[发明专利]一种密封圈

说明书

本发明涉及一种密封圈，涉及超低温工作环境的密封技术领域，解决了由于低温环境密封圈整体收缩而产生向心挤压力损坏密封圈的问题。该密封圈包括密封圈本体，密封圈本体包括直线段密封圈、过渡段密封圈和圆弧段密封圈，所述过渡段密封圈包括过渡段夹套和设于所述过渡段夹套内的渐变式弹簧，所述渐变式弹簧包括依次交替设置的V型弹簧组和H型螺旋弹簧，所述渐变式弹簧靠近直线段密封圈一端的V型弹簧组中的V型弹簧数量大于靠近圆弧段密封圈一端的V型弹簧组中的V型弹簧数量，所述渐变式弹簧靠近直线段密封圈一端的H型螺旋弹簧的螺旋圈数小于靠近圆弧段密封圈一端的H型螺旋弹簧的螺旋圈数。

技术领域

本发明涉及超低温工作环境的密封技术领域，尤其涉及一种密封圈。

背景技术

密封圈作为一种常用机械零件广泛应用于各行各业中，常应用于轴与孔之间的静态密封，主要起到防液体或气体泄漏的作用。现有技术生产的密封圈绝大多数都是由弹性体本体进行密封，密封力主要是由系统本身及密封圈唇体自身弹性提供的。随着密封圈的广泛使用，不同的应用领域对密封圈的要求也不同。

现有技术中密封圈一般利用弹性体本体如橡胶进行密封，即靠橡胶材料加工成的密封圈本身的弹性提供密封力。然而单纯采用橡胶材质制成的密封圈会因为外界环境如压力、温度的变化或长时间的磨损及材料老化等原因造成密封圈的弹性降低或消失，进而导致密封性变差。在零下200℃的超低温环境中，橡胶完全失去弹性，呈现“玻璃化”的脆裂。当然，在上述超低温环境下，鉴于金属自身的弹性受温度影响较小，可以采用金属密封法，利用金属材料对密封系统的弹性收缩量提供足够的补偿力。但采用金属密封法，在设备中金属与金属之间的摩擦会使密封面划伤，降低设备的密封性。因此，超低温环境对密封圈提出了更多苛刻条件。

实验研究表明：非金属部件的收缩率是金属部件的十倍左右，所以金属弹簧能够提供足够的补偿力成为关键。现有技术提供了一种在非金属密圈夹套中设置单层螺旋弹簧的方式制成的密封圈，利用内置的螺旋弹簧为密封圈提供弹性补偿力。

由于密封圈夹套材料（一般选用聚四氟乙烯，PTFE）在低温环境下收缩量与金属不一致（密封圈夹套材料收缩量明显大于金属材料），密封圈整体向内收缩，会产生向心挤压力，严重时可能会对密封圈造成损伤。而对于变截面密封圈，如果采用一种弹簧，将会引起弹力作用力不配问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封圈，解决了由于低温环境密封圈整体收缩而产生向心挤压力损坏密封圈的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种密封圈，包括密封圈本体，所述密封圈本体包括直线段密封圈、过渡段密封圈和圆弧段密封圈，所述圆弧段密封圈位于所述直线段密封圈与所述圆弧段密封圈之间，所述直线段密封圈包括直线段夹套和设于所述直线段夹套内的V型弹簧组，所述V型弹簧组包括1个或多个V型弹簧，所述圆弧段密封圈包括圆弧段夹套和设于所述圆弧段夹套内的H型螺旋弹簧，所述过渡段密封圈包括过渡段夹套和设于所述过渡段夹套内的渐变式弹簧，所述渐变式弹簧包括依次交替设置的V型弹簧组和H型螺旋弹簧，所述渐变式弹簧靠近直线段密封圈一端的V型弹簧组中的V型弹簧数量大于靠近圆弧段密封圈一端的V型弹簧组中的V型弹簧数量，所述渐变式弹簧靠近直线段密封圈一端的H型螺旋弹簧的螺旋圈数小于靠近圆弧段密封圈一端的H型螺旋弹簧的螺旋圈数。

通过采用上述技术方案，直线段密封圈采用V型弹簧，圆弧段密封圈采用H型螺旋弹簧，过渡段密封圈采用渐变式弹簧，使密封圈本体在超低温的的环境下，其不同部位能够得到相应的弹力，避免密封圈本体收缩而产生向心应力损坏密封圈本体的问题。

进一步的，所述渐变式弹簧中相邻的V型弹簧组的V型弹簧数量从靠近直线段密封圈一端的至靠近圆弧段密封圈一端依次减少一个，直至减少至零个。

通过采用上述技术方案，V型弹簧组的弹力从靠近直线段密封圈一端的至靠近圆弧段密封圈一端逐渐减小。