一种止推密封胶圈及其工作原理

技术领域

本发明专利涉及一种管子的密封胶圈，特别适合市政给排水管道使用。

背景技术

管子的柔性接口连接是管道常用的一种连接方式，柔性接口要采用橡胶圈进行密封，因此橡胶圈的密封性能是决定柔性接口管道安全可靠的关键。

目前公知的柔性接口管道都是依靠安装在插口凹槽内的O型胶圈进行密封，安装在凹槽内的O型胶圈在承插口相互拉进时，依靠凹槽边的推力，推压O型胶圈从承头的过渡圆锥口进入承头的密封内圆，由于胶圈的摩擦系数很大(与钢铁的摩擦系数达到O.8以上)，令胶圈的被压缩的变形胶体很易被压移到承口密封内圆与插口凹槽边外圆之间的圆环间隙内，被承插头相互碾压而破损，严重的破损会造成接口直接泄漏，即使造成的是细小的破损还具有一定的密封性能，但随着使用时间的延长，有破损伤痕处会形成胶圈应力的集中点，令胶圈破损点不断扩大开裂，最后令胶圈丧失密封的能力。因此，避免胶圈在安装时造成损伤造成接口泄漏，是保证柔性接口管密封可靠性的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种可直接安装在插口直身管段上的密封胶圈，免去插口加工凹槽的麻烦，避免凹槽会对胶圈造成损坏的弊端的止推密封胶圈，有效提高了柔性接口管道的安全可靠性。

本发明专利的止推密封胶圈3的圆环横截面的左边为一圆弧凸起胶体4，其厚度大于插口1的直身管段7插进承口2的密封内圆8内形成的密封腔的径向间隙高度，止推密封胶圈的右边为一矩形胶体5，其厚度稍小于密封腔的径向间隙高度。止推密封胶圈的圆环内径小于插口直身管段的外圆直径，止推密封胶圈的圆环宽度大于圆弧凸起胶体厚度，矩形胶体的宽度大于圆弧凸起胶体的宽度，其工作原理是：安装在插口直身管段外圆的止推密封胶圈以其内圆对插口直身管段外圆抱紧力产生的抱紧扭矩和抱紧轴力，防止止推密封胶圈从承口的过渡圆锥面6压入密封内圆时发生翻转滚动和克服圆弧凸起胶体从承口的过渡圆锥面进入到密封腔内圆所发生的摩擦阻力，令止推密封胶圈可在插口的带动下，同步进入承口密封内圆，完成接口的密封连接；在管道输送介质工作时，接口出现承口和插口相对伸缩位移时，或地震波作用管道引起承插口相互窜动时，插口以其直身管段外圆与止推密封胶圈内圆相互抱紧力和夹紧力形成的压紧轴向力，克服承口密封内圆与圆弧凸起胶体之间相互夹紧产生摩擦阻力和输送介质压力对止推密封胶圈圆环侧面的圆环平面作用的轴轴向推力，形成的轴向合力，令止推胶圈保持跟随插口同步位移和振动位移，保证接口的动态密封性能。

附图说明

图1、止推密封胶圈示意图

1、插口；2、承口；3、止推密封胶圈；4、圆弧凸起胶体；5、矩形胶体；6、过渡圆锥面；7、直身管段；8、密封内圆

具体实施方式

将内径比插口1直身管段7的外圈直径小10％以上的止推密封胶圈3套在插口的直身管段7上，其时止推密封胶圈的圆弧凸起胶体厚度比由承口密封内圆8与插口的直身管段7外圆形成的密封腔径向间隙的高度大30％以上，矩形胶体5的厚度比密封腔径向间隙高度稍小；将润滑剂涂在承口的内圆和止推密封胶圈的外圆上，止推密封胶圈通过抱紧插口的直身管段7获得的抱紧扭矩和抱紧轴力固定在插口上，在插口插进承口内的安装过程中，以抱紧扭矩阻止止推密封胶圈从承口的过渡圆锥面6进入到密封内圆8的过程出现翻转滚动，以抱紧轴力克服止推密封胶圈从承口过渡圆锥面进入到密封内圆所承受摩擦阻力，令止推密封胶圈在插口的带动下，同步进入承口内，并在密封腔内对接口进行密封，完成承插接口的密封连接。在管道输送介质工作时，插口以其直身管段外圆与止推密封胶圈内圆相互抱紧力和夹紧力形成的压紧轴向力，克服承口密封内圆与止推密封胶圈外圆的圆弧凸起胶体相互夹紧的摩擦阻力和输送介质压力对止推密封胶圈侧边的圆环平面作用的轴向推力形成的轴向合力，令止推密封胶圈在承插接口的伸缩位移和在地震波作用管道出现承插接口相互的振动窜动时，都能固定在插口上，达到胶圈安装在插口凹槽上的轴向固定的效果。当接口需要独立试压时，可在插口直身管段上再安装多一个止推密封胶圈，通过在两个胶圈之间设置打压小孔，就可成为可独立试压的双胶圈接口。当接口需承受更高的介质压力时，可通过缩小止推密封胶圈的内径，或增加圆弧凸起胶体的厚度，或增加止推胶圈圆环的矩形胶体宽度，或增加多一个止推密封胶圈的方法来解决。在止推密封胶圈的圆弧凸起胶体被承插口相互夹紧后，即形成一道阻挡止推密封胶圈胶体压入的挡环，迫使止推密封胶圈矩形胶体在介质压力下产生径向胀大的弹性变形，令接口的密封腔增加一个弹性形变的密封力，成为当承受介质压力越大弹性形变产生的密封力越大的自紧密封的接口。

一种止推密封胶圈的圆环横截面的左边为圆弧凸起胶体，右边为矩形胶体，止推密封胶圈直接安放在插口的直身管段上，以其内圆抱紧直身管段的外径获得的抱紧扭矩力和抱紧轴力固定在直身管段上，在插口插进承口内的安装过程中，以抱紧扭矩力防止止推密封胶圈从承口的过渡圆锥面进入到承口的密封内圆发生胶体的翻转滚动，以抱紧轴力克服止推密封胶圈圆弧凸起胶体外圆从承口的过渡圆锥面进入到接口的密封内圆承受的摩擦阻力，令其在插口的带动下一起进入承口，对接口进行密封；在管道输送介质时，止推密封胶圈又以其内圆与插口直身管段外圆的相互抱紧力和相互夹紧力形成的压紧轴向力，克服止推密封胶圈的圆弧凸起胶体外圆被承口密封内圆夹紧形成摩擦轴力和介质压力对止推密封胶圈侧边圆环平面作用的轴向推力形成的轴向合力，令止推密封胶圈在承插接口的相对伸缩位移和在地震波作用管道引起承插口相互振动位移时，都能固定在插口上，达到胶圈安装在插口凹槽上获得的轴向固定效果；止推密封胶圈的圆环内径比插口直身管段的外径小10％以上；止推密封胶圈的圆弧凸起胶体厚度比密封腔的间隙大30％以上，其矩形胶体厚度稍小于密封腔的间隙；止推密封胶圈的圆环宽度比圆弧凸起胶体厚度大50％以上，矩形胶体的宽度大于圆弧凸起胶体的宽度；缩少止推密封胶圈内径，或增加止推密封胶圈圆环的宽度，或增加止推密封胶圈圆弧凸起胶体的厚度，可提高接口承受介质的压力；止推密封胶圈的矩形胶体在插口插进承口的过程中，不会被承口的过渡圆锥面所压缩，在到达承口的密封内圆时，其外圆与密封内圆还有些许圆环空隙；当在插口的直身管段上安装二个止推密封胶圈，其接口可成为能独立试压的双密封胶圈接口；止推密封胶圈的圆弧凸起胶体被承口密封内圆和插口的直身管段相互夹紧后，形成一道阻挡胶体压入的挡环，迫使止推密封胶圈的矩形胶体在介质压力下，产生径向胀大的弹性变形，令接口的密封腔增加一个弹性形变的密封力，成为当承受介质压力越大弹性形变产生的密封力越大的自紧密封的接口。