改进的密封圈制造技术

本发明专利技术提供了一种Ｃ形密封圈，其适于在轴向上被压缩和解压，从而形成在第一和第二轴向相对的平行的表面之间的密封接合，包括：环状的本体元件；径向内表面；径向外表面；第一和第二轴向端面；第一圆环形凸起，其从第一轴向端面沿着轴向凸出，将第一轴向端面分成第一轴向内端面和第一轴向外端面，第一圆环形凸起设置成：与径向外表面相比，更靠近径向内表面；第二圆环形凸起，其从第二轴向端面沿着轴向凸出，将第二轴向端面分成第二轴向内端面和第二轴向外端面；第二圆环形凸起设置成：与径向外表面相比，更靠近径向内表面；轴向外端面相对于轴向内端面偏移，在轴向内端面之间的距离小于所述的轴向外端面之间的距离。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及密封件，经常被称作密封垫，其用于在相对的平行表面之间使液体或者气体紧密密封地接合。详细说来，本专利技术涉及金属密封件，其提供塑性变形，以便在基本为平面的平行表面之间获得极低的泄漏率。
技术介绍
通常使用的密封圈是圆环状的，并且具有“C”形的径向截面。这些“C形密封件”构造为这样两种形式，即带有如美国专利US5354072中描述的朝向该密封圈中心的C结构的开口一侧，以及带有朝向远离该密封圈中心的C形的开口一侧。由于两个平行的表面在中间与C形密封件接合在一起，所以C形密封件受到压缩，其C形截面的开口一侧在压缩期间靠拢。该密封件的弹性允许发生塑性变形，而不会损坏配合表面。为了增加该密封件的弹性恢复，某些C形密封件设有环状的弹性螺旋弹簧，该弹簧同心地设置在该密封件的中心内，也改变了耐压和弹性性能，从而达到特殊密封组件需要的性能。但不幸的是，制造带有内部的螺旋弹簧的C形密封件相对比较复杂，导致满意的密封件的结构一般不能够再现。某些C形密封件设有圆环形凸起，在本领域也称作“三角形区(delta)”，其形成在和将要被密封的两相对的平行表面相互接触的表面上。这些凸起减小了该密封件和平行的相对表面之间的最初接触面积，从而需要较小的负载就能使密封件塑性变形，以便在平行表面内容纳较小的变形。不幸的是，当压缩该密封件时，带有圆环形凸起的C形密封件在圆环形凸起和C形密封件的外表面之间经常形成空腔。虽然这种密封件可以是防泄漏的，或者具有在容忍范围内的足够低的泄漏量，但是如果在该圆柱形空腔和该密封件的内部通道之间存在泄漏，那么就会允许气体或者液体在其间缓慢流动。尽管防泄漏密封件是有效的，但是该密封件的测试可以错误地并且不希望地反映出泄漏的存在，因此这种情况被称为“虚泄漏”。另外一种已经得到的密封件通常被称为“V形密封件”，其也是圆环状的，但不是“C”截面，该密封件具有V形截面，该V形的低点构造为向内朝向密封件的中心或者向外朝向密封件的中心。虽然这种结构通常提供足够的变形，但是V形密封件通常不能提供特别好的弹性恢复或者反复性，因为V形密封件的该点形成应力集中源，集中了压缩载荷并且使得该密封件在反复的压缩和解压的情况下易于破坏。本领域中另外的密封件包括“Z形密封件”和简单的“O形圈”。但是，这些密封件中的每一种也都具有明显的缺陷。这样，就需要提供一种改进的密封圈，其能够提供在轴向相对的平行表面之间的密封接合，其具有高度的弹性，或者也叫做回弹。详细说来，在已经经历了预定压缩力的释放之后，需要该密封圈基本上恢复到其原始尺寸。也需要提供一种改进的密封圈，其能够经受相当数量的压缩和解压的循环，并且之后仍然能够提供基本上防泄漏的密封。此外，需要提供一种改进的密封圈，其难于表现出虚泄漏。另外，需要提供一种通用的密封圈，这样，其能够以各种尺寸和大小来构造。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种改进的密封圈，其克服了上述的缺陷。类似于上述密封圈的该密封圈包括环状的本体元件，其具有用于气体或者液体通道的轴向排列孔。该密封件还包括径向内表面、径向外表面以及第一和第二轴向端面，第一和第二轴向端面趋向于和相对的平行表面接合，意图是使密封接合位于它们之间。本专利技术的密封圈还包括多个孔洞，它们从密封圈的径向外表面朝向密封圈的径向内表面向内凸出。这些孔洞的形成产生了多个侧壁，这些侧壁在径向上沿着这些孔洞的长度延伸，并且沿着轴向位于密封圈轴向端面之间。该多个孔洞可以采用任意的构造。例如，最好通过从密封圈的径向外表面向密封圈的中心的径向钻削来制造这些孔洞，从而将成本降到最小，并且降低制造难度。用这种方式制造的孔洞具有圆形的截面，然而，这些孔洞在形状上也可以是大致长方形，以形成沿着轴向在密封圈的轴向端面之间延伸并且沿着径向在密封圈的内外径向表面之间延伸的基本为平面的侧壁。在另一替换的优选实施例中，将这些平面侧壁构造为相对于密封圈的轴线成一角度，从而以平行四边形的形式在密封圈的径向外表面上形成开口。为简化起见，虽然这些孔洞可以具有不脱离本专利技术的精神和范围的其他截面形状，但是在此，这些孔洞将主要被描述为具有圆形截面。孔洞的数量和它们的直径可以改变，这取决于密封组件需要的机械性能。例如，孔洞数量的增加或者孔洞直径的增加导致密封圈内部的侧壁厚度的相应减小，其将改变该密封件的机械性能，包括密封圈变形能力的增加。但是，孔洞数量的这种增加或者孔洞直径的增加可以减小压缩和解压之后该密封件的弹性恢复(回弹)。在优选实施例中，这些孔洞是圆柱形的，并且具有密封圈厚度的25％-75％之间尺寸的直径。小于25％的直径将显著地减小密封圈弹性变形的能力。同时，超过密封圈厚度的75％尺寸的加大直径将减弱该密封件的结构完整性，并且使密封件在压缩期间容易破坏。在本专利技术的优选实施例中，该孔洞具有接近密封圈厚度的50％的直径。在优选实施例中，该密封圈包括10-150个孔洞，从而形成相对应的形成在轴向端面之间的10-150个径向延伸侧壁。在进一步优选的实施例中，本专利技术的密封圈包括20-30个孔洞，从而形成相对应的20-30个径向和轴向延伸的侧壁。本专利技术的密封圈也包括圆环形的凸起，其从轴向端面沿着轴向凸出。这些圆环形凸起也被本领域技术人员称作“三角形区”，其将轴向端面分成轴向内端面和轴向外端面，各个轴向内端面同轴地位于轴向外端面之内，因此其更加接近密封圈的中心。重要的是，轴向内端面相对于轴向外端面在轴向上偏移。具体说来，轴向内端面相对于轴向外端面凹进，从而在轴向内端面测得的密封圈的厚度小于在轴向外端面测得的密封圈的厚度。通过在压缩过程中阻止轴向内端面和相对的平行表面的接合能力，偏移的轴向端面能够消除密封件形成虚泄漏的倾向。本专利技术还提供了一种密封圈，其适于在轴向上被压缩和解压，从而形成在第一和第二轴向相对的基本平行的表面之间的密封接合，所述的密封圈由硬的弹性材料构成，并且包括环状的本体元件，其具有用于气体或者液体通道的轴向排列孔；径向内表面；径向外表面；第一和第二轴向端面，它们趋向于与轴向上相对的基本平行的表面接合；圆周上的凹槽，其从所述径向外表面朝向所述径向内表面在第一和第二轴向表面之间向内凸出，并且在所述径向外表面的圆周上延伸；设置在所述圆周上的凹槽内的多个侧壁，所述的侧壁沿着在所述的轴向表面之间的第一方向和从所述的径向外表面朝向所述的径向内表面的第二方向延伸。本专利技术还提供了一种C形密封圈，其适于在轴向上被压缩和解压，从而形成在第一和第二轴向相对的基本平行的表面之间的密封接合，所述的密封圈由单件的、硬的弹性固体金属材料构成，并且包括环状的本体元件，其具有大致C形的截面，并具有用于气体或者液体通道的轴向排列孔；径向内表面；径向外表面；第一和第二轴向端面，它们趋向于与轴向上相对的基本平行的表面接合；第一圆环形凸起，其从第一轴向端面沿着轴向凸出，将所述的第一轴向端面分成第一轴向内端面和第一轴向外端面，所述第一圆环形凸起设置成与所述径向外表面相比，更靠近所述径向内表面；第二圆环形凸起，其从第二轴向端面沿着轴向凸出，将所述的第二轴向端面分成第二轴向内端面和第二轴向外端面；所述第二圆环形凸起设置成与所述径向外表面相比，更靠近所述径向内表面；其特征在于，所述的轴向外端面相对于轴向内端面偏移，在所述的轴向内端面之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃ形密封圈，其适于在轴向上被压缩和解压，从而形成在第一和第二轴向相对的基本平行的表面之间的密封接合，所述的密封圈由单件的、硬的弹性固体金属材料构成，并且包括：　　　　环状的本体元件，其具有大致Ｃ形的截面，并具有用于气体或者液体通道的轴向排列孔；　　　　径向内表面；　　　　径向外表面；　　　　第一和第二轴向端面，它们趋向于与轴向上相对的基本平行的表面接合；　　　　第一圆环形凸起，其从第一轴向端面沿着轴向凸出，将所述的第一轴向端面分成第一轴向内端面和第一轴向外端面，所述第一圆环形凸起设置成：与所述径向外表面相比，更靠近所述径向内表面；　　　　第二圆环形凸起，其从第二轴向端面沿着轴向凸出，将所述的第二轴向端面分成第二轴向内端面和第二轴向外端面；所述第二圆环形凸起设置成：与所述径向外表面相比，更靠近所述径向内表面；　　　　其特征在于，所述的轴向外端面相对于轴向内端面偏移，在所述的轴向内端面之间的距离小于所述的轴向外端面之间的距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔多伊尔，
申请(专利权)人：迈克尔多伊尔，
类型：发明
国别省市：US[美国]