用于加壓流體和開口式界面間隙的密封件的制作方法

本公開涉及一種用于在壓力下密封間隙的密封件。

背景技術：

本部分提供了與本公開相關卻不一定是現有技術的背景信息。

在壓力下橫跨間隙的密封件可趨向于在接頭處不穩定。不穩定的密封件可脫離密封表面并且允許空氣進入系統。潤滑劑的泄漏和/或空氣引入至系統中可導致油發泡，這可由于油系統中的空氣而造成軸承旋轉和升降桿破壞。工業建議密封件的最大間隙距離是0.8mm。因此且希望提供能夠可靠地密封超過0.8mm的間隙的密封件使得可適應制造公差和其它偏差且沒有密封件失效的風險。

技術實現要素：

本部分提供了對本公開的綜合概述，但并非是其全部范圍或所有其特征的全面公開。

一種密封系統包括在第一表面中限定凹槽的第一構件，所述凹槽具有垂直于第一表面的方向上的深度以及平行于第一表面的方向上的寬度。第二構件包括與第一表面相對的第二表面，其中第一表面與第二表面之間具有接縫間隙。密封件被設置在環形凹槽中并且包括加強構件和包覆模制在加強構件上的彈性體本體。加強構件具有橫截面，該橫截面具備垂直于第一表面的方向上的第一高度以及平行于第一表面的方向上的第一寬度，其中在未安裝狀態中，彈性體本體具有橫截面，該橫截面具備垂直于第一表面的方向上的第二高度以及平行于第一表面的方向上的第二寬度。彈性體 本體包括第一表面，彈性體本體的第一表面面向第二構件并且延伸超過加強構件的第一表面，彈性體本體的第一表面面向第二構件且相距第一距離。彈性體本體進一步包括第二表面，彈性體本體的第二表面面向凹槽底部并且延伸超過加強構件的第二表面，彈性體本體的第二表面面向凹槽底部且相距第二距離，第二距離大于第一距離。在已安裝狀態中，第二構件使彈性體本體變形，從而加強構件與第二構件接觸。

從本文提供的描述將更清楚其它的應用領域。本發明內容中的描述和具體實例僅僅旨在說明目的而不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文描述的附圖僅僅是用于選定實施例但并非所有可能實施方案的說明目的，且不旨在限制本公開的范圍。

圖1是根據本公開的原理的密封系統的橫截面圖；

圖2是根據本公開的原理的被示為在未安裝狀態中的密封構件的橫截面圖；以及

圖3是被示為在未安裝狀態中的密封系統的橫截面圖。

在附圖的若干視圖中，對應的參考數字指示對應部分。

具體實施方式

現在將參考附圖更完全地描述示例性實施例。

提供例示性實施例使得本公開將是詳盡的，并且向本領域技術人員充分傳達范圍。闡述了諸如具體部件、裝置和方法的實例的許多具體細節以提供對本公開的實施例的詳盡理解。本領域技術人員將明白，不一定采用具體細節、可以許多不同形式體現示例性實施例，且不應被解釋為限制本公開的范圍。在某些示例性實施例中，沒有詳細地描述眾所周知的程序、、眾所周知的裝置結構和眾所周知的技術。

本文所使用的術語僅僅是用于描述特定示例性實施例的目的而不旨 在限制本發明。如本文中所使用，單數形式“一”、“一個”和“該”也可以旨在包括復數形式，除非上下文另有明確指示。術語“包括”和“具有”是包括性的并且因此規定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或增加。本文描述的方法步驟、程序和操作不應被理解為必須需要以所討論或說明的特定次序來執行該方法步驟、程序和操作，除非具體識別為執行次序。還應當理解的是，可以采用另外或替代的步驟。

當元件或層稱為“在另一元件或層上”、“接合至”、“連接至”或“耦合至”另一元件或層時，其可以直接在另一元件或層上、接合、連接或耦合至另一元件或層，或可以存在介入元件或層。相反地，當元件稱為“直接在另一元件或層上”、“直接接合至”、“直接連接至”或“直接耦合至”另一元件或層時，可以不存在介入元件或層。用來描述元件之間的關系的其它詞語應當以類似方式解譯(例如，“在其間”對“直接在其間”、“鄰近于”對“直接鄰近于”等)。如本文所使用，術語“和/或”包括一個或多個相關列舉項的任何和所有組合。

盡管“第一”、“第二”、“第三”等術語在這里可用于描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但是，這些元件、部件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅僅可以被用來將一個元件、部件、區域、層或部分與另一區域、層或部分分開。術語例如“第一”、“第二”以及其它在這里使用的附圖標記術語不暗含順序或次序，除非上下文中清楚地指出。因而，在不脫離實例性實施例的教導下，以下討論的第一元件、部件、區域、層或部分也可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分。

如圖所示，與空間相關的術語，例如類似“內部”、“外部”、“下方”、“下面”、“較低”、“以上”和“上面”在這里為了描述的方便可被用于描述一個元件或特征與另一個元件或特征之間的關系。與空間相關的術語可以意欲包括除了圖中描繪的方位之外的使用或操作中的設備的不同方位。例如，倘若圖中的裝置被翻轉時，描述為其它元件或特征的“下面”或“下方”的元件然后將位于其它元件或特征的“上面”。因而，示例性術語“下面”可以同時包括上面和下面的方位。裝置還可進行其它的定向(旋轉90 度或位于其它方位上)，并可相應地理解這里所使用的與空間相關的描述。

參考圖1，示出包括第一構件12的密封系統10，該第一構件在第一表面16上限定凹槽14。凹槽14包括凹槽底部18、凹槽外部側壁20和凹槽內部側壁22。凹槽14可以限定完整的或部分完整的環形形狀，且凹槽外部側壁20設置在凹槽14的相對于加壓的內部空間24的外部周側上，在該內部空間24內維持有油。密封系統10包括具有與第一表面16相對的第二表面28的第二構件26。在安裝狀態下，在第一表面16與第二表面28之間限定間隙30。

密封構件40設置在環形凹槽14內且包括加強構件42和在該加強構件42上包覆模制的彈性體本體44。加強構架42可包括相對于凹槽底部18的下部表面46和上表面48以及與凹槽內部側壁22相對的內表面50和與凹槽外部側壁20相對的外表面52，以使得內表面50面向內部空間24且外表面52背向內部空間24。在未安裝狀態(圖3)下，密封構件40的彈性體本體44包括上部54，其在加強構件42的上表面48的上方延伸且從加強構件42朝向內部空間24側向地偏移。在未安裝狀態(圖3)下，密封構件40的彈性體本體44包括下部56，其在加強構件42的下部表面46的下方延伸。下部56可以與加強構件42的下部表面46重疊。主體部分58在加強構件42的內表面50上介于上部54與下部56之間延伸。加強構件42的上表面48和外表面52可以沒有任何包覆模制的彈性體，或可選地可以設置有薄層的彈性體，以便增強加強構件42與彈性體本體44之間的粘合。

在安裝的狀態(圖1)下，第二構件26通過設置在環形凹槽14內的密封構件40固定至第一構件12，以使得彈性體本體44壓縮在第二構件26的第二表面28與位于第一構件12的凹槽14內的凹槽底部18之間。被壓縮的密封構件40延伸穿過位于第一構件12的第一表面16與第二構件26的第二表面28之間的間隙30。在安裝的狀態下，彈性體本體44的上部54相對于凹槽底部18向下壓縮，以使得加強構件42的上表面48基本上接觸第二構件26的第二表面28。短語“基本上接觸”意圖包括：加強構件42的上表面48是直接地接觸第二表面28，或可具有直接地接觸第二 表面28的薄的包覆模制的彈性體層。短語“薄的包覆模制的彈性體層”意圖包括一層包覆模制彈性體，其具有小于高度距離D2的一半的厚度，且上部54在加強構件42的上表面48之上以該高度距離D2延伸。上部54和下部56的壓縮提供預先加載以確保沿著凹槽底部18和第二構件26的第二表面28的緊密密封。加強構件42基本上沿著間隙空間30提供支持彈性體本體的加強，以防止彈性體本體當收到高壓加載時被擠壓通過間隙30。

以下的尺寸被提供是為了示例性的目的且并不意于限制權利要求的解釋或范圍，除非在這里明確示出。根據樣本實施例，在未安裝的狀態下，密封構件40可具有10.4mm的高度H和2.8mm的厚度T。彈性體本體44的下部56可以在加強構件42的下部表面46下方延伸4.8mm的距離D1，而且彈性體本體44的上部54可以在加強構件42的上表面48的上方延伸0.6mm的距離D2。彈性體本體44的上部54可具有0.8mm的厚度。彈性體本體44的下部56可具有錐形內表面60，其從主體部分58朝向下部56的遠端徑向地向外逐漸變細。

加強構件42可具有5mm的高度h2和2mm的厚度t2。凹槽14可具有4mm的寬度W和7.7mm的深度D。加強構件42可由塑料、金屬或其它材料制成。倘若由塑料制成，該塑料可利用內嵌纖維被加強。

應當注意的是，具有如上所述的尺寸的密封系統10在第一構件12與第二構件26具有范圍從0.8mm到2.5mm變化的間隙30下被測試，且能夠承受每分鐘幾次的在0與5000kPa(且在此保持幾秒)之間循環的內部壓力而不失效。基于這些測試結果，可以相信的是，以下尺寸關系具體地與公開的密封系統相關。加強構件的高度h2優選地為間隙寬度的至少兩倍。因此，針對0.8mm的間隙寬度，加強構件的高度h2優選地為至少1.6mm。針對2.5mm的間隙寬度，加強構件的高度h2優選地為至少5.0mm。應當注意的是，凹槽的深度、凹槽的寬度和加強構件的厚度還可影響間隙寬度與加強構件的高度之間的尺寸關系。優選地，在未安裝的狀態下，上部54具有在加強構件42的上表面48的之上的高度尺寸D2，該高度尺寸D2為第一構件12與第二構件26之間的間隙30的間隙距離的至少一半。 優選地，上部還具有寬度尺寸t1，其依賴于密封接觸寬度設計需求，且高度D2應當是在該特征內部產生密封壓力所需的高度，以便滿足設計需求。

以上實施例的描述出于闡述和描述的目的被提供。它并不意圖窮舉或不限制本發明。特定實施例的各個元件或特征通常并不限制該特定的實施例，如果合適的話，而是互換的且可以被用于選擇的即使沒有明確地被示出或描述的實施例中。同樣的發明可以有許多方式的變化。這種變型不能被視為本發明的脫離，而且所有的這種變型意圖包含于本發明的范圍之內。