[发明专利]内应力动密封方法

说明书

本发明涉及密封领域里内装式应用弹性和介质力（以下称内应力）的轴的接触式的适宜于中，低速和耐压、耐久、耐温的动密封方法。

从一九八七年十二月化学工业出版社北京修订二版《机械设计手册》第六篇第三章：密封，公知：传统的阀门螺旋升降式、扭转式、往复式阀杆和机械中往复轴、旋转轴等的动轴密封。一般采取毛毡，压盖填料、成型填料等填料密封，以及皮碗密封、涨圈密封和机械密封等。

上述密封，要点大致归纳如下：

材料。如毛毡，用于压盖填料盘根的有金属箔包石棉类、石棉编结类、石棉和铅混装类、棉纱类、橡胶类，成型填料中的橡胶、聚氨酯弹性体，用于皮碗的有橡胶、皮革、合成橡胶及聚四氟乙烯，用于涨圈的有贵重金属，用于机械的有石墨类、聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨硬质合金、青铜、高硅铸铁、橡胶等。

结构及元件。结构复杂，特别是机械密封，其复杂性和工作压力、温度的高低成正比。密封元件因不同要求、用途而不同形式、材料、形状，往往加工难度大。

性能。压力在常压至350公斤/平方厘米，极少能大于700公斤/平方厘米：耐温度也大多在350℃以下;耐久尚无较明确计算方法及标出。

密封力构成。外应力，外施机械力作用;内应力，弹性及介质力。

综上所述之传统密封，密封材料品种繁多，结构元件一般比较复杂，性能各异。即使内应力如皮碗、涨圈及机械密封，如《机械设计手册》1503页（二）皮碗的设计要点2，3，4、和1506-1507页“工作原理”所述，由于没有完整地认识和体现弹性和介质力的内密封机理，因此更甚，从而不能广泛应用。

本发明，针对上述传统密封，没有或没有完整地发挥内应力动密封机理，提出一种简单的、较广泛的、完整的应用内应力机理的动密封方法，达到提高性能、简化结构和元件的目的。

为实现本目的，因而提出：一种具有弹性及自润滑等性能的高分子材料（或金属材料）制成锥体等特定形状的密封圈，该密封圈能最佳利用内应力等有利条件：一种为本密封圈内装而设置的结构，该结构对密封圈根据需要可实施间隙密封（即封闭）和保证圈、轴同心度。

本发明详见附图。

图1    为带锥形密封圈剖面

图2    为采用带锥形密封圈的阀杆密封结构剖面

图3    为密封圈锥体经阀杆穿胀并承受介质压力的截面

图4    为密封圈锥体剖截段力学分析

图5    为密封圈锥体介质泄漏自堵功能示意

图6    为传统填料密封阀杆结构剖面

图7    为图6结构力学分析

图8    为一种低压泵轴内应力密封结构剖面

图9    为一种高压往复轴内应力双向密封结构剖面

图10    为一种耐久、耐压旋转轴内应力密封结构剖面

图11    为一种耐温、耐压的旋转轴内应力密封结构剖面

图12    为一种内应力活塞密封结构及元件剖面。

图1    12中，各代号表示如下：