專利名稱：金屬橡膠密封環(huán)及其中彈性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封構(gòu)件及其中彈性元件的制作方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)械系統(tǒng)中，密封裝置是一個非常重要的組成部分，在很多情況下，密封性能將直接影響整個系統(tǒng)的工作性能和質(zhì)量，密封不良將導(dǎo)致系統(tǒng)功能下降，甚至引發(fā)事故。近幾年來，密封技術(shù)及密封裝置的研究有了長足的發(fā)展，密封件的結(jié)構(gòu)形狀和性能質(zhì)量有了很大提高，在眾多的密封形式中，以橡膠為原材料的各種密封件在實際工程中的應(yīng)用占有很大的比例，但橡膠密封件由于其材質(zhì)固有特性所限，在高溫、低溫、大溫差、腐蝕介質(zhì)及長壽命等工況下，其密封性能很難令人滿意，工作在這些特種工況下的專用密封件的開發(fā)和研究一直是機(jī)械工程領(lǐng)域的主要課題之一，因此，開發(fā)研制新型密封構(gòu)件并以簡便的方法制作來滿足這些特殊工況的需求是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種不含普通橡膠但卻具有比普通橡膠密封環(huán)性能更好的金屬橡膠密封環(huán)，它包括環(huán)形彈性元件1，在彈性元件1的外面包裹有外包皮2，所述彈性元件1的橫截面具有規(guī)則的形狀，所述外包皮2上帶有缺口2-1，彈性元件1由直徑為0.05-0.5mm的金屬絲制成，所述外包皮2由軟材料制成，金屬橡膠密封環(huán)中彈性元件1的制作方法為a.利用專用成型機(jī)將金屬絲卷制成直徑為0.9-2mm的螺旋卷；b.然后將螺旋卷進(jìn)行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直徑；c.將拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.將毛坯冷沖壓成型即可。本發(fā)明組成密封環(huán)的各個元件中不含有任何普通橡膠，它的材料為具有耐高溫和耐低溫特性的金屬絲，成型后的構(gòu)件具有良好的彈性性能，與普通橡膠密封構(gòu)件相比，金屬橡膠密封環(huán)具有耐高溫、耐低溫、耐大溫差、抗腐蝕、不老化等特點；金屬橡膠密封環(huán)截面形狀可以根據(jù)不同工況需求制備成圓形、橢圓形、正方形、矩形或梯形等，其外包皮開口方向可以在內(nèi)徑、外徑或上、下表面，因此，金屬橡膠密封環(huán)既能夠?qū)崿F(xiàn)與彈性元件軸線平行方向的密封，又能實現(xiàn)沿彈性元件徑向的密封，具有非常廣泛的適應(yīng)性；選擇適當(dāng)?shù)拈_口方向，將有利于提高密封環(huán)的密封性能，其原理如下密封介質(zhì)可以通過包皮的開口處進(jìn)入到金屬橡膠彈性元件中，由于金屬橡膠彈性元件具有孔隙度，當(dāng)介質(zhì)充滿時，將對包皮產(chǎn)生作用力，進(jìn)一步提高與被密封構(gòu)件接觸面之間的工作壓力，從而提高密封性，這一特點是金屬橡膠密封環(huán)特有的性能；本發(fā)明將金屬橡膠技術(shù)應(yīng)用于密封領(lǐng)域，獨特的工藝使小截面、大尺寸金屬橡膠彈性元件的制備成為可能；外包皮采用軟材料，比如銅或聚四氟乙烯包皮，它保證了密封環(huán)具有良好的尺寸穩(wěn)定性；密封環(huán)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新導(dǎo)致了性能上的創(chuàng)新，彈性元件及彈性外包皮的有機(jī)組合，使密封環(huán)具有承受軸向載荷和徑向載荷的能力，保證了密封環(huán)沿兩個方向的密封性能；改變彈性元件的材料、截面尺寸、預(yù)壓縮量，可以使密封環(huán)具有不同的密封性能，有利于形成系列產(chǎn)品，滿足不同工況的需要；該密封環(huán)可用于普通橡膠不能工作的環(huán)境，特別適合于航空航天等特種工況的密封；將該密封環(huán)可制成截面為圓形、橢圓形、正方形、矩形或梯形等結(jié)構(gòu)形狀，滿足密封環(huán)的安裝處對密封環(huán)結(jié)構(gòu)的要求，同時實現(xiàn)不同的密封性能。本發(fā)明密封環(huán)的密封性能優(yōu)于普通橡膠密封環(huán)的密封性能，在工作過程中能保證密封的可靠性和工作的穩(wěn)定性，是特種工況下橡膠密封環(huán)的理想替代品。本發(fā)明中彈性元件的制作方法簡便、易操作。


圖1、圖2、圖3、圖4、圖5是截面為不同形狀金屬橡膠密封環(huán)中彈性元件1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是具體實施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是具體實施方式
四的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是具體實施方式
五的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是具體實施方式
六的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
一本實施方式包括環(huán)形彈性元件1，在彈性元件1的外面包裹有外包皮2，所述彈性元件1的橫截面具有規(guī)則的形狀，所述外包皮2上帶有缺口2-1，彈性元件1由直徑為0.05-0.5mm的金屬絲制成，所述外包皮2由軟材料制成，金屬橡膠密封環(huán)中彈性元件1的制作方法為a.利用專用成型機(jī)將金屬絲卷制成直徑為0.9-2mm的螺旋卷；b.然后將螺旋卷進(jìn)行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直徑；c.將拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.將毛坯冷沖壓成型即可。在金屬橡膠元件安裝到包皮中時，要保證金屬橡膠元件具有一定的預(yù)壓縮量，以保證密封環(huán)與外界密封殼體之間的接觸壓力，外包皮2采用厚度為0.15-1.0mm的軟材料制成。
具體實施方式
二參照圖1、圖6，本實施方式中彈性元件1的橫截面為圓形，外包皮2包裹著彈性元件1，缺口2-1設(shè)置在外包皮2的內(nèi)徑上，制成彈性元件1的金屬絲為不銹鋼絲，制成外包皮的軟材料為銅。
具體實施方式
三參照圖2和圖7，本實施方式中彈性元件1的橫截面為橢圓形，缺口2-1設(shè)置在外包皮2的上端，制成彈性元件1的金屬絲為銅絲，制成外包皮的軟材料為聚四氟乙烯。
具體實施方式
四參照圖3、圖8，本實施方式中彈性元件1的橫截面為方形，缺口2-1設(shè)置在外包皮2的上端，制成彈性元件1的金屬絲為鋁絲，制成外包皮的軟材料為鋁。
具體實施方式
五參照圖4、圖9，本實施方式中彈性元件1的橫截面為矩形，缺口2-1設(shè)置在外包皮2的外徑上，制成彈性元件1的金屬絲為不銹鋼絲，制成外包皮2的軟材料為聚四氟乙烯。
具體實施方式
六參照圖5、圖10，本實施方式中彈性元件1的橫截面為梯形，缺口2-1設(shè)置在外包皮2的外徑上，制成彈性元件1的金屬絲為鋁絲，制成外包皮2的軟材料為聚四氟乙烯。
本發(fā)明適用于航空航天、國防、交通運輸、輕工業(yè)及各種民用機(jī)械等高溫、低溫、大溫差、腐蝕環(huán)境、沖擊載荷、空間輻射作用等特種工況下的密封，是特種工況下普通橡膠密封環(huán)的理想替代品。
權(quán)利要求
1.一種金屬橡膠密封環(huán)，它包括環(huán)形彈性元件(1)，其特征在于在彈性元件(1)的外面包裹有外包皮(2)，所述彈性元件(1)的橫截面具有規(guī)則的形狀，所述外包皮(2)上帶有缺口(2-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)的橫截面為圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)的橫截面為方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)的橫截面為矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)的橫截面為橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)的橫截面為梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于所述彈性元件(1)由直徑為0.05-0.5mm的金屬絲制成，所述外包皮(2)由軟材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于制成彈性元件(1)的金屬絲為不銹鋼絲或銅絲或鋁絲。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬橡膠密封環(huán)，其特征在于制成外包皮(2)的軟材料為銅或鋁或聚四氟乙烯。
10.一種金屬橡膠密封環(huán)中彈性元件的制作方法，其特征在于a.利用專用成型機(jī)將金屬絲卷制成直徑為0.9-2mm的螺旋卷；b.然后將螺旋卷進(jìn)行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直徑；c.將拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.將毛坯冷沖壓成型即可。
全文摘要
金屬橡膠密封環(huán)及其中彈性元件的制作方法，它涉及一種密封構(gòu)件及其中彈性元件的制作方法?，F(xiàn)有的橡膠密封件在高溫、低溫、大溫差、腐蝕介質(zhì)及長壽命等工況下，其密封性能很難令人滿意，本發(fā)明包括環(huán)形彈性元件(1)，在彈性元件(1)的外面包裹有外包皮(2)，所述彈性元件(1)的橫截面具有規(guī)則的形狀，所述外包皮(2)上帶有缺口(2－1)，金屬橡膠密封環(huán)中彈性元件(1)的制作方法為a.利用專用成型機(jī)將金屬絲卷制成直徑為0.9－2mm的螺旋卷；b.然后將螺旋卷進(jìn)行定螺距拉伸，使其螺距近似等于螺旋卷直徑；c.將拉伸后的螺旋卷制成毛坯；d.將毛坯冷沖壓成型即可，本發(fā)明具有耐高溫、耐低溫、耐大溫差、抗腐蝕、不老化等特點，制作方法簡單，容易操作。
文檔編號F16J15/00GK1439824SQ0311129
公開日2003年9月3日 申請日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者姜洪源, 夏宇宏, 敖宏瑞, 閻輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)