(2)疊壓纏繞而成，在纏繞而成的環(huán)形圈的兩端面及外圓面和內(nèi)圓面上均設(shè)有包覆層(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是其耐壓強度介于200MPa 480 MPa之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是所述的骨架(1)為平板狀、波形板狀、齒板狀或弧形板中的一種或幾種的 組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是所述的骨架(1)或為金屬骨架或為高強有機材料骨架。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是所述的柔性密封材料(2)為柔性石墨、鈦纖維或橡膠類密封材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是所述的包覆層(3)為橡膠或鈦纖維編織體或柔性石墨條。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，其特征 是所述的長條骨架(1)和長條柔性密封材料(2)的高度H均介于10 50mm 之間。
專利摘要一種帶有骨架的四面受壓密封式耐高壓密封圈，屬于一種密封材料，其特征是它由高度H不小于10mm的長條骨架(1)和長條柔性密封材料(2)疊壓纏繞而成，在纏繞而成的環(huán)形圈的兩端面及外圓面和內(nèi)圓面上均設(shè)有包覆層(3)，其耐壓強度介于200MPa～480MPa之間。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，耐壓性能好，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點，它尤其適用于高壓活動面的密封。
文檔編號F16J15/16GK201173349SQ200820034089
公開日2008年12月31日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者宋章根 申請人:宋章根