[发明专利]散装粉物罐车自密封式人孔盖密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及密封圈，具体地指一种散装粉物罐车自密封式人孔盖密封圈。

背景技术

目前，我国铁路车辆散装粉物罐车上的人孔大多数还是采用传统的自密封形式，已有30多年的历史。其构造主要由人孔座和人孔盖组成，人孔座由人孔座圈和承盖圈组焊而成，并焊接在罐体上。人孔盖由人孔盖圈、顶盖、固定压板、密封圈和压环等组成，密封圈被压环用螺栓螺母固定在固定压板上。人孔盖的一端通过转销连接在人孔座的支耳上，可以绕转销旋转。当人孔盖关闭后，另一端通过转锁将其压紧，这样密封圈可以贴合在承盖圈上。

其基本工作原理是：当给罐体充气的气压达到一定数值后，人孔盖密封圈在压力的作用下压紧人孔承盖圈，从而使人孔实现自密封。对于铁路水泥罐车而言，其能承受的压力约为0.35MPa，高于一般水泥罐车约0.25MPa的压力。这种结构的人孔盖有制造成本低、操作简单、经久耐用、维护工作量小等优点，在原设计状况和制造条件不变、以及用户要求不高的情况下，基本上能满足使用要求。

但是，上述人孔盖仍存在若干不足之处：当罐内压力低于一定数值时，便不能使人孔很好地密封。当制造或装配有差异、或在使用中出现人孔盖变形等问题时，也经常出现人孔不能很好密封的现象。在对罐体进行水压试验或实际使用的过程中，往往是压力小于0.2MPa时，会有一定的泄漏；而当压力提高到0.6MPa以上后，橡胶密封圈在高压的作用下经常会从人孔盖和承盖圈之间翻出，导致水压试验或实际使用不能继续。对于某些具有强磨损作用的粉剂，例如氧化铝粉，在经常漏风的状况下会加大承盖圈和密封圈的磨损，使密封效果明显下降，严重影响粉物的卸出。特别是针对浓相氧化铝粉罐车而言，要求罐体的使用压力达到0.5MPa，传统的人孔盖在该类罐车上使用得十分勉强。

究其原因：传统密封圈是截面为凹槽形的橡胶圈，由上翼面、侧立面和下翼面组成，壁厚约为5mm。其上翼面通过螺栓固定在人孔盖的固定圈上，使整个橡胶圈定位。其侧立面与人孔盖圈的内壁接触，以防止橡胶圈外涨。其下翼面为有一定倾斜角、且从根部到端部逐渐变薄的形状，这样设计是希望下翼面能和承盖圈贴合得更紧一点，当橡胶圈受压时可更容易地被压在承盖圈上，以实现良好的密封。而实际情况是：由于下翼面的端部很薄，在橡胶圈成形时很容易起皱，这样几乎没有贴合力产生。当承盖圈和橡胶圈的侧立面下部接触时，其下翼面的端部常常上翘，根本不贴合，故在罐内压力低时常常容易漏气。当罐内压力增高到一定数值时，又由于下翼面太薄，很容易从人孔盖和承盖圈之间的间隙中挤出，造成罐体气体大量排出。从对传统人孔盖和橡胶圈的模拟仿真计算中也证实了上述现象的存在。所以，设计密封性能更好、承受压力更高的人孔盖密封圈已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述现有技术所存在的不足，提供一种密封效果好、承压能力高、且可与传统人孔盖密封圈实现互换的新型散装粉物罐车自密封式人孔盖密封圈。该密封圈应能保证装在现有粉物罐车的人孔盖上使人孔密封更好；当罐车内压力提高后又有相当的抵抗变形能力，可以防止密封圈被挤出盖外。

为实现上述目的，本发明所设计的散装粉物罐车自密封式人孔盖密封圈，由截面呈凹槽形的橡胶圈构成；所述橡胶圈的上翼面和侧立面的截面呈矩形，所述橡胶圈的下翼面的截面呈等厚状；所述上翼面与侧立面之间通过直角相连，所述侧立面与下翼面之间通过加强圆角或加强倒角相连；所述下翼面的端部下面设置有密封凸缘，所述密封凸缘的截面形状可以是半圆形、四分之一圆形、三角形、矩形或多边形中的一种。

进一步地，所述下翼面的端部上面设置有过渡圆角，该过渡圆角与密封凸缘相对应，可以协调密封凸缘的弹性形变，增强密封凸缘的密封效果。

进一步地，所述下翼面与上翼面的径向长度之比值为3/5～4/5；所述下翼面相对于水平面的上翘角为0～3°。设计下翼面的长度略短于上翼面，并给予其微小的上翘角，可以增加接触点所产生的反作用力，确保其密封效果。