技術領域

本發明涉及超低溫工作環境的密封技術領域，特別地，涉及一種密封圈。?

背景技術

密封圈作為一種常用機械零件廣泛應用于各行各業中，常應用于軸與孔之間的動態密封，主要起到防液體或氣體泄漏的作用。現有技術生產的密封圈絕大多數都是由彈性體本體進行密封，密封力主要是由系統本身及密封圈唇體自身彈性提供的。隨著密封圈的廣泛使用，不同的應用領域對密封圈的要求也不同。?

現有技術中密封圈一般利用彈性體本體如橡膠進行密封，即靠橡膠材料加工成的密封圈本身的彈性提供密封力。然而單純采用橡膠材質制成的密封圈會因為外界環境如壓力、溫度的變化或長時間的磨損及材料老化等原因造成密封圈的彈性降低或消失，進而導致密封性變差。橡膠材料的最低耐受溫度為零下50℃左右，因而在零下200℃的超低溫環境中，橡膠會發生硬化甚至破裂，完全失去彈性。當然，在上述超低溫環境下，鑒于金屬自身的彈性受溫度影響較小，可以采用金屬密封法，利用金屬材料對密封系統的彈性收縮量提供足夠的補償力。但采用金屬密封法，在設備中金屬與金屬之間的摩擦會使密封面劃傷，降低設備的密封性。因此，超低溫環境對密封圈提出了更多苛刻條件。?

實驗研究表明：非金屬部件的收縮率是金屬部件的十倍左右，所以金屬彈簧能夠提供足夠的補償力成為關鍵。現有技術提供了一種在非金屬密封唇中設置單層螺旋彈簧的方式制成的密封圈，利用內置的螺旋彈簧為密封圈提供彈性補償力。然而由于彈簧加工后存在螺距，即螺距之間是無彈簧提供彈力的，即密封唇的彈力補償并不是連續均勻的，這造成該密封圈在密封低分子氣體與低溫介質時十分容易泄漏。?

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：提供一種密封圈，對密封唇形成連續均勻的彈力，保證在超低溫環境下具備良好的密封性。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種帶有實現徑向應力補償且預緊力穩定的應力補償元件的密封圈，用于超低溫工作環境下機械設備的密封。?

為了解決上述問題，一方面提供了一種密封圈，包括：唇形圈體和彈性補償元件，所述彈性補償元件置于所述唇形圈體上唇和下唇之間的環形凹槽內；所述彈性補償元件為雙層螺旋金屬彈簧，其中，外圈螺旋彈簧套于內圈螺旋彈簧的外部；所述內外圈螺旋彈簧都呈首尾連接的環狀，所述內圈螺旋彈簧的螺旋方向與所述外圈螺旋彈簧的螺旋方向相反。?

可選的，所述唇形圈體的外表面經過拋光處理，拋光后的表面光潔度不小于Ra0.4μm，與密封面光潔度不小于Ra0.2μm的溝槽配合使用。?

可選的，所述內圈螺旋彈簧和外圈螺旋彈簧均由扁帶型金屬通過一柱狀體旋轉彎曲繞制成首尾連接的圓環形狀。?

可選的，所述環形凹槽的開口小于所述外圈螺旋彈簧的截徑。?

可選的，所述環狀螺旋金屬彈簧為不銹鋼彈簧或合金彈簧。?

可選的，所述唇形圈體采用高分子聚合物制成。?

可選的，所述高分子聚合物為聚四氟乙烯。?

可選的，所述高分子聚合物為聚三氟氯乙烯。?

可選的，所述高分子聚合物為超高分子聚乙烯。?

與現有技術相比，上述技術方案中的一個技術方案具有以下優點或有益效果：?

本發明實施例提供的密封圈采用旋向相反的雙螺旋彈簧作為應力補償元件置于唇形圈體的環向凹槽中，能夠為唇形圈體提供連續、均勻的徑向彈力補償。同時，該結構使密封圈的彈性補償元件在超低溫工作環境中的收縮率降低，保證了密封圈在低溫環境下有足夠的密封力，提高了密封圈在超低溫工作環境中的密封性能。

附圖說明???????????

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1是本發明密封圈實施例的結構示意圖；

圖2是本發明雙層環狀螺旋金屬彈簧的結構示意圖；

圖3是本發明雙層環狀螺旋金屬彈簧的垂直剖面示意圖；

圖4是本發明外圈螺旋彈簧的制作示意圖；

圖5是本發明內圈螺旋彈簧的制作示意圖；

圖6是本發明雙層環狀螺旋金屬彈簧的受力示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。?