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压差密封结构及压差密封方法
申请号	CN201711098234.4	申请日	2017-11-09	公开(公告)号	CN107725780B	公开(公告)日	2024-04-16
申请人	昆明纳太科技有限公司;			发明人	陈东平; 肖辉; 冯俊杰; 刘铸;
摘要	本发明公开了一种压差密封结构及使用该密封结构的密封方法。该压差密封结构包括密封底层、密封接触层以及粘接层。该压差密封结构及使用该压差密封结构的压差密封方法既能够用于静密封，又能够用于动密封，尤其适合两侧具有压力差的密封，如使用在具有负压的真空结构上，其中密封接触层可以直接贴合在待密封部位，由于密封接触层为弹性体，在密封接触层两侧有压力差存在的情况下，可紧紧地贴合在待密封部位，而密封底层的弹性模量较大，可给密封接触层提供一个很好的压力及其强度保障，防止密封接触层在两侧压力差的作用下被吸入待密封部位的缝隙中。因而上述压差密封结构及使用该压差密封结构的压差密封方法密封效果好，使用灵活方便。
权利要求	1.一种压差密封结构，其特征在于，包括密封底层、密封接触层以及粘接层；所述密封接触层的两侧面分别为连接面以及用于与待密封部位贴合的接触面，所述连接面与所述密封底层的一侧表面之间通过所述粘接层连接；所述粘接层的周缘位于所述密封接触层的周缘之内，以使所述连接面位于所述密封接触层的周缘与所述粘接层的周缘之间的部分外露于所述密封底层和/或与所述密封底层之间形成间隙；所述密封接触层为弹性体，所述密封接触层的刚度较所述密封底层的刚度小；所述连接面位于所述密封接触层的周缘与所述粘接层的周缘之间的区域、和/或所述密封底层的朝向所述连接面的表面在所述密封底层的周缘与所述粘接层的周缘之间的区域设有防粘涂层。 2.如权利要求1所述的压差密封结构，其特征在于，所述粘接层的周缘也位于所述密封底层的周缘之内，以使至少有部分密封接触层与所述密封底层之间形成有间隙。 3.如权利要求2所述的压差密封结构，其特征在于，所述密封接触层的周缘与所述密封底层的周缘齐平；所述粘接层位于所述密封接触层的中部。 4.如权利要求1所述的压差密封结构，其特征在于，所述粘接层的宽度与密封底层的宽度的比例为1:10～1:1。 5.如权利要求1～4中任一项所述的压差密封结构，其特征在于，所述密封接触层的弹性模量在1.0～100Pa范围内，所述密封底层的弹性模量在10～10000Pa范围内，且所述密封接触层的弹性模量不大于所述密封底层的弹性模量。 6.如权利要求1～4中任一项所述的压差密封结构，其特征在于，所述密封底层为塑料层、金属层、橡胶层或硅胶层；所述密封接触层为橡胶层；所述粘接层为环氧树脂层、橡胶层或硅胶层。 7.如权利要求6所述的压差密封结构，其特征在于，所述密封接触层的厚度在0.5～5mm范围内，所述密封底层的厚度在2～10mm范围内，且当所述密封接触层与所述密封底层均为橡胶层时，所述密封接触层的厚度大于所述密封底层的厚度。 8.一种压差密封方法，其特征在于，将如权利要求1～7中任一项所述的压差密封结构以其接触面贴合在需要密封的结构的待密封部位，并将缝隙完全封住，在所述密封接触层的两侧形成压力差，且连接面一侧的压力大于所述接触面一侧的压力。 9.如权利要求8所述的压差密封方法，其特征在于，所述待密封部位为相对运动的结构部位或相对静止的结构部位。
说明书全文	压差密封结构及压差密封方法技术领域 [0001] 本发明涉及器件密封领域，尤其是涉及一种压差密封结构及使用该压差密封结构的压差密封方法。背景技术 [0002] 密封是防止液体或固体微粒从相邻结合面间泄露以及防止外界杂质，如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件的保护措施。密封常通过密封结构来实现。密封可分为静密封和动密封两大类。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。传统的绝大部分密封结构主要用于静态密封，动密封相对较少，特别是具有真空度的动态密封，并且传统的密封结构无法满足既有转动、缝隙又大的密封。发明内容 [0003] 基于此，有必要提供一种既能用于静密封，又能用于动密封的压差密封结构及使用该密封结构的密封方法。 [0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下。 [0005] 一种压差密封结构，其特征在于，包括密封底层、密封接触层以及粘接层；所述密封接触层的两侧面分别为连接面以及用于与待密封部位贴合的接触面，所述连接面与所述密封底层的一侧表面之间通过所述粘接层连接；所述粘接层的周缘位于所述密封接触层的周缘之内，以使所述连接面位于所述密封接触层的周缘与所述粘接层的周缘之间的部分外露于所述密封底层和/或与所述密封底层之间形成间隙；所述密封接触层为弹性体，所述密封接触层的刚度较所述密封底层的刚度小。 [0006] 在其中一个实施例中，所述粘接层的周缘也位于所述密封底层的周缘之内，以使至少有部分密封接触层与所述密封底层之间形成有间隙。 [0007] 在其中一个实施例中，所述密封接触层的周缘与所述密封底层的周缘齐平；所述粘接层位于所述密封接触层的中部。 [0008] 在其中一个实施例中，所述粘接层的宽度与密封底层的宽度的比例为1:10～1:1。 [0009] 在其中一个实施例中，所述密封接触层的弹性模量在1.0～100Pa范围内，所述密封底层的弹性模量在10～10000Pa范围内，且所述密封接触层的弹性模量不大于所述密封底层的弹性模量。 [0010] 在其中一个实施例中，所述密封底层为塑料层、金属层、橡胶层或硅胶层； [0011] 所述密封接触层为橡胶层； [0012] 所述粘接层为环氧树脂层、橡胶层或硅胶层。 [0013] 在其中一个实施例中，所述密封接触层的厚度在0.5～5mm范围内，所述密封底层的厚度在2～10mm范围内，且当所述密封接触层与所述密封底层均为橡胶层时，所述密封接触层的厚度大于所述密封底层的厚度。 [0014] 在其中一个实施例中，所述连接面位于所述密封接触层的周缘与所述粘接层的周缘之间的区域、和/或所述密封底层的朝向所述连接面的表面在所述密封底层的周缘与所述粘接层的周缘之间的区域设有防粘涂层。 [0015] 一种压差密封方法，将上述任一实施例所述的压差密封结构以其接触面贴合在需要密封的结构的待密封部位，并将缝隙完全封住，在所述密封接触层的两侧形成压力差，且连接面一侧的压力大于所述接触面一侧的压力。 [0016] 在其中一个实施例中，所述待密封部位为相对运动的结构部位或相对静止的结构部位。 [0017] 上述压差密封结构及使用该压差密封结构的压差密封方法既能够用于静密封，又能够用于动密封，尤其适合两侧具有压力差的密封，如使用在具有负压的真空结构上，其中密封接触层可以直接贴合在待密封部位，由于密封接触层为弹性体，在密封接触层两侧有压力差存在的情况下，可紧紧地贴合在待密封部位，而密封底层的刚度较大，可给密封接触层提供一个很好的压力及其强度保障，防止密封接触层在两侧压力差的作用下被吸入待密封部位的缝隙中。因而上述压差密封结构及使用该压差密封结构的压差密封方法密封效果好，使用灵活方便。附图说明 [0018] 图1为一实施例的压差密封结构的结构示意图； [0019] 图2为另一实施例的压差密封结构的结构示意图； [0020] 图3为又一实施例的压差密封结构的结构示意图； [0021] 图4为实施例1中用于动密封的压差密封结构与待密封部位的配合结构示意图； [0022] 图5为实施例2中用于静密封的压差密封结构与待密封部位的配合结构示意图。具体实施方式 [0023] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。 [0024] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0025] 如图1所示，一实施方式的压差密封结构100包括密封底层110、密封接触层120以及粘接层130。密封接触层120的两侧面分别为连接面122以及用于与待密封部位贴合的接触面124。密封接触层120的连接面122与密封底层110之间通过粘接层130连接。 [0026] 在本实施方式中，密封底层110具有一定的刚性，而密封接触层120为弹性体，具有一定的柔软性和弹性。密封接触层120与密封底层110的材质可以相同，也可以不同，只要满足密封底层110的刚度较密封接触层120的刚度大，也即密封底层110相较之密封接触层120更难弯曲和变形即可。如在一个具体的实施例中，密封接触层120的弹性模量在1.0～100Pa范围内，密封底层110的弹性模量在10～10000Pa范围内，且密封接触层120的弹性模块不大于密封底层110的弹性模量，如密封接触层120的弹性模量可以进一步在1.0～10Pa范围内，密封底层110的弹性模量在100～10000Pa范围内；或者密封接触层120的弹性模量在3.0～5.0Pa范围内，密封底层110的弹性模量在1000～5000Pa范围内；又或者密封接触层120的弹性模量为3Pa、5Pa、8Pa等，密封底层110的弹性模量为1200Pa、5000Pa、8000Pa等；又或者密封接触层120的弹性模量与密封底层的弹性模量相同，均在10～100Pa的范围内，如均为 10Pa、20Pa、30Pa等。 [0027] 密封底层110可以是聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等塑料层，也可以是铁、铜、铝等金属层，还可以是橡胶层或硅胶层等；密封接触层120可以是橡胶层。当密封底层110与密封接触层120的材质相同或弹性模量、弯曲强度等性能相似时，密封底层110的厚度要大于密封接触层120的厚度，以使密封底层110较之密封接触层120更难弯曲或形变。在一个具体的实施例中，密封接触层120的厚度在0.5～5mm范围内，密封底层110的厚度在2～10mm范围内，且当密封接触层120与所述密封底层均为橡胶层时，所述密封接触层的厚度大于所述密封底层的厚度，如密封接触层120的厚度在0.5～2mm范围内，密封底层110的厚度在2～10mm范围内；又如密封接触层120的厚度在0.5～1mm范围内，密封底层110的厚度在2～10mm范围内；又如密封接触层120的厚度在1～1.5mm范围内，密封底层110的厚度在5～10mm范围内；又如密封接触层120的厚度在2～3mm范围内，密封底层110的厚度在5～8mm范围内；特别是当密封接触层120与密封底层110的材质相同时，密封底层110的厚度要远大于密封接触层 120的厚度，如密封接触层120的厚度为0.5mm，密封底层110为8～10mm等。 [0028] 粘接层130可以是环氧树脂层、橡胶层或硅胶层等多种胶层。 [0029] 密封底层110与密封连接层120为片状结构，可以是各种形状，如圆片、正方形片状或长条形片状等，以适应不同的密封场合需求。 [0030] 在本实施方式中，粘接层130的表面积要比密封接触层120的表面小，而且粘接层130的周缘要位于密封接触层120的周缘之内。请参图1、图2及图3，在不同的具体实施例中，粘接层130的周缘可以是与密封底层110的周缘齐平，也可以是位于密封底层110的周缘之内以使至少有部分密封接触层120与密封底层110之间形成有间隙；而密封底层110的周缘可以是位于密封粘接层130的周缘之外、之内或者齐平，只要保证密封连接层120的连接面 122位于密封接触层120的周缘与粘接层130的周缘之间的部分外露于密封底层110和/或与密封底层110之间形成间隙即可，这样在密封连接层120的连接面122与接触面124之间形成压力差时，可以至少保证密封连接层120的靠近周缘的部分能够完全紧紧地贴合在待密封部位，保证密封性能的稳定性。 [0031] 如图1所示，当密封接触层120的周缘与密封底层110的周缘齐平时，优选的，粘接层130位于密封接触层120的中部。进一步，在一个具体的实施例中，粘接层130的宽度与密封底层110的宽度的比例为1:10～1:1。 [0032] 此外，在一个实施例中，连接面122位于密封接触层120的周缘与粘接层130的周缘之间的区域、和/或密封底层110的朝向连接面122的表面在密封底层110的周缘与粘接层130的周缘之间的区域设有防粘涂层。通过设置防粘涂层，可以防止在长期使用时，密封底层110与密封接触层120粘合在一起，造成密封性能下降。 [0033] 本实施方式还提供了一种压差密封方法，其是通过将上述任一实施例的压差密封结构100以其接触面124贴合在需要密封的结构的待密封部位，并将缝隙完全封住，在密封接触层120的两侧形成压力差，且连接面122一侧的压力大于接触面124一侧的压力。 [0034] 刚度较大的密封底层110需要能够完全盖住待密封部位的缝隙，以形成在密封贴合后，形成有效的支撑，防止密封接触层120被吸入缝隙中。 [0035] 上述待密封部位为相对运动的结构部位或相对静止的结构部位，以分别对应动密封使用场合和静密封使用场合。 [0036] 上述压差密封结构100及使用该压差密封结构100的压差密封方法既能够用于静密封，又能够用于动密封，尤其适合两侧具有压力差的密封，如使用在具有负压的真空结构上，其中密封接触层120可以直接贴合在待密封部位，由于密封接触层120为弹性体，在密封接触层120两侧有压力差存在的情况下，可紧紧地贴合在待密封部位，而密封底层110的刚度较大，可给密封接触层120提供一个很好的压力及其强度支撑保障，防止密封接触层120在两侧压力差的作用下被吸入待密封部位的缝隙中。 [0037] 上述压差密封结构100及使用该压差密封结构100的压差密封方法密封效果好，使用灵活方便，特别适合有压差存在时密封问题，且压差越大，效果越好，并且在有压差时，有效解决了密封接触层120容易被吸入密封缝的问题。 [0038] 以下为两个具体的密封实施例，其中，实施例1对应动密封，实施例2为静密封。 [0039] 实施例1 [0040] 其需要密封的结构如图4所示，包括移动面4和静止面6，移动面4与静止面6之间具有密封缝5。其中移动面4是可移动的，且下表面在靠近密封缝5的左侧区域比较粗糙，远离密封缝5的右侧区域比较光滑，密封缝5是移动面4和静止面6之间的缝隙，静止面6是固定不动的，整个表面比较光滑。 [0041] 移动面4会在水平方向上向前或向后的前后运动，静止面6表面光滑，密封底层110和密封接触层120具有一定弹性，密封接触层120会因为移动面4上粗糙面产生的摩擦力，所以随着移动面4运动。 [0042] 密封接触层120厚度比较薄且具有一定的弹性，会紧紧贴于静止面6和移动面4，密封底层110具有一定的弹性，厚度较厚，给密封接触层120提供一个很好压力及其强度保障。 [0043] 在静止面6、移动面4上方具有负压时，密封底层110可有效的压在密封接触层120上，防止密封接触层120嵌入到密封缝5里，同时密封接触层120比较薄，且具有一定的柔软性，在负压作用下与在静止面6、移动面4紧紧贴合，更有利于密封，防止气体、液体从密封缝5通过。且密封底层110厚度较厚有效的防止了密封接触层120在负压的作用下将密封层吸入密封缝5里。 [0044] 实施例2 [0045] 如图5所示，实施例2使用如1所示的压差密封结构100来密封盛水容器7下方的待密封孔8，盛水容器4中装有水9。 [0046] 将压差密封结构100置于密封孔8处，在容器7中加入水9，由于水9产生的压力，能使压差密封结构100与容器7底部紧紧贴合，起到密封的作用，另外密封底层110起到支撑作用，防止密封接触层120被压穿过密封孔8。 [0047] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 [0048] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。