[发明专利]无开口滑环组合密封圈

说明书

本发明适用于液压与流体动密封、特别适用于端盖和活塞场合、包括无开口滑环和O型胶圈的无开口滑环组合密封圈。

目前在国内，液压与流体动密封普遍采用单一O型胶圈、Y形截面密封圈和YX形截面密封圈等，也有一些在O形胶圈侧面设置塑料保护圈。

由于橡胶和聚胺脂摩擦系数大(约0.4～1)，动静摩擦系数约相差3～4倍，减摩抗磨性能差，容易老化，抗腐蚀性能欠佳，无自润滑性能，因而国内现有的密封结构普遍存在易泄漏、使用寿命短(仅有半年左右)、工作摩擦阻力大等缺点。

有人想在O型胶圈表面上喷涂一层约0.1毫米厚的氟塑料，以提高减摩抗磨性能，但氟塑料的减摩抗磨性能有限，而且涂层太薄磨损后不能自动补偿，因而使用寿命也不太长。该工艺难度大，兼有剧毒，因而没有多大实用价值。

在国外，越来越多地采用由减摩抗磨性能良好的填充氟塑料滑环做密封结构的动摩擦件，采用O型胶圈承担胶圈与密封槽、胶圈与滑环间的固定密封，借助O型胶圈的压缩反弹力为滑环动密封表面提供保证密封性所必须的附加压力，称为滑环式组合密封圈。

由于所选用的填充氟塑料多采用玻纤、铜粉、石墨、二硫化钼等做填加剂，抗磨性能也很有限。

氟塑料的导热性能差，国外采用的滑环厚度约在2.5～2.8毫米，滑环太厚明显降低了散热效果，导致滑环摩擦表面发热升温，使滑环变软，抗磨性能下降，从而影响了使用寿命。

有些滑环有开口，构成了泄漏隐患；还有一些滑环的截面形状复杂。

美国MEA公司规定，用在炼油厂摧化裂化电液滑阀上的液压缸，连续工作一年半必须更换密封结构。

本发明的目的，在于设计一种无开口滑环组合密封圈，使用特殊材质和厚度的无开口滑环作为动摩擦件，用O型胶圈作为胶圈与密封槽、胶圈与滑环间的固定密封件，解决液压与流体动密封中存在的易泄漏、使用寿命短、工作摩擦大的问题。

本发明人经反复研究证实，填充增强的氟塑料、特别是填充碳纤维的氟塑料，抗摩性能约比纯氟塑料提高一千多倍，氟塑料和钢之间是一组良好的摩擦副，不仅摩擦系数小而且动摩擦和静摩擦系数相近，约为0.04。填充碳纤维比填充其它填加剂性能更佳。

在填充碳纤维时，填充含量太高势必增加成本，而填充太少又势必降低抗摩性能。因而本发明采用填充8～12％碳纤维的聚四氟乙烯制成无开口滑环，在成本和性能方面取得最佳平衡。

本发明人经反复实验，得出无开口滑环的厚度(d1)、O型胶圈截面直径(d2)、端盖内孔直径(D1)、缸筒内孔直径(D2)、密封槽深度(H)和宽度(B)的对应关系如下(单位使用毫米)：

(1).  O型胶圈选用国标GB1235-76，

d1   d2   D1        D2        H           B

1    3.1  23～45    28～40    3.4±0.1    4±0.2

1.2  3.5  45～50    40～56    3.9±0.1    4.5±0.2

1.5  5.7  50～160   60～170   6.1±0.1    7±0.2

2    8.6    ≥160     ≥170   8.9±0.1    11±0.3

(2).  O型胶圈选用国标GB3452.1-82，

d1   d2   D1       D2       H            B

1.2  3.56 23～50   28～56   3.94±0.1    4.5±0.2

1.5  5.3  50～140  60～150  5.70±0.1    6.8±0.2

2    7      ≥140    ≥150  7.60±0.1    9±0.3。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

1.  结构简单，摩擦阻力小；

2.  无泄漏，使用寿命长；

3.  试用证明，本发明在液压缸中的使用寿命在六年以上。87年底和88年8月装机进行的试验，到94年7月仍在试用中；

4.  成本低，经济耐用。

附图1是本发明使用状态截面结构示意图。

在附图中，1是O型胶圈，2是无开口滑环

本发明要求无开口滑环(2)最好用填充10％碳纤维的聚四氟乙烯制成，且表面光洁度应不低于6。