專利名稱：唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，屬于壓力容器密封領域。
背景技術：
現有的唇形密封圈，唇部較薄，強力有限，容易破損，尤其是密封圈工作的環(huán)境有時會出現負壓的情況，使得唇部會向唇口內側形變較大，造成泄漏。目前常用的密封圈，在壓力作用下其根部經常會從間隙中擠出，通常會在密封圈的承壓側安裝用尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬質材料制造的擋圈，這些擋圈多設計為環(huán)形狀，分為開口和不開口等形式，設置在密封圈承壓側的根部等適宜的部位，以便通過這些硬質的擋圈阻擋密封圈因受到介質壓力而在相應方向上產生過度的形變，避免密封圈從間隙中被擠出而導致密封失效，這些擋圈與大規(guī)格(尺寸)的密封圈配套使用時會存在如下問題:為減少包裝體積，大規(guī)格的密封圈包裝前通常會將其適當的擰轉、折疊以減小體積，但當設有硬質擋圈時，由于折疊會使尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮等硬質材料制成的擋圈嚴重受損失效，因此不能折疊，這就給包裝和儲運甚至現場安裝帶來很大的麻煩。為克服硬質擋圈不能折疊所帶來的缺陷，人們嘗試采用首尾相接的環(huán)形螺旋彈簧替代硬質擋圈，但由于螺旋彈簧存在螺距間隙以及可以隨意彎曲，直接采用螺旋彈簧替代硬質擋圈不能起到應有的技術效果，由此，有人嘗試將環(huán)形螺旋彈簧直接硫化在密封圈中，將螺旋彈簧固定在密封圈中，以克服因獨立的螺旋彈簧隨意移動導致的阻擋效果不佳的問題，但由于螺旋彈簧在模具中的相對體積較小，自由空間大，極易在硫化過程中因變形或移動而脫離應有的位置，因此這種方式制造密封圈的產品合格率往往很低。

實用新型內容為克服現有技術的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，可有效提高唇形密封圈的抗壓能力。本實用新型采用的技術方案:一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端與所述肩部加工成一體，所述上唇部、下唇部和肩部構成截面呈C型的環(huán)形唇口，所述環(huán)形唇口內設有環(huán)形的支撐彈簧，所述擋圈包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠，所述環(huán)形唇口的開口方向朝向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的外徑與所述環(huán)形唇口的外徑大小相同，所述擋圈的外徑與所述肩部的外徑大小相同，所述擋圈的內徑大于所述肩部的內徑，所述環(huán)形唇口的開口方向背向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的內徑與所述環(huán)形唇口的內徑的大小相同，所述擋圈的內徑與所述肩部的內徑大小相同，所述擋圈的外徑小于所述肩部的外徑，所述肩部的承壓側的接觸密封面的一端設有截面形狀與所述擋圈的截面形狀相同的裝配槽。所述支撐彈簧的截面優(yōu)選呈圓形。[0007]所述支撐彈簧可以為首尾相接的螺旋彈簧。所述螺旋彈簧的外徑優(yōu)選不大于所述環(huán)形唇口的截面的內徑。所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙可以為O 5mm。所述螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。所述擋圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀。所述橡膠的硬度優(yōu)選不低于所述唇形密封圈的硬度，所述橡膠的硬度優(yōu)選為IRHD70 90度，所述橡膠可以為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。所述環(huán)形骨架可以為首尾相接的螺旋彈簧，截面優(yōu)選呈圓形或矩形，作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧的彈簧絲直徑優(yōu)選為0.3 1.5mm，彈簧圈軸向間隙優(yōu)選為O 5mm。本實用新型的有益效果:由于所述環(huán)形唇口內設有支撐彈簧，在上唇部和/或下唇部受到壓力作用時，支撐彈簧的反作用力會對上唇部和/或下唇部起到支撐作用，有效地提高唇形密封圈的抗壓能力，進而提高密封效果。當唇形密封圈工作的環(huán)境出現負壓時，支撐彈簧的反作用力也可以有效防止上唇部和/或下唇部形變過大造成泄漏。所述擋圈可以通過適當的擰轉、折疊減小包裝和運輸體積，相比于采用尼龍、聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成的擋圈方便包裝和運輸，相比于采用單一橡膠材料制成的擋圈抗高壓擠出性能更好，本實用新型的環(huán)形骨架在硫化過程中可以有效保證產品尺寸及產品形狀，避免因硫化過程中膠料的流動致使彈簧變形或跑位等情況發(fā)生，相比于內嵌硫化金屬骨架的密封圈制造工藝更簡單、不良品率更低。本實用新型采用擋圈和唇形密封圈配合使用，擋圈安裝在唇形密封圈的肩部的承壓側的接觸密封面的一端，可以有效防止在壓力作用下唇形密封圈的肩部從密封面的間隙中擠出，同時，本實用新型的擋圈與密封圈分開，作為一個獨立的產品，可以和多種結構形式的密封圈配套使用，適用范圍更為廣泛。

圖1是本實用新型的環(huán)形唇口的開口方向朝向密封圈的中心時的截面示意圖；圖2是本實用新型的環(huán)形唇口的開口方向背向密封圈的中心時的截面示意圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型提供了一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部1、下唇部2和肩部3，所述上唇部和下唇部的末端與所述肩部加工成一體，所述上唇部、下唇部和肩部構成截面呈C型的環(huán)形唇口 4，所述環(huán)形唇口內設有環(huán)形的支撐彈簧5，所述擋圈包括環(huán)形骨架6，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠7，所述環(huán)形的支撐彈簧和擋圈的大小根據所述環(huán)形唇口的開口方向而定，當所述環(huán)形唇口的開口方向朝向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的外徑與所述環(huán)形唇口的外徑大小相同，所述擋圈的外徑與所述肩部的外徑大小相同，所述擋圈的內徑大于所述肩部的內徑，當所述環(huán)形唇口的開口方向背向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的內徑與所述環(huán)形唇口的內徑的大小相同，所述擋圈的內徑與所述肩部的內徑大小相同，所述擋圈的外徑小于所述肩部的外徑，所述肩部的承壓側(在壓力作用下，壓向安裝密封圈的密封槽的槽壁一側)的接觸密封面的一端設有截面形狀與所述擋圈的截面形狀相同的裝配槽。所述環(huán)形骨架外橡膠的包覆可以采用硫化工藝完成。所述支撐彈簧可以為首尾相接的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧可以通過焊接或擰合等方式進行首尾相接。所述支撐彈簧的截面優(yōu)選呈圓形，所述螺旋彈簧的外徑優(yōu)選不大于所述環(huán)形唇口的截面的內徑，以使所述環(huán)形的支撐彈簧與所述環(huán)形唇口的形狀相吻合，在上唇部和/或下唇部受到壓力作用時，可以更好地起到支撐作用。裝配時，在彈性允許的范圍內，掰開上唇部和下唇部，將所述支撐彈簧嵌裝在環(huán)形唇口內即可。所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙可以為O 5mm,如:0mm>1.0mm、2.0mm、3.0mm>4.0mm 或 5.0mnin所述螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。所述支撐彈簧的設計，在所述唇形密封圈的上唇部和/或下唇部受到壓力作用時，支撐彈簧的反作用力會對上唇部和/或下唇部起到支撐的作用，有效地提高唇形密封圈的抗壓能力，進而提高密封效果。當唇形密封圈工作的環(huán)境出現負壓時，支撐彈簧的反作用力也會有效防止上唇部和/或下唇部形變過大造成泄漏。所述擋圈的截面可以呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀，當所述擋圈的截面形狀呈三角形時，優(yōu)選為直角三角形，且擋圈的外緣(對應唇口的開口方向朝向所述唇形密封圈的中心)或內緣(對應唇口的開口方向背向所述唇形密封圈的中心)為直角三角形的直角邊，當所述擋圈的截面形狀呈梯形時，優(yōu)選所述擋圈的外緣(對應唇口的開口方向朝向所述唇形密封圈的中心)或內緣(對應唇口的開口方向背向所述唇形密封圈的中心)為梯形的下底邊，以使所述擋圈在使用時與密封槽的槽壁呈面接觸，更有效地起到對密封圈的支撐防擠出作用。當所述擋圈呈矩形且高度與所述肩部的高度相同時，可以將所述肩部的承壓側切割掉一部分，切割掉的部分的截面與所述擋圈的截面大小相同(即切割掉的部分與所述擋圈的大小相同)，使用時，將所述擋圈貼緊所述肩部的承壓側，將所述擋圈和密封圈一同安裝在密封槽中。本實用新型采用擋圈與唇形密封圈配合使用，所述擋圈安裝在所述唇形密封圈的承壓側的接觸密封面的一端，可以有效防止在壓力作用下唇形密封圈的肩部從密封面的間隙中擠出。所述橡膠的硬度可以與所述唇形密封圈的硬度相同或略高于所述唇形密封圈的硬度，優(yōu)選略高于所述唇形密封圈的硬度，可以提高所述擋圈的抗擠壓能力，所述橡膠的硬度優(yōu)選為IRHD70 90度，如IRHD70度、IRHD80度或IRHD90度。所述橡膠可以與所述唇形密封圈的材料相同，也可以與所述唇形密封圈的材料不同，所述橡膠可以為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。所述環(huán)形骨架可以為首尾相接的螺旋彈簧，截面優(yōu)選呈圓形或矩形，作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧可以為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧，也可以其它適宜做彈簧的材料制成的彈簧，可以通過焊接或擰合等方式進行首尾相接。優(yōu)選地，所述擋圈的截面寬度與所述螺旋彈簧的外徑基本相同，越接近越好(理論值相同)，只需保證所述螺旋彈簧在硫化過程中不出現跑位現象即可。作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧的彈簧絲直徑優(yōu)選為0.3 1.5mm,如0.3mm、
0.5mm、0.8mm、1.0mm 或 1.5mm，彈黃圈軸向間隙優(yōu)選為 O 5mm，如 0mm、1.0mm、2.0mm、
3.0mm、4.0mm或5.0mm，在所述唇形密封圈的肩部的高度和厚度允許的情況下，作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧的外徑優(yōu)選為2 10mm，如2mm、4mm、5mm、8mm或10mm。
權利要求1.一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端與所述肩部加工成一體，所述上唇部、下唇部和肩部構成截面呈C型的環(huán)形唇口，所述環(huán)形唇口內設有環(huán)形的支撐彈簧，所述擋圈包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠，所述環(huán)形唇口的開口方向朝向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的外徑與所述環(huán)形唇口的外徑大小相同，所述擋圈的外徑與所述肩部的外徑大小相同，所述擋圈的內徑大于所述肩部的內徑，所述環(huán)形唇口的開口方向背向所述唇形密封圈的中心時，所述環(huán)形的支撐彈簧的內徑與所述環(huán)形唇口的內徑的大小相同，所述擋圈的內徑與所述肩部的內徑大小相同，所述擋圈的外徑小于所述肩部的外徑，所述肩部的承壓側的接觸密封面的一端設有截面形狀與所述擋圈的截面形狀相同的裝配槽。
2.如權利要求1所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述支撐彈簧的截面呈圓形。
3.如權利要求2所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述支撐彈簧為首尾相接的螺旋彈簧。
4.如權利要求3所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述螺旋彈簧的外徑不大于所述環(huán)形唇口的截面的內徑。
5.如權利要求4所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述螺旋彈簧的彈簧圈軸向間隙為O 5mm。
6.如權利要求5所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述螺旋彈簧為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述擋圈的截面呈矩形、梯形、三角形或階梯狀的上述形狀。
8.如權利要求7所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述橡膠的硬度不低于所述唇形密封圈的硬度，所述橡膠的硬度為IRHD70 90度，所述橡膠為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、羧基丁腈、氯醇橡膠、聚丙烯酸酯或氟橡膠。
9.如權利要求8所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于所述環(huán)形骨架為首尾相接的螺旋彈簧，截面呈圓形或矩形，作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧為碳素鋼絲螺旋彈簧或不銹鋼絲螺旋彈簧。
10.如權利要求9所述的唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，其特征在于作為所述環(huán)形骨架的螺旋彈簧的彈簧絲直徑為0.3 1.5mm,彈簧圈軸向間隙為O 5mm。
專利摘要本實用新型涉及一種唇口設有支撐彈簧的唇形密封組件，包括唇形密封圈，所述唇形密封圈包括上唇部、下唇部和肩部，所述上唇部和下唇部的末端與所述肩部加工成一體，所述上唇部、下唇部和肩部構成截面呈C型的環(huán)形唇口，所述環(huán)形唇口內設有環(huán)形的支撐彈簧，所述擋圈包括環(huán)形骨架，所述環(huán)形骨架外包覆有橡膠，所述肩部的承壓側的接觸密封面的一端設有用于安裝擋圈的裝配槽。本實用新型由于在環(huán)形唇口內設有支撐彈簧，在密封圈受到壓力作用時，支撐彈簧的反作用力會對上唇部和/或下唇部起到支撐的作用，有效地提高唇形密封圈的抗壓能力，采用擋圈和唇形密封圈配合使用，可以有效防止在壓力作用下唇形密封圈的肩部從密封面的間隙中擠出。
文檔編號F16J15/00GK203023474SQ20122073787
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者唐俊煥, 高禾, 冉京川, 羅金柱, 鄒慶, 熊杰 申請人:北京華德廣研密封件有限公司