[发明专利]动态补偿式密封圈

说明书

本发明公开的动态补偿式密封圈，属于密封技术领域，该密封圈包括硬质壳体及橡胶气囊，所述橡胶气囊设置在硬质壳体内部，橡胶气囊为非对称结构，橡胶气囊的工作面橡胶层厚度是非工作面橡胶层厚度的1.5～3倍，橡胶气囊的工作面出露于硬质壳体且始终与密封件紧密接触，橡胶气囊上设置有充气孔，充气孔的进气端安装有进气阀门；所述硬质壳体上开设有充气通道，充气通道与充气孔紧密配合。与传统密封圈相比，本发明提供的密封圈可以实现自动补偿，增加密封圈的使用寿命，减少密封圈更换次数，降低工作量，减少成本，增加工作效率。密封效果具有持续性，随着使用时间的增加密封圈的密封性能基本保持不变，提高工作精度，降低能量消耗。

技术领域

本发明涉及密封技术领域，尤其是涉及动态补偿式密封圈。

背景技术

随着液压传动、系统、机械及元件的不断成熟和发展，以液压为能量来源的工具越来越多，随之配套的液压密封种类和形式也越来越多，但其最终的目的都是为了对工作环境有较好的适应性，能在动、静态环境下更好地起到密封不泄漏的作用。

目前，动密封的形式主要有填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封等。其中，填料密封又分为软填料密封、硬填料密封和成型填料密封，主要通过条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面上产生径向力，起到密封作用，该种密封的压力级别较大为常用高压密封方式；机械密封亦称端面密封，由旋转部件和静止部件两大部分组成，两相对运动的动、静环面成为密封的主密封面，由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置，该种密封方式的压力级别较小；干气密封即“干运转气体密封”，将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。其特点是密封性能好、寿命长、不需密封油系统、功率消耗少、操作简单及运行维护费用低。干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封，该种密封方式适合于气体密封，不适合于高压的液压密封；迷宫密封，在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的，根据结构特点的不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。但是，迷宫密封制造工艺比较复杂，只能做到阻漏作用，而很难做到隔液密封的效果；油封密封，是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合的化工泵上；动力密封，化工泵在运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的化工泵泄漏。副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，化工泵运转中可实现滴水不漏，因此经常应用在化工泵输送含杂质介质的泵上；螺旋密封，是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的限制，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。

以上密封方式几乎都将用于密封圈，根据不同应用环境，密封圈选用的材料也各异，如，NBR丁腈橡胶密封圈适合于石油系液压油、甘醇系液压油、二酯系润滑油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等介质中使用，一般使用温度范围为-40℃～120℃；HNBR氢化丁腈橡胶密封圈具有极佳的抗腐蚀、抗撕裂和抗压缩变形特性，耐臭氧、耐阳光、耐天候性较好。比丁腈橡胶有更佳的抗磨性。适用于洗涤机械、汽车发动机系统及使用新型环保冷媒R134a的制冷系统中，一般使用温度范围为-40℃～150℃；SIL硅橡胶密封圈具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化性能。有很好的绝缘性能。但抗拉强度较一般橡胶差且不具耐油性等。