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O形圈

阅读：928发布：2021-02-27

IPRDB可以提供O形圈专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种O形圈，包括密封唇体和弹性补偿元件，所述弹性补偿元件设置在所述密封唇体中，且所述弹性补偿元件支撑并抵接在所述密封唇体上。本发明O形圈的弹性补偿元件可以给密封唇体提供弹力补偿，能弥补密封唇体因弹性降低而造成密封性能降低的问题，且外界压力越大，O形圈与密封面贴合得越充分，大大提高了O形圈的密封性能。，下面是O形圈专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种O形圈，其特征在于，包括密封唇体和弹性补偿元件，所述弹性补偿元件设置在所述密封唇体中，且所述弹性补偿元件支撑并抵接在所述密封唇体上。

2.如权利要求1所述的O形圈，其特征在于，所述弹性补偿元件是弹簧。

3.如权利要求2所述的O形圈，其特征在于，所述弹性补偿元件是螺旋形弹簧。

4.如权利要求1所述的O形圈，其特征在于，所述弹性补偿元件的材质为不锈钢。

5.如权利要求1所述的O形圈，其特征在于，所述密封唇体的材质为高分子聚合物。

6.如权利要求5所述的O形圈，其特征在于，所述密封唇体的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮或聚偏氟乙烯或聚苯硫醚。

7.如权利要求1所述的O形圈，其特征在于，所述密封唇体的材质为四氟塑料。

8.如权利要求7所述的O形圈，其特征在于，所述密封唇体的材质为聚全氟乙丙烯或聚全氟烷氧基。

9.如权利要求1~8任一项所述的O形圈，其特征在于，所述密封唇体无接缝地包覆在所述弹性补偿元件的外部。

说明书全文

O形圈

技术领域

[0001] 本发明涉及一种密封件，特别涉及一种O形圈。

背景技术

[0002] O形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动态密封，主要起到防液体或气体泄漏的作用。现有技术生产的O形圈绝大多数都是由弹性体本体进行密封，密封力主要是由自身弹性提供的。

[0003] 现有技术中O形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O形圈本身的弹性提供密封力。然而单纯采用橡胶材质制成的O形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。例如，橡胶材料的最低耐受温度为零下50℃左右，因而在低于零下50℃的环境中，橡胶会发生硬化，甚至完全失去弹性，从而也导致O形圈丧失密封效果。

[0004] 为了此问题，有些设备会采用金属材质的密封圈，鉴于金属自身的弹性受外部环境的影响较小，因此在一些恶劣环境下，金属材质的密封圈仍然能够提供足够的弹性以保证密封性。但是，由于金属与金属之间的摩擦会导致密封面划伤，因此金属材质的密封圈经常会造成密封位置出现划痕，从而也会导致密封性的降低。

[0005] 综上所述，目前本领域的技术人员迫切需要解决的一个问题是：提供一种O形圈，可以在长时间使用或恶劣环境等情况下具备持久均匀的弹性。

[0006]

发明内容

[0007] 本发明实施例的目的是提供一种O形圈，以解决现有的O形圈容易因弹性降低而造成密封性能降低的问题。

[0008] 本发明实施例提出一种O形圈，包括密封唇体和弹性补偿元件，所述弹性补偿元件设置在所述密封唇体中，且所述弹性补偿元件支撑并抵接在所述密封唇体上。

[0009] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述弹性补偿元件是弹簧。

[0010] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述弹性补偿元件是螺旋形弹簧。

[0011] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述弹性补偿元件的材质为不锈钢。

[0012] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述密封唇体的材质为高分子聚合物。

[0013] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述密封唇体的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮或聚偏氟乙烯或聚苯硫醚。

[0014] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述密封唇体的材质为四氟塑料。

[0015] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述密封唇体的材质为聚全氟乙丙烯或聚全氟烷氧基。

[0016] 依照本发明较佳实施例所述的O形圈，所述密封唇体无接缝地包覆在所述弹性补偿元件的外部。

[0017] 相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明O形圈的密封唇体采用高分子聚合材料，可以有效减少磨耗与摩擦阻力，具有优异的耐化学腐蚀性能和耐热性能。而且，本发明O形圈的弹性补偿元件可以给密封唇体提供弹力补偿，能弥补密封唇体因弹性降低而造成密封性能降低的问题，且外界压力越大，O形圈与密封面贴合得越充分，大大提高了O形圈的密封性能。

[0018]

附图说明

[0019] 图1为本发明实施例的一种O形圈的结构图；图2为本发明实施例的一种弹性补偿元件的结构示意图；
图3为图2中螺旋形弹簧的制作方法示意图。

具体实施方式

[0020] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

[0021] 请参见图1，其为本发明实施例的一种O形圈的结构图，此O形圈包括密封唇体1和弹性补偿元件2，弹性补偿元件2设置在密封唇体1中，且弹性补偿元件2支撑并抵接在密封唇体1上。

[0022] 密封唇体1具有一定弹性以起到密封作用，密封唇体1的材质可以采用高分子聚合物或四氟塑料，高分子聚合物例如聚四氟乙烯（PTFE）、聚醚醚酮（PEEK）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚苯硫醚（PPS）等，四氟塑料例如聚全氟乙丙烯（FEP）或聚全氟烷氧基（PFA）等。

[0023] 聚四氟乙烯具有优异的耐热性、化学惰性、绝缘稳定性及低摩擦性。

[0024] 聚醚醚酮是一种性能优异的特种工程塑料，具有耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨等特点。

[0025] 聚偏氟乙烯是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其它少量含氟乙烯基单体的共聚物，聚偏氟乙烯兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

[0026] 聚苯硫醚是一种综合性能优异的特种工程塑料。聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点。

[0027] 聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。FEP是一种软性塑料，其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料，更具有优异的耐腐蚀性。

[0028] 聚全氟烷氧基是四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物，其具有卓越的耐化学腐蚀性、抗蠕变性和压缩强度高的特点。

[0029] 藉于密封唇体1所使用的材质，本发明O形圈的密封性能不受起动时润滑不足的影响，可以有效减少磨耗与摩擦阻力，耐化学腐蚀与耐热能力远比常用的密封件橡胶优异，尺寸稳定，绝无体积膨润或收缩所衍生的密封性能劣化问题。

[0030] 此外，现有的O形圈多是通过条形的橡胶材料首尾连接而成，接缝处容易渗入气体或液体，影响O形圈的密封性，而且长时间使用后接缝处容易断开，影响O形圈的使用寿命。而本发明的密封唇体1可以是无接缝地包覆在弹性补偿元件2的外部。例如可以直接使用模具注塑成型，即将预制的弹性补偿元件2先置入相应模具中，然后向模具中注入密封唇体1所用材料，最后通过模具压合加工完成。这样，就可实现密封唇体1无接缝的目的，可以有效杜绝液体或气体从接缝处渗入，提高O形圈的密封性，也增加了O形圈的使用寿命。值得注意的是，藉于生产工艺限制，无接缝结构的密封唇体1通常采用四氟塑料材质。

[0031] 本发明提供的O形圈更可以用于密封液氮、液化天然气或者低温气体等超低温介质，这些介质分子量小，相比常规液压油，液体等介质更容易泄露。为了保证良好的密封性与低泄露性，这就需要O形圈的密封唇体表面与零件（沟槽）接触表面的光洁度非常高，这样两者才有更好的有效接触。本发明O形圈实施例中，密封唇体的外表面可以经过抛光处理，抛光后的密封唇体的表面光洁度不小于Ra0.4μm，同时要求沟槽密封面光洁度不小于Ra0.2μm。其中，Ra 为轮廓算术平均偏差值。

[0032] 弹性补偿元件2起到对密封唇体1的支撑和弹性补偿作用，弹性补偿元件2可以是弹簧，其材质可以采用不锈钢金属，例如不锈钢304、不锈钢316、不锈钢316A等。当O形圈安装在沟槽内并受到密封面挤压时，弹性补偿元件2受压，形成向外的张力，促使密封唇体1紧贴密封沟槽，由于弹性补偿元件2可以给密封唇体1提供弹力，能弥补密封唇体1磨损和配合零件的偏心，由此形成从真空到低压范围内的密封。另外系统压力会辅助弹性补偿元件2蓄能，压力越大，密封唇体1与沟槽贴合得越充分，由此形成高压密封。

[0033] 本发明的弹性补偿元件2优选螺旋形弹簧，请参见图2，其为本发明实施例的一种螺旋形弹簧的结构示意图，其中的箭头表示O形圈受挤压时，螺旋形弹簧向密封唇体1补偿的弹力方向。

[0034] 本发明实施例中采用的螺旋形弹簧可以由扁带型金属通过一柱状体旋转弯曲绕制成首尾连接的圆环形状，请参见图3，其为图2中螺旋形弹簧的制作方法示意图，连接成环之前，首先由扁带型金属材料绕一柱状体的中心线C 旋转弯曲，从单螺距起始点A 转弯曲绕至单螺距终止点B完成一个螺距，周而复始，直至预定长度的螺旋弹簧绕制完成。最后，将绕制完成的弹簧的首尾连接，得到如图2 所示的螺旋形弹簧。

[0035] 螺旋形弹簧具有弹性持久、收缩率小的特点，当然，本发明并不以螺旋形弹簧限制弹性补偿元件2的结构，例如可以根据O形圈使用场合的不同，采用不同结构的弹簧来作为弹性补偿元件2，以满足不同运动形式的密封要求。甚至，在有些场合可由不同材质的O形圈替代金属弹簧作为弹性体使用。

[0036] 为进一步说明本发明O形圈的特性优点，针对市售的普通O形圈和本发明的O形圈作了大量测试，其中，普通O形圈为丁腈橡胶材质，本发明O形圈的弹性补偿元件采用螺旋形弹簧，密封唇体的材质采用聚四氟乙烯（PTFE），测试数据如表1所示：表1
根据表1的测试数据可见，本发明O形圈的特性参数更优于普通O形圈。

[0037] 本发明的O形圈结构精巧，可安装于标准的O形环沟槽，大幅提高密封能力与使用寿命，密封件凹槽内可充填任何抗污染材料（如矽胶）。因密封唇体可以采用高分子聚合材质，弹性补偿元件可以采用不锈钢材质，使得本发明的O形圈适用于从-268℃到+427℃的温度范围内，密封几乎所有的液体、化学制品和气体。

[0038] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
唇型密封-专利编号CN101194119A	2020-05-12	429
唇式密封-专利编号CN101446352B	2020-05-12	712
唇式密封-专利编号CN101446352A	2020-05-11	923
唇式密封件-专利编号CN105782453B	2020-05-13	442
唇型密封-专利编号CN101317029B	2020-05-12	300
唇型密封-专利编号CN101317029A	2020-05-11	403
唇型密封-专利编号CN100392293C	2020-05-11	840
唇型密封-专利编号CN1751195A	2020-05-13	89
唇型密封-专利编号CN101184940B	2020-05-11	625
唇型密封-专利编号CN101184940A	2020-05-13	643

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