密封結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密封結構，包括第一殼體，第一殼體包括第一殼體本體，第一殼體本體上設有安裝O形密封圈的溝槽以及用于第一殼體和第二殼體連接的螺栓孔，其特征在于，所述的溝槽為斜面溝槽。本發(fā)明在滿足O形密封圈拉伸量、壓縮率及填充率的情況下，加大溝槽直徑，避開殼體上螺栓安裝連接孔的位置，防止了因加大殼體外形尺寸而造成產品安裝位置的干涉；為防止O形密封圈在拉伸情況下彈出溝槽，將溝槽設計為傾斜狀態(tài)；同時O形密封圈安裝溝槽內斜面和端面間倒角小于R0.2，且不允許存在毛刺，加工后，需使用金相砂紙去除相交處的毛刺。
【專利說明】
密封結構
技術領域
[0001 ]本發(fā)明設及一種密封結構，尤其設及一種0形密封圈安裝溝槽結構，屬于密封結構
技術領域。
【背景技術】
[0002] 在液壓元件及其系統中，密封裝置是用來防止工作介質的泄露及外界灰塵和異物 的侵入，漏油是液壓系統經常發(fā)生的毛病之一，外漏會造成工作介質的浪費、弄臟設備、污 染環(huán)境，甚至引起機械操作失靈等事故，內漏會引起液壓系統容積效率下降和液壓能量的 損失，達不到所需的工作壓力或者無法工作。侵入系統的微小顆粒，會引起或加劇液壓元件 摩擦副的磨損、堵塞、卡死或損壞，導致系統失靈。密封件和密封裝置是液壓設備的一個重 要組成部分，在管理不善的液壓設備機體及其周圍經常會看到積存的油液，所W良好密封 性能的液壓系統可W提高設備工作可靠性，延長使用壽命，減少能量消耗。
[0003] 在液壓系統中，密封設計是重要一環(huán)，也是保證液壓系統具備良好密封性能的關 鍵，因而對液壓系統設計階段、選擇密封結構設計應予W足夠重視。選擇密封結構和類型時 應主要依據設備的工作條件，如壓力、速度、溫度、與流體的相容性、環(huán)境有無顆粒及灰塵存 在等。合理選擇密封結構之后還要進行配偶件的相應設計，如安裝密封件的溝槽尺寸精度、 表面粗糖度、軸偏屯、量、密封件的拉伸量、壓縮率及填充率等，運些因素也會影響密封的效 果。
[0004] 在液壓系統中，常見的密封形式有0形圈、Y形圈和V形圈等唇形密封，運=種密封 形式都可用于靜密封和動密封。0形密封圈是一種斷面形狀為圓形的密封元件，廣泛應用于 多種機械設備中，在一定溫度、壓力及不同的液體或氣體介質中起密封作用，是液壓工程中 用得最多、最普遍的一種密封形式，主要應用于靜密封和滑動密封，也可作動密封用。0形密 封圈與其它密封件相比，具有如下優(yōu)點：1.密封性好，壽命長;2.單圈就可W對兩個方向起 密封作用;3.動摩擦阻力較小;4.對油液、溫度和壓力的適應性較好;5.密封部位結構簡單， 裝拆方便。其缺點是在做動密封使用時，啟動摩擦阻力較大，約為動摩擦力的3~4倍，在高 壓下易被擠入間隙。
[0005] 0形密封圈是典型的擠壓密封，當裝入密封溝槽后，其截面受到一定的壓縮變形， 由于0形密封圈具有良好的彈性，對接觸面產生預接觸而形成自密封，防止油液的泄露；當 油壓壓力較低時，跟無壓狀態(tài)一樣，主要靠0形密封圈自身的彈性變形力進行自密封；當油 壓壓力較高時，0形密封圈被擠到密封槽的一側，封閉了密封間隙，此時0形密封圈W更大的 彈性變形力密封。當壓力超過一定限度時，0形密封圈從密封槽的間隙中被擠出，使密封效 果降低或失去密封作用。0型密封圈拉伸量W及截面直徑的壓縮率、填充率是密封設計的主 要內容，對密封性能和使用壽命有重要意義，0形密封圈具有良好的密封效果很大程度上取 決于本身的尺寸和溝槽尺寸的正確匹配。
[0006] 目前使用較多的0形密封圈溝槽結構有矩形溝槽、V形溝槽、半圓形溝槽、燕尾形溝 槽W及=角形溝槽，此類溝槽結構目前已按照0形密封圈的尺寸系列進行標準化，使用較廣 泛。但是如在設計結構受限制的情況下，按標準推薦的溝槽尺寸也存在不適用的情況。如圖 1、圖2所示，為標準推薦的O形密封圈溝槽尺寸，因殼體內腔決定了儲油量的體積，該內腔不 能減小，同時殼體外徑太大會影響整個產品的安裝尺寸，從而造成了兩殼體連接螺栓位置 (即螺栓孔1-3)和O形密封圈2安裝位置出現干設的情況，需進行O形密封圈溝槽非標設計。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術問題是:提供了一種結構緊湊、密封效果好的密封結構，解決 了兩殼體連接螺栓位置和0形密封圈安裝位置出現干設的情況。
[0008] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是提供了一種密封結構，包括第一殼 體，第一殼體包括第一殼體本體，第一殼體本體上設有安裝0形密封圈的溝槽W及用于第一 殼體和第二殼體連接的螺栓孔，其特征在于，所述的溝槽為斜面溝槽。
[0009] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽與第一殼體軸向傾斜向外成15°~20°角。
[0010] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽截面的形狀為梯形。
[0011] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽內的斜面與端面間倒角小于RO.2。
[0012] 優(yōu)選地，所述的倒角在加工后使用金相砂紙去除相交處的毛刺。
[001 ；3 ] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽的直徑d滿足0形密封圈的拉伸量a控審化1 %~5 %范圍 內；
[0014] 拉伸量a的計算公式為
：其中d為斜面溝槽內側面直徑，W為0形密封圈的 截面直徑，dl為0形密封圈的內徑。
[0015] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽的深度和寬度的設計保證0形密封圈的壓縮率E控制在 8%~30%;
[0016] 壓縮率的公式為
W為0形密封圈的截面直徑，H為溝槽的平均深 度。
[0017] 優(yōu)選地，所述的斜面溝槽的深度和寬度的設計保證0形密封圈的填充率n控制在 75%~90%范圍內；
[0018] 填充率公式為
為溝槽寬度，H為溝槽的平均深度。
[0019] 本發(fā)明在滿足0形密封圈拉伸量、壓縮率及填充率的情況下，加大溝槽直徑，利用0 形密封圈本身彈性進行安裝，保證其拉升量控制在推薦值1%~5%內，使整個產品設計結 構緊湊，滿足產品使用性能，同時達到密封效果，避開殼體上螺栓安裝連接孔的位置，防止 了因加大殼體外形尺寸而造成產品安裝位置的干設;為防止0形密封圈在拉伸情況下彈出 溝槽，將溝槽設計為傾斜狀態(tài)；同時0形密封圈安裝溝槽內斜面和端面間倒角小于RO. 2,且 不允許存在毛刺，加工后，需使用金相砂紙去除相交處的毛刺。加工中只需使用標準槽刀在 帶有四軸的車削機床上加工即可，或者定制帶角度的非標刀具在普通車床上加工。
【附圖說明】
[0020] 圖1為第一殼體中0形密封圈標準推薦的溝槽結構示意圖；
[0021 ]圖2為圖I中溝槽和連接螺栓孔位置示意放大圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明的一種密封結構的示意圖；
[0023] 圖4為圖3中溝槽的放大圖；
[0024] 圖5為0形密封圈初始狀態(tài)安裝示意圖；
[0025] 圖6為0形密封圈初始狀態(tài)安裝放大示意圖；
[0026] 圖7為0形密封圈裝配后的產生的應力示意圖；
[0027] 圖8為第一殼體和第二殼體安裝后0形密封圈變形后狀態(tài)示意圖；
[0028] 圖9為圖8局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲W優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0030] 本發(fā)明為一種密封結構，如圖3和圖4所示，其包括第一殼體1，第一殼體1包括第一 殼體本體1-1，第一殼體本體1-1上設有安裝0形密封圈2的斜面溝槽W及用于第一殼體1和 第二殼體3連接的螺栓孔1-3。
[0031] 為避免0形密封圈2的溝槽1-2的安裝尺寸與兩殼體連接螺栓孔1-3位置干設，在0 形密封圈2拉伸量允許的條件下，本實施例利用0形密封圈2自身的彈性，加大溝槽1-2的直 徑d，該直徑d尺寸的設計滿足0形密封圈2的拉伸量a控制在1 %~5 %范圍內，拉伸量a的計 算公式為：
其中d為溝槽1-2的內側面直徑，W為0形密封圈2的截面直徑，dl為0形 密封圈2的內徑。
[0032] 因加大了溝槽1-2的直徑，0形密封圈2安裝后拉伸量加大，會出現彈出溝槽1-2的 現象，為解決此問題，將溝槽1-2的結構設計為傾斜狀態(tài)，與殼體軸向傾斜向外成15°~20° 角范圍內，在溝槽內徑一定的情況下，角度的大小會影響到溝槽深度H的尺寸。如圖3和圖4 所示，在溝槽1-2的角度作用下且安裝時0形密封圈2表面涂抹液壓油后，能有效防止0形密 封圈2彈出溝槽1-2,如圖5和圖6所示。
[0033] 為便于加工及刀具的標準化，該溝槽1-2設計為梯形結構，溝槽1-2寬度參考標準 槽刀的寬度進行設計。
[0034] 溝槽1-2的深度和寬度的設計保證0形密封圈2的壓縮率E控制在8 %~30%，填充 率n控制在75 %~90 %范圍內，壓縮率的公式為
填充率公式為：
式中W為0形密封圈2的截面直徑，G為溝槽1 -2的寬度，H為溝槽1 -2的深 度，因溝槽1-2底部為斜面。此處H為溝槽1-2的平均深度，即溝槽1-2中點處深度。
[0035] 為使0形密封圈2更好的貼合在溝槽1-2內，圖4中P處倒角小于RO.2,且不允許存在 破壞0形密封圈2的毛刺等，加工后，需使用金相砂紙去除相交處的毛刺。
[0036] 本發(fā)明在滿足產品使用性能的條件下，保證0形密封圈2的壓縮率、拉伸量和填充 率，使0形密封圈2與溝槽1-2尺寸達到正確合理的匹配，通過第一殼體1和第二殼體3裝配 后，0形密封圈2產生初始變形和應力時，如圖7所示，0形密封圈2本身的彈性變形后，產生= 個方向的反作用應力，將不會產生泄漏，封閉了密封間隙，利用0形密封圈2的彈性變形力密 封，保證密封效果，O形密封圈2在變形和應力作用下，如圖8和圖9所示。
[0037] 具體操作通過試驗和實踐來驗證：
[0038] 為了驗證該結構的可靠性，對本發(fā)明進行了驗證，將第一殼體1和第二殼體3進行 裝配、性能試驗，經過2000小時性能試驗后，兩殼體結合面處未發(fā)現有漏油和滲油的現象。 第一殼體1和第二殼體3拆解后發(fā)現0形密封圈2變形正常，未發(fā)現壓縮變形、間隙咬傷及扭 曲等現象。
【主權項】
1. 一種密封結構，包括第一殼體（1)，第一殼體（1)包括第一殼體本體（1-1)，第一殼體 本體(1-1)上設有安裝0形密封圈（2)的溝槽以及用于第一殼體(1)和第二殼體(3)連接的螺 栓孔(1-3)，其特征在于，所述的溝槽(1-2)為斜面溝槽。2. 如權利要求1所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽與第一殼體（1)軸 向傾斜向外成15°~20°角。3. 如權利要求1所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽截面的形狀為梯 形。4. 如權利要求1所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽內的斜面與端面間 的倒角小于R0.2。5. 如權利要求4所述的一種密封結構，其特征在于，所述的倒角在加工后使用金相砂紙 去除相交處的毛刺。6. 如權利要求1所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽的直徑d滿足0形密 封圈⑵的拉伸量a控制在1 %~5 %范圍內； 拉伸量a的計算公式為：，其中d為斜面溝槽內側面直徑，W為0形密封圈（2)的 截面直徑，dl為0形密封圈（2)的內徑。7. 如權利要求1所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽的深度和寬度的設 計保證0形密封圈（2)的壓縮率E控制在8%~30% ; 壓縮率的公式為：1為0形密封圈（2)的截面直徑，Η為溝槽（1 -2)的平 均深度。8. 如權利要求1或7所述的一種密封結構，其特征在于，所述的斜面溝槽的深度和寬度 的設計保證〇形密封圈（2)的填充率η控制在75 %~90 %范圍內； 填充率公式為G為溝槽(1-2)寬度，Η為溝槽(1-2)的平均深度。
【文檔編號】F16J15/06GK105822764SQ201610334474
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】黃雪蘭, 余紅波, 楊勇
【申請人】龍工（上海）精工液壓有限公司