[发明专利]一种用于往复式动设备的弹性密封元件及其密封方法

说明书

本发明涉及的是一种用于往复式动设备的弹性密封元件及其密封方法，这种用于往复式动设备的弹性密封元件具有环型腔体，环型腔体由内筒置于外筒内，且内筒与外筒两端各自封闭形成，外筒上设置有注入管，注入管内设置单向阀，内筒与外筒均由弹性材料制成；环型腔体套置于需要密封处理的内部设备外，需要密封处理的外部设备环绕在环型腔体外，通过注入管向环型腔体内注入液体，使内筒内表面、外筒外表面分别与具有相对运动的密封面接触，当密封面产生相对滑动时，环型腔体在剪切力作用下通过自身形变完成滚动，利用滚动摩擦代替滑动摩擦。本发明弹性密封元件使用过程中不与相对运动的密封面产生滑动位移，提高了设备密闭性以及设备运行的稳定性。

技术领域：

本发明涉及的是机械工程、机械设备领域中往复式动设备的密封技术，具体涉及的是一种用于往复式动设备的弹性密封元件及其密封方法。

背景技术：

密封是防止设备内部介质工作介质泄漏或外部介质进入的一种必要措施，可用于气体、液体以及固体粉末等介质。设备密封方案不佳或密闭性差等不良影响会造成设备运行效率低、增加零部件磨损、影响产品质量、资源浪费等不良影响，若涉及易燃易爆或有毒介质甚至会带来工作环境、人身安全等重要影响。

密封根据具体工况条件可分为静密封和动密封，一般来说静密封工况条件没有相对运动表面可简单通过适当选取密封材料及增加密闭材料受力来实现密闭性要求。而动密封一般用于动设备中，密封件工作条件相对复杂，动设备是带有运动功能的工艺设备，常用于石油化工等领域。对于一般密封要求的动设备来说满足不泄露等问题使用密封圈等结构即可完成密封处理，而对于密闭性要求高的动设备来说动密封一直是影响密闭性的关键问题。动设备中动密封是指设备中相对运动件之间的密封，用以防止设备内部介质泄漏。常见的密封方式有压盖、填料以及波纹管等形式。按密封条件与其作相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封，一般来说，接触式密封的密封性能好，但受到摩擦损伤的限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性能较差，适用于较高的速度。对于易燃、易爆、剧毒、挥发性高、带放射性的物质来说，对密闭性的要求更为严格。为提高设备运行的稳定以及操作环境的安全需要提高密封等级，通过增加密封圈或填料的压紧力虽然可以提高设备密闭性，但同时会带来摩擦力增加、磨损量增大等问题。造成设备运行过程中由于摩擦而产生的能耗增加，另外磨损加剧后设备密闭性会带来严重影响，甚至造成泄漏量增加等危害。

动密封实现高密闭性与减小摩擦磨损之间是相互矛盾的，因此需要合理优化密封形式与密封结构来解决动设备密封问题。引起上述矛盾问题的关键在于动密封需要在相对运动件之间进行，即动密封的核心问题。针对目前动设备在高密闭性要求条件下，动密封技术存在的不足，若能实现对动设备密闭性能的保证并且不带来摩擦磨损等负面因素，对提高动设备效率及设备操作安全的保障有着至关重要的作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于往复式动设备的弹性密封元件，这种一种用于往复式动设备的弹性密封元件用于解决现有往复式运动的动设备在一般条件下存在动密封导致密闭性不佳的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于往复式动设备的弹性密封元件具有环型腔体，环型腔体由内筒置于外筒内，且内筒与外筒两端各自封闭形成，外筒上设置有注入管，注入管内设置单向阀，内筒与外筒均由弹性材料制成；环型腔体套置于需要密封处理的内部设备外，需要密封处理的外部设备环绕在环型腔体外，需要密封处理的内部设备与需要密封处理的外部设备相对往复运动，产生相对运动的密封面，通过注入管向环型腔体内注入液体，使内筒内表面、外筒外表面分别与具有相对运动的密封面接触，当密封面产生相对滑动时，环型腔体在剪切力作用下通过自身形变完成滚动，利用滚动摩擦代替滑动摩擦。

上述方案中内筒与外筒均由弹性及强度足够的材料制成，厚度为1㎜，一般多选用丁基橡胶或天然橡胶。

上述用于往复式动设备的弹性密封元件的密封方法：