一種整體式側(cè)壓力v型彈簧和具有該彈簧的密封圈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種整體式側(cè)壓力V型彈簧和具有該彈簧的密封圈，所述整體式側(cè)壓力V型彈簧基本參數(shù)包括材料厚度、彈簧單邊張口寬度和高度，該側(cè)壓力V型彈簧由平面材料被一環(huán)狀柱體直接折彎成型，該環(huán)狀柱體的軸線即為彈簧的中心線，所述彈簧單邊張口是一個(gè)變量，隨柱狀體錐頭角度變化而變化，該彈簧中心橫截面呈左、右兩個(gè)V型口，V型口的張口范圍0°＜θ＜180°，V型口的兩側(cè)可以等高也可以不等高，彈簧整體呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】一種整體式側(cè)壓力V型彈簧和具有該彈簧的密封圈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種彈簧，尤其涉及一種能實(shí)現(xiàn)多方位應(yīng)力補(bǔ)償?shù)恼w式側(cè)壓力V型彈簧和帶有該彈簧的密封裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)形密封圈是一種應(yīng)用非常廣泛的機(jī)械零件，目前這些環(huán)形密封圈習(xí)慣使用橡膠材料和塑料制成，應(yīng)用于軸與孔之間的動(dòng)態(tài)密封；大多數(shù)環(huán)形密封圈中都嵌有一根彈簧。
[0003]由于現(xiàn)有技術(shù)的V形彈簧是用一片帶有矩形缺口的條狀板材沿與長(zhǎng)度方向平行的中線折彎而成，折彎后仍呈條狀，橫截面呈V形，該彈簧的長(zhǎng)度通常被設(shè)計(jì)成和密封圈的環(huán)形槽中心圓周長(zhǎng)相等，彈簧卡入密封圈的環(huán)形槽后，首尾剛好相接觸，但由于彈簧首尾連接未能有效固定，會(huì)產(chǎn)生受力不均的現(xiàn)象，彈簧首尾接觸處提供給密封圈的預(yù)緊力不穩(wěn)定，甚至在使用過(guò)程中，由于受到外界的擠壓，彈簧會(huì)發(fā)生首尾移位、相重疊或被拉開(kāi)的現(xiàn)象，穩(wěn)定性大大降低。而即使將首尾搭焊在一起，整個(gè)彈簧環(huán)形面所提供給密封圈的預(yù)緊力仍是不均衡的，而且成本將大大提高，制作工藝更加繁瑣。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，首先我們將原材料制作成如圖1所示的具有矩形折彎形狀的條狀結(jié)構(gòu)1，再用一條狀柱體(圖中未畫(huà)出)將其折彎成如圖2所示的橫截面為V形形狀的條狀結(jié)構(gòu)2，最后再將其制作成如圖3所示的首尾相連的環(huán)狀結(jié)構(gòu)3，即得到現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)壓力V型彈簧3。其中V型彈簧3的中心線根據(jù)前述柱體的軸線決定。
[0005]2012年6月，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110425356.6的中國(guó)專利公開(kāi)了一種《側(cè)壓力螺旋彈簧及帶有該彈簧的密封圈》，該專利也是將一個(gè)連續(xù)周向延伸的環(huán)形螺旋彈簧壓入密封件的槽中。
[0006]這些現(xiàn)有技術(shù)和專利文獻(xiàn)雖然對(duì)密封件進(jìn)行了改進(jìn)，有效地阻止了環(huán)形彈簧的脫落，也能給被密封件提供多方位的側(cè)向預(yù)緊力，分別向內(nèi)密封圈的內(nèi)、外唇提供一個(gè)持續(xù)地應(yīng)力補(bǔ)償。但由于該密封彈簧不是整體式結(jié)構(gòu)，其在密封件工作狀態(tài)中，該環(huán)形螺旋彈簧的的預(yù)緊力較小，如圖4所示，在較高的工作壓力下，受力不均勻，甚至?xí)拈_(kāi)口處張開(kāi)，以至于不能達(dá)到密封效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是為環(huán)形密封裝置提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多方位側(cè)應(yīng)力補(bǔ)償且預(yù)緊力大且穩(wěn)定的整體式側(cè)壓力V型彈簧。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，基本參數(shù)包括材料厚度、彈簧單邊張口寬度和高度，該側(cè)壓力V型彈簧由環(huán)狀平面材料被一環(huán)狀柱體折彎彎曲成帶開(kāi)口的環(huán)形，該環(huán)狀柱體的軸線即為彈簧的中心線，所述彈簧單邊張口是一個(gè)變量，隨環(huán)狀柱體錐頭角度變化而變化，該彈簧中心橫截面呈左右兩個(gè)V型口，V型口的張口范圍0° < Θ <180°，V型口的兩側(cè)可以等高也可以不等高，彈簧整體呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0009]其制造方法如下:
[0010]本實(shí)用新型一種側(cè)壓力V型彈簧，由環(huán)狀平面材料直接經(jīng)一環(huán)狀柱體折彎而成，該柱狀體的軸線就是成型后彈簧的中心線；
[0011]所述張口角度在柱狀體接觸端錐頭壓力下成型，成型后會(huì)有少許反彈，因此張口角度一般大于模具柱狀體錐頭的角度。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種密封圈，包括彈簧和密封圈本體；所述彈簧就是本實(shí)用新型前述的整體式側(cè)壓力V型彈簧，該彈簧被制成首尾相連的環(huán)狀；所述密封圈本體上設(shè)有安裝該彈簧的環(huán)形凹槽；所述環(huán)形凹槽的槽寬小于所述側(cè)壓力V型彈簧的張口寬度。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的整體式側(cè)壓力V型彈簧不僅能夠承受很強(qiáng)的正向側(cè)應(yīng)力，還能承受與環(huán)面呈一定角度的側(cè)應(yīng)力，可對(duì)元器件實(shí)現(xiàn)有效而均衡的應(yīng)力補(bǔ)償。將此彈簧安裝在密封圈的凹槽內(nèi)，彈簧對(duì)密封圈的內(nèi)、外唇都提供了均衡的預(yù)緊力，動(dòng)態(tài)密封效果尤其是穩(wěn)定性大幅度提高。特別是由于本實(shí)用新型的彈簧是制作成整體式結(jié)構(gòu)，不存在徑向環(huán)面上的斷口或者焊接口，因此即使受到很大的工作力，也會(huì)受力均勻，不會(huì)像存在缺口或者焊接類的彈簧發(fā)生不勻均的變形，密封效果更好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型:
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)壓力V型彈簧的展開(kāi)平面圖；
[0016]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)壓力V型彈簧的三維初步折彎圖；
[0017]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)壓力V型彈簧的三維最終折彎圖；
[0018]圖4為現(xiàn)有技術(shù)的一種側(cè)壓力V型彈簧的受力原理分析的俯視示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型一種側(cè)壓力V型彈簧的展開(kāi)平面圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型一種側(cè)壓力V型彈簧的三維最終折彎圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型一種密封圈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本實(shí)用新型一種密封圈的受力原理分析的俯視示意圖；
[0023]圖9為本實(shí)用新型一種密封圈的受力原理分析的橫截面正視示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖5或圖6所示，該實(shí)施例是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，首先我們將原材料制作成如圖4所示的具有矩形開(kāi)口的環(huán)狀平面結(jié)構(gòu)4 (只要是環(huán)狀平面結(jié)構(gòu)即可，并不一定要如本實(shí)施例的這種環(huán)狀平面圖形；其它的環(huán)狀平面圖形也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍)，再用一環(huán)狀柱體(圖中未畫(huà)出)將其折彎成如圖5所示的橫截面為V形形狀的環(huán)狀結(jié)構(gòu)5，即得到如圖5所示的首尾相連的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧5。其中最后制成的V型彈簧的中心線根據(jù)前述環(huán)狀柱體的軸線決定。因?yàn)楸緦?shí)用新型的整體式側(cè)壓力V型彈簧5制成為整體式的環(huán)狀，所以它可以同時(shí)承受來(lái)自內(nèi)環(huán)向外的外力和外環(huán)向內(nèi)的外力，即同時(shí)向內(nèi)環(huán)和外環(huán)釋放環(huán)形應(yīng)力補(bǔ)償。該彈簧一般使用不銹鋼或者鈹銅制成，也可用其他合適的金屬材料(一般要求防腐蝕的材料)代替；折彎時(shí)一般是冷折彎成型，批量連續(xù)沖，對(duì)壓力和時(shí)間沒(méi)有特殊規(guī)定。
[0025]如圖7所示，將前述實(shí)施例最終得到的側(cè)壓力V型彈簧5安裝到開(kāi)有環(huán)型凹槽的密封圈本體6中，即得到一種密封圈7。該密封圈7包括密封圈本體6和前述得到的V型彈簧5 ;且密封圈本體上開(kāi)有環(huán)形凹槽61，同時(shí)所述環(huán)形凹槽61的槽寬小于前述側(cè)壓力V型彈簧3、5的張口寬度。
[0026]由于密封圈本體6上的環(huán)形凹槽61的槽寬小于所述整體式側(cè)壓力V型彈簧5的外徑(即張開(kāi)寬度)，所以必須將彈簧5壓偏變形才能安裝嵌入環(huán)形凹槽61內(nèi)；變形彈簧5釋放的反彈力撐寬環(huán)形凹槽61，使密封圈7的內(nèi)唇口向內(nèi)環(huán)施加預(yù)緊力于旋轉(zhuǎn)軸，同時(shí)又使密封圈7的外唇口向外環(huán)施加預(yù)緊力于安裝孔，從而達(dá)到內(nèi)、外密封的效果。
[0027]如圖8或圖9所示，密封圈本體6加彈簧5聯(lián)合體7 (密封圈7)所受側(cè)壓力和切應(yīng)力的方向與側(cè)壓力V型彈簧提供3、5的補(bǔ)償應(yīng)力方向與之相反。從而給不同的元器件提供大小合適、方向廣泛的預(yù)緊力，達(dá)到密封或者緩沖等等各種目的。由于本實(shí)用新型的彈簧5是制作成整體式結(jié)構(gòu)，不存在徑向環(huán)面上的斷口或者焊接口，因此如圖7或圖8所示，即使受到很大的工作力，也會(huì)受力均勻，不會(huì)發(fā)生不勻均的變形，密封效果更好。
[0028]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明而已，并不限定本實(shí)用新型的具體保護(hù)范圍，凡是基于本實(shí)用新型的構(gòu)思所作的任何明顯改進(jìn)或者變形均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，基本參數(shù)包括材料厚度、彈簧單邊張口寬度和高度，其特征在于:該整體式側(cè)壓力V型彈簧由環(huán)形平面材料被一環(huán)狀柱體折彎成型，該環(huán)狀柱體的軸線即為彈簧的中心線，成型后的彈簧的中心橫截面呈V型開(kāi)口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，其特征在于:所述側(cè)壓力V型彈簧彈簧的中心橫截面呈左、右兩個(gè)V型口，V型口的張口范圍0° < Θ <180°。
3.如權(quán)利要求2所述的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，其特征在于:V型口的兩側(cè)邊等聞。
4.如權(quán)利要求2所述的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，其特征在于:V型口的兩側(cè)邊不等聞。
5.如權(quán)利要求3所述的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，其特征在于:所述張口角度在環(huán)狀柱體接觸端錐頭壓力下成型，且最終成型的V型彈簧的張口角度大于模具環(huán)狀柱體錐頭的角度。
6.如權(quán)利要求4所述的一種整體式側(cè)壓力V型彈簧，其特征在于:所述張口角度在環(huán)狀柱體接觸端錐頭壓力下成型，且最終成型的V型彈簧的張口角度大于模具環(huán)狀柱體錐頭的角度。
7.—種密封圈，其特征在于:其包括彈簧和密封圈本體，且所述彈簧就是權(quán)利要求6所述的側(cè)壓力V型彈簧，所述密封圈本體上設(shè)有安裝前述彈簧的環(huán)形凹槽；所述環(huán)形凹槽的槽寬小于前述整體式側(cè)壓力V型彈簧的張口寬度。
【文檔編號(hào)】F16J15/18GK204083007SQ201420354686
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】明艷梅 申請(qǐng)人:上海大亞密封技術(shù)有限公司