本發(fā)明涉及機械密封技術領域,具體為一種用于機械產(chǎn)品的端面密封結構。
背景技術:
一些箱體,管件、有腔室等產(chǎn)品,為了使其內部的流體介質不外泄,往往在其密封端面采取密封措施,一般采用的是密封環(huán)墊、或O型密封圈進行密封,但這些密封措施,往往在進行安裝或維修時密封墊或密封圈很容易遭到破壞或脫離安裝位置,特別是垂直的端面或朝下的端面的產(chǎn)品,給生產(chǎn)和維修帶來諸多不便和成本的增加。
其次,在容器類、管件類產(chǎn)品及其主要部件、構件加工完成后,往往需要進行試壓檢驗,以確保產(chǎn)品質量。產(chǎn)品試壓比較常見的方式是將待試壓構件與外界連通的通孔借助其一體連接的法蘭等連接件實施有效的端面密封,這種密封的主要特點是無法對產(chǎn)品密封面進行結構改造,只能在密封胎具的密封接合面上采取適當?shù)慕Y構性措施。目前,使用較為普遍的密封胎具是采用與產(chǎn)品密封部位連接結構相適配的密封座,并在密封座的密封接合面上設置截面為矩形的環(huán)形凹槽,試壓時在該環(huán)形凹槽內置入O型密封圈,然后用連接緊固件將所述密封座與產(chǎn)品連通孔的連接法蘭緊密連接,將O型密封圈壓緊。在試壓過程中,即靠O型密封圈與所述連接法蘭密封接合面接觸和壓緊力防止試壓產(chǎn)品內腔高壓流體介質的泄漏,確保試壓檢測結果的準確性。這種方法的主要缺陷一是由于密封座頻繁拆裝,拆卸后O型密封圈很容易從所述環(huán)形凹槽內脫落,需要反復安裝,非常麻煩,特別是在高速試壓檢測的情況下,安裝O型密封圈將嚴重影響試壓作業(yè)效率,而且O型密封圈容易掉落地面而沾染污物,影響密封效果和O型密封圈的使用壽命;二是在試壓過程中,產(chǎn)品內腔中的高壓流體介質以較高的壓力壓向O型密封圈與產(chǎn)品密封接合面接觸的部位,將O型密封圈向環(huán)形凹槽內的間隙中擠壓,特別是試壓壓力極高時,容易造成密封失效,影響產(chǎn)品試壓檢測結果的準確性,進而影響產(chǎn)品的出廠質量。
迄今為止,所屬領域對上述問題尚無較為理想解決措施。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于機械產(chǎn)品的端面密封結構,以解決上述背景技術中提出的密封圈很容易脫離密封槽或掉出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種用于機械產(chǎn)品的端面密封結構,包括密封圈和密封座體或產(chǎn)品密封構件本體,密封體或產(chǎn)品密封構件本體的密封結合面上設置環(huán)形密封槽,所述密封圈嵌裝在環(huán)形密封槽內,所述環(huán)形密封槽的截面槽口小、槽底大的為梯形結構,所述密封圈為O型密封圈。
所述的槽口寬度小于O型密封圈的直徑的10%~20%;所述環(huán)形密封槽的深度小于O型密封圈直徑的15%~25%;所述環(huán)形密封槽的槽側與槽底的夾角為30°~60°。
所述O型密封圈的直徑大于所述環(huán)形密封槽的開口尺寸。
所述O型密封圈的直徑大于或等于所述環(huán)形密封槽深度的1.5倍。
所述密封座的密封結合端面設置圓形凹槽,圓形凹槽內設置壓板,該壓板為倒錐臺狀結構,其外圓周側的最小直徑大于所述密封圈的內徑,所述圓形凹槽的直徑等于或小于密封圈的外徑。
所述壓板的底部設置導向柱,該導向柱與密封座軸心部位設置的通孔滑動連接,所述導向柱一端連接有限位螺母。
所述密封圈采用矩形密封圈,矩形密封圈的厚度大于所述圓形凹槽深度0.1~0.5mm。
所述壓板的厚度小于所述圓形凹槽深度0.2~1mm。
所述壓板的母線錐度為20°~60°。
所述壓板的下部為圓柱狀結構。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明通過梯形密封槽的設置,有效地解決了密封圈容易脫離密封槽或掉出的問題,而且進一步提高了密封效果。
2)本發(fā)明通過活動壓板的設置實現(xiàn)了對密封接合面的動態(tài)密封,在置入密封圈的過程中,通過限位螺母使得壓板對密封圈施加一初態(tài)壓力,可有效地防止密封圈的脫落;在密封座體及密封圈與待試壓工件連接法蘭安裝連接過程中,由連接法蘭對壓板及密封圈施加一與壓緊力;在試壓過程中,隨著流體介質壓力的增加,擠壓壓板,進一步對密封圈實施擠壓,流體介質壓力越大,密封圈的對連接法蘭外端面的擠壓力越大,即密封效果越好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例二的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例三的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例四的結構示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例五的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖1-5,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一
如圖1所示,本發(fā)明的用于機械產(chǎn)品的端面密封結構,包括產(chǎn)品的本體1a,在所述產(chǎn)品本體1a的端面適當部位加工出環(huán)形密封槽2,所述環(huán)形密封槽2采用的是先矩形后燕尾的工藝加工出來的梯形截面的環(huán)槽;所述環(huán)形密封槽2是用來安裝O型密封圈3的,所述梯形截面的環(huán)形密封槽2的槽口寬度小于槽底寬度;所述2的槽口寬度小于O型圈3的直徑的1b0%到20%;所述梯形截面的環(huán)形密封槽2的深度小于O型圈3直徑的1b5%到25%;所述梯形截面的環(huán)形密封槽2的梯形角度為30°-60°。這種端面密封結構及工藝方法可以確保產(chǎn)品在安裝或維修時,O型密封圈得到很好的固定,不易從產(chǎn)品的端面脫離和有效提供密封圈的壽命及密封效果。特別適合于產(chǎn)品端面密封的垂直和倒吊環(huán)境的安裝和維修。
實施例二
參看圖2,本發(fā)明提供一種技術方案:用于機械產(chǎn)品的端面密封結構,包括密封座體1b和密封圈,密封座體1b具有與試壓工件與外部連通通孔部位的連接法蘭4外端面相配合的密封結合面和用于連接緊固的螺栓孔(圖中未示),所述密封結合面上設置有環(huán)形密封槽2a,所述密封圈嵌裝在環(huán)形密封槽內,所述環(huán)形密封槽2a的截面口小底大的為梯形結構,所述密封圈可采用O型密封圈3a,當O型密封圈3a嵌入環(huán)形密封槽2a后不易脫落。O型密封圈3a的直徑應大于所述環(huán)形密封槽2a的開口的尺寸,O型密封圈3a的直徑大于或等于所述環(huán)形密封槽2a深度的1.5倍,此種結構不僅可以更加牢固地將O型密封圈3a卡在環(huán)形密封槽2a內,可靠地避免O型密封圈3a的脫落;而且可使O型密封圈3a因預壓變形而與試壓工件連接法蘭4的外端面之間接觸面加大,利于提高密封效果;同時,在密封座體1b與試壓工件連接在一起后,O型密封圈3a會產(chǎn)生預壓變形,該變形包括向著O型密封圈3a與環(huán)形密封槽2a之間間隙部位膨脹并將間隙充滿,一定程度上消除了試壓過程中O型密封圈3a向環(huán)形密封槽2a內繼續(xù)變形膨脹的空間,從而加強了O型密封圈3a對連接法蘭4外端面的擠壓密封,更加有效地保證了試壓結果的準確性。
實施例三
參看圖3,作為對實施例一技術方案的進一步改進,所述密封座體1b的密封結合端面設置圓形凹槽2b,圓形凹槽2b內設置壓板5a,該壓板5a為上大下小的倒錐臺狀結構,密封圈可采用O型密封圈3a。壓板5a的外圓周側的最小直徑應大于所述O型密封圈3a的內徑,所述圓形凹槽2b的直徑應等于或略小于O型密封圈的3a外徑。所述壓板5a的底部可設置導向柱6,該導向柱6與密封座體1b軸心部位設置的通孔滑動連接,所述導向柱6一端連接有限位螺母7。
本實施方式的密封結構在使用時,可將O型密封圈3a置放在所述圓形凹槽2b內,再將壓板5a通過導向柱6安裝在圓形凹槽2b內,通過限位螺母7使壓板5a將O型密封圈2a壓緊;然后將密封座體1b與待試壓工件的連接法蘭4連接并緊固,此時對O型密封圈3a施以與壓緊力,使之產(chǎn)生預變形并與連接法蘭4外端面壓力面接觸。在試壓加壓過程中,隨著待試壓工件內腔流體介質壓力的逐漸加大,將壓板5a向圓形凹槽2b槽底推壓,而壓板5a外圓周側的錐面對O型密封圈3a繼續(xù)施加壓力,將O型密封圈3a擠向密封面,因而試壓壓力越大,O型密封圈3a與連接法蘭4外端面擠壓越緊,密封效果則越好。而且,在試壓完畢拆卸密封座體1b時,由于壓板5a錐面的擠壓力,O型密封圈3a仍然會牢固的卡在圓形密封槽2b內,可對批量待試壓工件依次進行試壓,十分方便快捷,既可提高試壓結果的準確性,也可提高試壓作業(yè)的效率。
實施例四
參看圖4,作為對實施例二技術方案的進一步改進,所述密封圈可采用矩形密封圈3b,其與待試壓工件連接法蘭4的外端面為面接觸,密封效果更好。考慮矩形密封圈3b的厚度與圓形凹槽2b深度之差過小則對連接法蘭4的壓力較小,會影響密封效果;過大則容易使密封座體1b與連接法蘭4接觸面之間間隙較大,矩形密封圈3b密封部位的彈性過大,亦影響密封效果。試驗表明,矩形密封圈3b的厚度大于所述圓形凹槽2b深度0.1~0.5mm能收到較好的密封效果。壓板5a的厚度以小于所述圓形凹槽2b深度0.2~1mm,這一差值過小,密封座體1b與連接法蘭4之間產(chǎn)生較大間隙,甚至矩形密封圈3b無法接觸連接法蘭4或壓力過小,達不到密封端效果;過大則當壓板5a受壓下移時,矩形密封圈3b受壓會向壓板5a與所述圓形凹槽2b槽底之間間隙部位變形,無益于加大矩形密封圈3b對連接法蘭4的擠壓。所述壓板5a的外圓母線錐度為20°~60°為宜,如此能夠實現(xiàn)壓板5a對矩形密封圈3b的順利擠壓,并使矩形密封圈3b向連接法蘭4的外端面變形擠壓,提高試壓密封效果。
實施例五
參看圖5,作為對實施例三技術方案的進一步改進,壓板5b的下部為圓柱狀結構。此結構利于在試壓過程中壓板5b能下壓至圓形凹槽2b的槽底,避免矩形密封圈3b向二者間隙部位產(chǎn)生無效變形,同時由壓板5b外圓周側的錐面將矩形密封圈3b擠壓向連接法蘭4外端面變形,增加密封面的壓力,提高密封效果。