[发明专利]密封件和采用该密封件的密封体

说明书

本发明涉及一种密封件，用于在两个互相固定在一起的钢铁材料制的构件之间的密封，每个构件有一个基本上平的相接面，这两个相接面在密封件的两侧彼此相对，密封件用金属材料制成，最好用软钢。

DE-0S3804436论及一种装在发动机气缸体和相关的气缸头之间的密封件。由软质材料制成的密封件，在其面朝燃烧室的一侧用一个“U”形截面的金属包边。软质材料浸渍一种硅基的弹性体，以保证在新发动机首次运行时的密封。边框在结构上略微减少了对均匀分布的液滴状软硅弹性体的粘结量。弹性体使密封件与气缸头和气缸体的摩阻略有增加，所以与互相邻接的仅仅是纯净的密封面相比，这种密封件更便于控制。    

密封装置广泛应用于机器构件、发动机构件或是导管段的装配中，在这些地方密封件装在夹紧在一起的密封面之间或构件相接面之间。在许多使用场合非常重要的是，在长时期以后，即使不作任何检查，也仍能完全满足预定的密封要求。但实际上通常认为，只是在固定在一起的构件分解和重新装配时，例如在检查构件的状况时，密封件才需要彻底检修和更换。

外界影响可能引起固定在一起的构件彼此轻微错动，尤其是，若这两个构件形状不同、尺寸不同或构件用不同材料制成的情况下更是如此。这是因为构件特性不同，使它们对外界影响的反应不一致。当构件受到不同的热载荷时，这种情况表现得特别明显。在这种情况下，若企图阻止因温度引起构件尺寸的改变，则相接表面之间会产生很大的力。因此实际上将允许构件相接面在相接表面的平面内产生微量的相对滑动。  

本发明基于下列观察结果：夹紧在大型二冲程内燃机的气缸盖和气缸壁构件之间的密封环，经长时间工作后，有时会滑出接合面，或沿径向向外，或朝燃烧室向内。密封件的这种运动是非常不希望产生的，因为这将迫使人们仅仅为了更换密封件而过早地分解机器。当密封件装在不能检查的地方时，会进一步发生严重的泄漏，以及机器构件有可能破坏，使泄漏物污染环境。

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种密封装置，其密封件没有滑出构件之间接合面的倾向。

本发明提供一种在两个由钢铁材料制成互相固定在一起的构件之间起密封作用的密封件，每个构件有一个基本上为平的相接面，这两个相接面在金属材料最好是软钢制的密封件两侧彼此对置，其特征在于：密封件面朝相接面中之一的那一侧设有增加摩阻的镀层，该增加摩阻的镀层中所含的粒子的硬度要高于构件的钢铁材料的硬度。

本发明还提供一种密封体，它包括一个密封件和二个置于该密封件二侧的构件，其特征在于：密封件面朝该构件的相接面中之一的那一侧设有增加摩阻的镀层，镀层中所含的粒子的硬度要大于构件的钢铁材料的硬度。

密封件与其中一个相接面之间和与另一个相接面之间分别有不同的摩阻，这样可使密封件稳固地锁定在摩阻最大的那个相接面上，因为密封件将首先相对于摩阻小得多的另一个相接面滑动。因此，密封件只是跟随其中一个构件运动，而在密封件和另一个构件的相接面之间可能产生小量的移动。当作用在构件上的外力引起其中一个构件的相接面相对于另一个构件的相接面作往复运动时，密封件相对于其中一个构件的稳固锁定，可使密封件避免产生永久变形。这种永久变形是由于在向前移动时密封件粘附在其中一个构件上，而接着往回移动时又粘附在另一个构件上引起的。

在密封件朝某一个相接面的那一侧设增加摩阻的镀层，从而造成有不同的摩阻。从制造的观点来看，最简单的办法是将镀层制在密封件上，这要比在大得多的构件上进行处理方便得多。当普通的密封件和其相关构件之间的摩擦系数一般为0.2的情况下，使摩阻增加的镀层比使摩阻减小的镀层常造成更大的摩阻差。

镀层中所含的粒子比制成构件的钢铁材料硬得多。作用在密封件上的横向夹紧力使镀层的硬质粒子如同微型齿连接那样嵌入相关的相接面中，从而保证将密封件有效地锁定于相关的相接面上。由于这些粒子比构件的材料和密封件的基材硬得多，所以，即使经过长期使用，它们也不会被压平或磨圆。

镀层中被放入金属基体中的碳化物、氮化硼或氧化铝的含量，最好至少占重量的20％，当它们贴靠在钢铁材料(如钢或铸铁)的相接面上时，可使摩阻适当增加。如果硬质的碳化物、氮化硼或氧化铝镀层的含量远低于重量的20％，则在长期使用后，有使摩阻增加的效果逐渐失去的危险，因为有一些硬质粒子将沉陷到密封件基材中去。