用于动态径向密封的抗热收缩支撑环制造技术

系统和方法包括为组件提供密封件。该密封件包括护套，该护套具有基部、内密封腿和外密封腿，并且还包括弹簧，该弹簧设置在护套内，介于内密封腿和外密封腿之间并且与其接触。该弹簧包括设置在该弹簧内的环形支撑环。该支撑环将弹簧的外径(OD)朝向护套的外密封腿偏压，以维持护套的内密封腿与组件的轴之间的接触压力。该支撑环控制弹簧的热收缩，以在组件在低温下操作时维持组件的外壳和轴之间的密封。温下操作时维持组件的外壳和轴之间的密封。温下操作时维持组件的外壳和轴之间的密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于动态径向密封的抗热收缩支撑环

技术介绍

[0001]密封件在许多工业应用中用来防止组件的各部件之间的泄漏。在一些应用中，这些密封件可能经受极端操作条件，诸如低温和/或高温，这可能导致密封件的各部分或组件的各部件收缩、膨胀或变形，从而降低密封件与部件之间的接触压力。在这些极端操作条件下接触压力的降低可能导致密封件与部件中的一个或多个部件之间的泄漏。因此，经受此类极端操作条件的密封件需要更高的可靠性以适当地维持其密封功能。因此，该行业不断要求改进此类应用的密封技术。
附图说明
[0002]为了更详细地理解实现实施方案的特征和优点的方式，可参考在附图中示出的实施方案进行更具体的描述。然而，附图仅示出了一些实施方案，并且因此不应被认为是对范围的限制，因为可存在其他等效实施方案。
[0003]图1是根据本公开的实施方案的具有环形密封件的组件的剖视图。
[0004]图2是根据本公开的实施方案的环形密封件的弹簧和支撑环的剖视图。
[0005]图3是根据本公开的实施方案的环形密封件的弹簧和支撑环的剖视图。
[0006]图4是根据本公开的实施方案的环形密封件的弹簧和支撑环的剖视图。
[0007]图5是根据本公开的实施方案的具有环形密封件的组件的剖视图，并且示出了环形密封件上的接触压力(CP)分布。
[0008]在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。
具体实施方式
[0009]图1示出了根据本公开的实施方案的组件100的局部剖视图。在一些实施方案中，组件100可以是联接组件、螺线管组件或阀门组件。在更具体的实施方案中，组件100可以是航空航天、替代能源、医疗或海底联接器、螺线管或阀门。组件100通常可包括外壳102和轴104，该轴在外壳内围绕或沿着轴线106旋转或往复运动。在一些实施方案中，轴104可包括中空轴。然而，在其他实施方案中，轴104可包括实心轴。组件100还可包括形成在外壳102内且介于外壳102与轴104之间的腔体108。在一些实施方案中，外壳102可包括一个或多个附加部件，该一个或多个附加部件共同形成外壳102。例如，在一些实施方案中，附加部件能够选择性地从外壳102移除以允许进入腔体108，从而允许安装和/或移除设置在腔108内的环形密封件150。
[0010]环形密封件150通常可设置在腔体108内并且围绕轴104和/或轴线106。密封件150可被构造成在组件100的外壳102和轴104之间接触并提供径向密封。密封件150可包括护套152、环形激励元件或弹簧160以及环形地设置在弹簧160内的支撑环170。护套152可包括与外壳102的一部分相邻并接触的跟部或基部154。护套152还可包括内密封腿156和外密封腿158，该内密封腿从基部154延伸并且与轴104相邻并接触，该外密封腿从基部154延伸并且与外壳102相邻并接触。然而，在其他实施方案中，护套152可包括附加特征和/或轮廓。护套
152通常可由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。更具体地，护套152可由PTFE、含氟聚合物、全氟聚合物、TFM、PVF、PVDF、PCTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PCTFE、聚芳基酮(诸如PEEK、PEK或PEKK)、聚砜(诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO)、芳族聚酰胺(诸如PPA)、热塑性聚酰亚胺(诸如PI、PEI或TPI)或它们的任何组合(具有或不具有增强添加剂或填料)形成。
[0011]在一些实施方案中，弹簧160可包括圆形金属环形体，该圆形金属环形体具有从轴104的轴线106测量的内径(ID)和外径(OD)。在一些实施方案中，弹簧160的ID可为至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少200mm、至少250mm、至少300mm、至少400mm、至少500mm或甚至更大。在一些实施方案中，弹簧160的OD可为至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少11mm、至少12mm、至少13mm、至少14mm、至少15mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少200mm、至少250mm、至少300mm、至少500mm、至少1000mm或甚至更大。在一些实施方案中，弹簧160可包括具有外径(OD)的非圆形金属环形体。例如，在一些实施方案中，弹簧160可包括C形弹簧。此外，在一些实施方案中，弹簧160可包括圆形或非圆形螺旋弹簧。
[0012]弹簧160可设置在护套152内，介于护套152的内密封腿156和外密封腿158之间并与其接触。更具体地，弹簧160可设置在护套152内，使得弹簧160的金属环形体的内径与护套152的内密封腿156相邻并接触，并且使得弹簧160的金属环形体的外径与护套152的外密封腿158相邻并接触。在所示的实施方案中，弹簧160包括基本上圆形的横截面轮廓或形状。然而，在其他实施方案中，弹簧160可包括椭圆形、卵形或其他形状的横截面轮廓或形状。弹簧160通常可由弹性金属材料形成。更具体地，弹簧160可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、铍铜合金、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中，弹簧160可包括涂层，诸如氮化铝铬(AlCrN)涂层、氮化钛铝(TiAlN)涂层、任何其他耐磨金属涂层或它们的任何组合。
[0013]图2示出了根据本公开的实施方案的弹簧160和支撑环170的剖视图。支撑环170通常可环形地设置在弹簧160内。在一些实施方案中，支撑环170可被设置成与弹簧160的外径相邻。在一些实施方案中，支撑环170可与弹簧160的中心162径向地对准。更具体地，在一些实施方案中，支撑环170可轴向地定位成使得支撑环170的中心172可与弹簧160的中心162径向地对准。此外，在一些实施方案中，支撑环170可至少部分地与弹簧160接触。更具体地，在一些实施方案中，支撑环170的外表面可至少部分地与弹簧160的内表面接触。此外，在一些实施方案中，支撑环170可联接到弹簧160。然而，在一些实施方案中，支撑环170可与弹簧160分离或独立于弹簧160自由移动、旋转或平移。
[0014]在一些实施方案中，在没有压缩的情况下，支撑环170的外表面可不与弹簧160的内表面接触。因此，应当理解，由支撑环170提供给弹簧160的支撑可以是横截面形状以及弹簧160的内表面与支撑环170的外表面之间的间隔或公差的函数。例如，在一些实施方案中，弹簧160的内表面与支撑环170的外表面之间的公差可为至少0.05毫米(mm)、至少0.10mm、至少0.15mm、至少0.20mm、至少0.25mm、至少0.30mm、至少0.35mm、至少0.40mm、至少0.45mm、至少0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封件，包括：护套，所述护套具有基部、内密封腿和外密封腿；和弹簧，所述弹簧设置在所述护套内，介于所述内密封腿和所述外密封腿之间并且与其接触，所述弹簧包括：环形支撑环，所述环形支撑环环形地设置在所述弹簧内。2.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环被设置成与所述弹簧的外径相邻。3.根据权利要求2所述的密封件，其中所述支撑环被轴向地定位成使得所述支撑环的中心与所述弹簧的中心径向地对准。4.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环与所述弹簧接触。5.根据权利要求4所述的密封件，其中所述支撑环包括与所述弹簧的多个接触点。6.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括具有向外突出的外表面的横截面轮廓。7.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括具有平坦外表面的横截面轮廓。8.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括具有凹形外表面的横截面轮廓。9.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括对称的横截面轮廓。10.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括不对称的横截面轮廓。11.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环的高度(H)被构造成使所述支撑环的中心与所述弹簧的中心对准。12.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环的宽度(D)被构造成当所述弹簧被...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：美国圣戈班性能塑料公司，
类型：发明
国别省市：