帶有肋條的密封圈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有肋條的密封圈（1），包括至少一條肋條（70）。相比于密封條的橡膠材料本身所產(chǎn)生的回彈力，本實用新型的肋條能夠產(chǎn)生更強的回彈力，彌補了橡膠密封力的不足，進而可以縮小密封圈的尺寸，增強密封結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，當法蘭連接間隙變大導(dǎo)致回彈力變小時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)。當橡膠因低溫或者老化喪失彈性時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)，保證了低溫密封可靠性，延長密封圈的使用壽命。
【專利說明】帶有肋條的密封圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種帶有肋條的密封圈，具體涉及用于密封空氣制動管系的橡膠密封圈。
【背景技術(shù)】
[0002]密封圈的結(jié)構(gòu)形式各式各樣，傳統(tǒng)的橡膠密封圈結(jié)構(gòu)形式主要有O形圈、矩形圈、X型圈和蕾型圈等。不同形狀的密封圈的密封原理基本相同，即橡膠材料在工作狀態(tài)下，具有粘彈性的雙重特點，其力學(xué)行為類似于高粘度的流體，能夠?qū)⒚芊鈮毫鬟f到與其接觸的材料表面。
[0003]圖1示出了密封圈的基本原理。以O(shè)形圈為例，如圖1 (a)所示當密封圈裝在溝槽后，其斷面在設(shè)計壓縮率的壓縮下，產(chǎn)生一個初始接觸應(yīng)力；當被密封介質(zhì)的壓力等于零時，該接觸應(yīng)力F的分布如圖1(b)。隨著被密封介質(zhì)壓力Pl的增大，密封圈會被壓向與壓力方向相反一側(cè)的溝槽，產(chǎn)生如圖1 (c)的接觸應(yīng)力分布，堵住了流體的泄漏通道而起密封作用，即在流體壓力Pl下，密封的接觸應(yīng)力等于密封圈的初始接觸應(yīng)力與流體壓力所產(chǎn)生的接觸應(yīng)力之和P2，此時P2 > P1，如圖1 (d)，即完成了密封。
[0004]通常，空氣制動管系采用橡膠密封圈形式，橡膠密封圈是一種擠壓密封件。如圖2所示。橡膠密封圈放置于管系法蘭的溝槽內(nèi)，通過密封圈的預(yù)壓縮，靠預(yù)壓縮后產(chǎn)生的回彈力給密封接觸面一定壓力，達到密封目的，它需要預(yù)壓縮，是一種“被動”密封形式。
[0005]但是，傳統(tǒng)的密封圈在實際使用過程中經(jīng)常會發(fā)生密封不嚴的情況。通常的密封圈為純橡膠制品，即單純靠橡膠形變之后產(chǎn)生的回彈力給予密封接觸面壓力。因為密封力僅有回彈力，所以為了滿足安裝強度所需的回彈力，所以不得不增加密封圈的尺寸。相應(yīng)的，不得不增加溝槽的尺寸，反而影響密封結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。第二，密封圈組成的密封結(jié)構(gòu)通常處于長期震動的環(huán)境中。這種不穩(wěn)定的震動會導(dǎo)致緊固螺栓松動，法蘭連接間隙變大，密封圈形變變小導(dǎo)致回彈力變小，進而導(dǎo)致密封結(jié)構(gòu)的失效。第三，橡膠本身特性導(dǎo)致了在低溫環(huán)境中喪失彈性，導(dǎo)致密封圈回彈力變小，以及橡膠老化導(dǎo)致回彈力下降都會使得密封結(jié)構(gòu)失效。
[0006]一旦上述密封結(jié)構(gòu)發(fā)生泄漏,會大大影響空氣空氣制動管的使用性能或者工作壽命。如果該空氣制動管被使用在鐵路貨車上，會嚴重影響鐵路運輸安全。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種增強密封力的帶有肋條的密封圈。
[0008]本實用新型提供一種帶有肋條的密封圈，包括至少一條肋條。該肋條的剖面為矩形或者圓形或者橢圓形或者三角形。
[0009]根據(jù)本實用新型的實施例，該帶有肋條的密封圈的剖面為矩形或者圓形或者橢圓形或者三角形。
[0010]根據(jù)本實用新型的實施例，該肋條位于密封圈的中央部位。[0011]根據(jù)本實用新型的實施例，該肋條為多條，構(gòu)成同心圓的構(gòu)造。
[0012]根據(jù)本實用新型的實施例，該肋條不連續(xù)，為相隔的多個肋條段構(gòu)成的帶狀結(jié)構(gòu)。
[0013]根據(jù)本實用新型的實施例，該肋條段順次連接組成環(huán)形。
[0014]根據(jù)本實用新型的實施例，該肋條段不緊挨著，而是由介質(zhì)填充的空隙相隔。
[0015]相比于密封條的橡膠材料本身所產(chǎn)生的回彈力，上述技術(shù)方案中的肋條能夠產(chǎn)生更強的回彈力，彌補了橡膠密封力的不足，進而可以縮小密封圈的尺寸，增強密封結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，當法蘭連接間隙變大導(dǎo)致回彈力變小時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)。當橡膠因低溫或者老化喪失彈性時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)，保證了低溫密封可靠性，延長密封圈的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1為現(xiàn)有技術(shù)密封原理示意圖。
[0017]附圖2為現(xiàn)有技術(shù)中密封圈與法蘭的安裝示意圖。
[0018]附圖3為本實用新型實施例的帶有肋條的密封圈的俯視圖。
[0019]附圖4為本實用新型實施例的帶有肋條的密封圈的沿A-A’的截面圖。
[0020]附圖5為本實用新型實施例的帶有肋條的密封圈的沿A-A’的截面圖。
【具體實施方式】
[0021]通過對【背景技術(shù)】的分析，可以看出回彈力的變小導(dǎo)致密封力不夠是導(dǎo)致密封失效的主要原因。本實用新型提供一種增強密封力的帶有肋條的密封圈，使得在上述不利的情況下，依舊保持足夠的回彈力，防止密封泄漏。
[0022]圖3示出了，根據(jù)本實用新型實施例的帶有肋條的密封圈的俯視圖，在所述密封圈I中包含肋條70。在圖3中以實線示出密封圈，以虛線示出肋條。
[0023]圖4中示出了帶有肋條的密封圈沿A-A’的剖面的示意圖。為了表示方便，密封圈I的剖面為矩形。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，該密封圈的剖面可以是矩形、圓形、橢圓形、三角形等形狀，該剖面的形狀可以根據(jù)密封圈所安裝的位置的形狀決定。舉例而言，可以根據(jù)安裝密封圈的法蘭上的溝槽的形狀確定。
[0024]密封圈中的橡膠材料可以采用常見的橡膠材料，如丁腈橡膠。
[0025]肋條70為加強橡膠回彈力的部件，包覆在密封圈I中。肋條可以在不同方向上保持相同的回彈力，也可以在特定方向上保持更強的回彈力。距離而言，肋條可以在圖示的上下方向保持更強的回彈力，以彌補形變不足時所產(chǎn)生的密封力不足的問題。圖4中肋條70的剖面為矩形。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，該肋條70的剖面可以是矩形、圓形、橢圓形、三角形等形狀，該剖面的形狀可以根據(jù)密封圈I的形狀配合。舉例而言，可以根據(jù)安裝密封圈的形狀確定。以圖4中的肋條為例，如果肋條在Y方向上比X方向上更長，則可以在Y方向上產(chǎn)生更強的回彈力。
[0026]可以理解的，如圖4所示，肋條可以位于密封圈I的中央部位，而不是偏向于某個邊緣，保證了密封圈的可變形性能?？梢岳斫獾?，肋條可以有多條，比如兩條肋條構(gòu)成同心圓的構(gòu)造。[0027]可以理解的，肋條不連續(xù)，如圖5所示，可以為相隔一定距離的多個肋條段701順次構(gòu)成的帶狀結(jié)構(gòu)。
[0028]采用上述構(gòu)造可以明顯地帶來如下優(yōu)點:
[0029]相比于密封條的橡膠材料本身所產(chǎn)生的回彈力，上述技術(shù)方案中的肋條能夠產(chǎn)生更強的回彈力，彌補了橡膠密封力的不足，進而可以縮小密封圈的尺寸，增強密封結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，當法蘭連接間隙變大導(dǎo)致回彈力變小時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)。當橡膠因低溫或者老化喪失彈性時，肋條產(chǎn)生的額外的回彈力不受影響，保證了密封力足夠支持密封結(jié)構(gòu)，保證了低溫密封可靠性，延長密封圈的使用壽命。
[0030]作為更進一步的實施例，所述肋條可以采用多種實現(xiàn)形式。肋條可以使用分立的肋條段，組成帶狀結(jié)構(gòu)。
[0031]當使用分立的肋條段時，可以將各個肋條段順次連接組成環(huán)形。可以理解的是，各個肋條段可以不緊挨著，而是相隔一段距離，比如2cm，這個相隔的距離要根據(jù)密封圈的尺寸，肋條段的尺寸等因素由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場條件調(diào)整。相隔的空隙中可以填充介質(zhì)用于分隔肋條段。介質(zhì)可以是與密封圈相同的橡膠材料，也可以是與密封圈不同的橡膠材料，也可以是橡膠之外的材料。這樣節(jié)省了肋條段的數(shù)量，可以節(jié)約成本。
[0032]進一步地，所述肋條段的位置可以根據(jù)密封圈所處的法蘭的結(jié)構(gòu)進行設(shè)置?？梢圆扇〔坏染嗟睦邨l段，或者其他可能的不規(guī)則的形狀進行設(shè)置，只要能夠保證肋條段與法蘭可以產(chǎn)生足夠的回彈力都應(yīng)當被包含在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思之內(nèi)。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，該肋條段的剖面可以是矩形、圓形、橢圓形、三角形等形狀，該剖面的形狀可以根據(jù)肋條段所安裝的位置的形狀決定。舉例而言，可以根據(jù)安裝密封圈的法蘭上的溝槽的形狀確定。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有肋條的密封圈，包括至少一條肋條。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條的剖面為矩形或者圓形或者橢圓形或者三角形。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述帶有肋條的密封圈的剖面為矩形或者圓形或者橢圓形或者三角形。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條位于密封圈的中央部位。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條為多條，構(gòu)成同心圓的構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條不連續(xù)，為相隔的多個肋條段構(gòu)成的帶狀結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條段順次連接組成環(huán)形。
8.如權(quán)利要求7所述的帶有肋條的密封圈，其特征在于:所述肋條段不緊挨著，而是由介質(zhì)填充的空隙相隔。
【文檔編號】F16L23/22GK203703439SQ201420067792
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】周易文, 朱麗平, 劉嘉 申請人:北京航材百慕合力高分子材料有限公司