【技术实现步骤摘要】
本技术涉及密封，尤其涉及一种自紧式金属密封环。
技术介绍
1、众所周知，排气密封环是发动机排气系统中连接排气歧管之间的重要密封零部件，随着发动机排放升级排气歧管的排气温度和排气背压不断升高，传统的排气歧管采用多道环槽与径向密封环组合形成迷宫式结构的密封方法在连接处很容易发生漏气，轻微的漏气会影响气缸盖和周围的配附件等，漏气严重的时候，发动机的功率和扭矩会降低，影响发动机的性能和可靠性。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自紧式金属密封环。
2、为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
3、一种自紧式金属密封环，包括金属密封环本体，所述的金属密封环本体是一个空心金属圆形环圈，在所述的金属密封环本体的圆形环圈的端面周向上设置有轴向张开的唇口，从而使得所述的金属密封环本体构成一个在端面周向上有轴向张开唇口的圆形环状弹性体；所述的金属密封环本体的横截面是由内侧密封唇部件、连接部件、外侧密封唇部件依次通过圆滑过渡连接成为一体式结构；所述的连接部件的横截面形状是半圆弧形；所述的金属密封环本体与要密封的轴和孔的配合是过盈配合。
4、进一步地，所述的内侧密封唇部件的横截面形状是圆弧形，所述的外侧密封唇部件的横截面形状包括直边线段和圆弧形部分。
5、进一步地，所述的内侧密封唇部件的横截面上的圆弧和外侧密封唇部件的横截面上的圆弧均是圆心角不大于π/6弧度的圆弧；所述的内侧密封唇部件的横截面上的圆弧与连接部件的横
6、进一步地，所述的直边线段的长度不大于连接部件横截面上半圆弧的半径的2π/3倍；所述的内侧密封唇部件的横截面的长度和外侧密封唇部件的横截面的长度两者之和等于连接部件的横截面的长度；所述的内侧密封唇部件横截面上的圆弧和外侧密封唇部件横截面上的圆弧朝着金属密封环本体圆形环圈的端面周向上轴向张开的唇口内翻的部分分别为第一开口唇和第二开口唇。
7、进一步地，所述的金属密封环本体的采用固溶加时效状态的沉淀强化镍基高温合金钢带制成。
8、进一步地，所述的金属密封环本体的表面采用氮化铬铝(al crn)涂层处理。
9、本技术技术具有如下有益效果：
10、首先金属密封环本体是一种具有自紧式密封特性的密封环，由于圆心角不大于π/6弧度的圆弧在内侧密封唇部件和外侧密封唇部件上朝着金属密封环本体圆形环圈的端面周向上轴向张开的唇口内翻，使得金属密封环本体圆形环圈的端面周向上开口端不受约束，随系统压力和温度的增高，金属密封环本体的的圆形环圈轴向端面周向上设置的唇口在系统内部废气压力的作用下朝着径向张开，补偿因温度和压力波动引起前排气歧管和后排气歧管变形和分离造成的密封比压降低和金属密封环本体松弛的能力，起到自动调节密封系统在热膨胀和冷收缩工作状态下的密封作用，大大提升了系统的密封性能；同时内侧密封唇部件的密封面为圆心角不大于π/6弧度的圆弧，在相同的弾性压力下弧形密封面会产生较大的弹性变形，从而加大了密封面上的微观凹凸不平处形成有效的紧密接触与贴合，将微观沟槽填没而达到密封面最开始的初始密封，从而有效防止高温废气体从连接处外泄；再者金属密封环本体的外侧密封唇部件和内侧密封唇部件与要密封的孔和轴的配合是过盈配合从而产生弹性变形，储存弹性势能，在压力卸去或者减小时，储存的弹性势能释放，发生一定程度的回弹，变形量减小，进入正常的密封工作状态。
11、其次金属密封环本体上的外侧密封唇部件上的直边线段的一端与连接部件上的半圆弧相外切，外侧密封唇部件上的直边线段的另一端与外侧密封唇部件上的圆心角不大于π/6弧度的圆弧相外切，这样外侧密封唇部件上的直边线段的两端分别与连接部件上的半圆弧以及外侧密封唇部件上的圆心角不大于π/6弧度的圆弧之间转角处的连接都是通过圆弧过渡圆滑连接的，这样金属密封环本体既可以使转角处不产生脆弱面，又可减少应力的集中，还可避免产生冲压或旋压的裂纹，当冲压件或旋压件的壁厚不能完全均匀时，由于厚壁与薄壁的连接采用圆弧过渡的连接形式，可避免由于壁厚的突变而产生的局部应力骤增所形成应力的集中，从而稳定了金属密封环本体的设计尺寸，增强了金属密封环本体的密封效果。同时由于金属密封环本体的内侧密封唇部件的长度小于外侧密封唇部件的长度，从结构力学上来说这种不对称的支撑力臂，在作用力不完全均匀的情况下使作用力的支撑点的位置向外侧密封唇部件上直边线段前移，这样金属密封环本体内侧密封唇部件和外侧密封唇部件上的作用力的支撑点就不在同一个垂直平面上，在相同作用力下这样就很大程度减小金属密封环本体在最佳的工作位置的侧翻力矩；由于产生侧翻力矩的原因是金属密封环本体在密封环槽内受到高温高压气流经过弹体表面上产生一个局部高压区，由此形成一个侧翻力，与侧翻力矩相平衡的是抗侧翻力矩，只有当抗侧翻力矩大于侧翻力矩时结构才不会侧翻失稳，从而避免了金属密封环本体受到的翻转力作用而偏离垂直轴向的最佳工作位置。
12、再次金属密封环本体为了应对在不同的工作环境中，对金属密封环本体采用沉淀强化镍基高温合金钢带制成，并且要求金属密封环本体是在固溶加时效状态下使用，这样可以消除金属密封环本体在生产制造过程中产生残余应力，稳定了金属密封环本体的金相组织和设计尺寸。
13、然后金属密封环本体的表面采用氮化铬铝涂层(al crn)处理，可有效地减小金属密封环本体上的外侧密封唇部件的密封面和内侧密封唇部的弧形密封表面与要密封圆形的孔和圆柱形的轴表面在过盈配合装配时对金属密封环本体上的外侧密封唇部件的密封面和内侧密封唇部的弧形密封表面的磨损和摩擦阻力，同时也有效地减小因热胀冷缩导致前排气歧管和后排气歧管在轴向移动时对金属密封环本体上的外侧密封唇部件的密封面和内侧密封唇部的弧形密封表面产生磨损，从而极大提升了金属密封环本体的密封性能和使用寿命。
14、最后由于金属密封环本体具有使用寿命长，可以多次反复使用，对选用不同的材料厚度，可以使密封表面达到不同的弹性变形压力，降低了使用成本；因此金属密封环本体特别适用于密封结构尺寸紧凑、强度有限、预紧力不富裕的柴油发动机分段式排气歧管的密封系统，能够有效的解决了流体密封系统耐高温、高压的密封问题，整体上具有安装便捷、使用寿命长和密封效果好等特点，有着极高的实用性和推广意义。
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1.一种自紧式金属密封环，包括金属密封环本体(1)，其特征在于，所述的金属密封环本体(1)是一个空心金属圆形环圈，在所述的金属密封环本体(1)的圆形环圈的端面周向上设置有轴向张开的唇口(2)，从而使得所述的金属密封环本体(1)构成一个在端面周向上有轴向张开唇口(2)的圆形环状弹性体；所述的金属密封环本体(1)的横截面是由内侧密封唇部件(3)、连接部件(4)、外侧密封唇部件(5)依次通过圆滑过渡连接成为一体式结构；所述的连接部件(4)的横截面形状是半圆弧形；所述的金属密封环本体(1)与要密封的轴和孔的配合是过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种自紧式金属密封环，其特征在于，所述的内侧密封唇部件(3)的横截面形状是圆弧形，所述的外侧密封唇部件(5)的横截面形状包括直边线段(6)和圆弧形部分。
3.根据权利要求2所述的一种自紧式金属密封环，其特征在于，所述的内侧密封唇部件(3)的横截面上的圆弧和外侧密封唇部件(5)的横截面上的圆弧均是圆心角不大于π/6弧度的圆弧；
4.根据权利要求3所述的一种自紧式金属密封环，其特征在于，所述的直边线段(6)的长度
...【技术特征摘要】
1.一种自紧式金属密封环，包括金属密封环本体(1)，其特征在于，所述的金属密封环本体(1)是一个空心金属圆形环圈，在所述的金属密封环本体(1)的圆形环圈的端面周向上设置有轴向张开的唇口(2)，从而使得所述的金属密封环本体(1)构成一个在端面周向上有轴向张开唇口(2)的圆形环状弹性体；所述的金属密封环本体(1)的横截面是由内侧密封唇部件(3)、连接部件(4)、外侧密封唇部件(5)依次通过圆滑过渡连接成为一体式结构；所述的连接部件(4)的横截面形状是半圆弧形；所述的金属密封环本体(1)与要密封的轴和孔的配合是过盈配合。
【专利技术属性】
技术研发人员：丁晋凌，
申请(专利权)人：南京全凌密封件有限公司，
类型：新型
国别省市：
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