專利名稱：用于軸桿往復運動的隨動密封裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程和機械領域的密封裝置，具體地說，涉及電機軸桿或其它運動體在工作箱體的垂直于電機軸桿的平面上作往復運動時實現工作箱體始終保持密封狀態(tài)的隨動密封裝置。
背景技術：
電機工作時，電機軸桿進行旋轉運動或前后往復運動。為了實現較高的密封要求，大多采用浮動密封、滑動定位角形接頭隨動密封和磁力隨動密封等軸密封方式將軸桿與相鄰部件密封為一體。對于磨粉機、打磨機、攪拌機、破碎機和切割機等設備，電機軸桿相對于工作箱體的一個平面進行直線往復運動時，為了避免粉塵與物料飛揚、控制噪音以及避免電機與粉塵或冷卻液的接觸，電機轉軸前端往往被封閉在工作箱體中。因此，電機軸桿不僅自身進行旋轉運動或沿軸桿軸向的前后運動，還要作相對于工作箱體的圓弧或扇形往復運動。而這一區(qū)域必須通過密封才能避免粉塵與物料飛揚、控制噪音、避免電機與粉塵或冷卻液接觸，保持工作環(huán)境的清潔和對設備的保護。當往復運動的區(qū)域相對于箱體來說足夠小時，通過軸密封機構連接一塊密封片就能解決軸桿往復運動區(qū)域的密封。當往復運動的區(qū)域相對于箱體來說足夠大時，由于一塊密封片在運動時受到邊界限制，往往不能解決密封的問題。

發(fā)明內容
針對現有技術不能解決的電機軸桿相對于工作箱體作圓弧往復運動時工作箱體的密封問題，本發(fā)明提供了一種用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，解決了軸桿運動區(qū)域相對箱體較大時，軸桿運動區(qū)域的密封問題。本發(fā)明的技術方案:用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，包括固定槽和設置在固定槽內部的重疊放置的多層密封片；所述密封片為中心設有弧形開孔的半徑為R的弧形金屬密封片，所述多層密封片開孔區(qū)域的弧長由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開口最大的密封片組成的盒子，所述固定槽的寬度不小于密封片的寬度，所述固定槽的厚度大于其他密封片的厚度之和；所述第一層密封片的弧形開孔半徑等于軸桿半徑r，開孔半角Q1等于2arcsin (r/2R)，所述第η層密封片的弧形開孔寬度為2r，開孔半角為θ n ;所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣轉動的圓心角為m，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為d，所述每層密封片的弧形開孔與密封片左、右兩端的距離對應的圓心角均為L，所述相鄰密封片之間的搭接部分對應的圓心角不小于Θ’’ ；所述固定槽為由兩片第η層密封片組成的盒子，所述Gn-Q1為軸桿的運動半角；上述參數之間存在如下關系:θ η- Θ J= (n-1) Xm (Eq.1), L=2m+ Θ ’ ’ (Eq.2)根據Eq.1和Eq.2得到，所述密封片的數量H1= [2 ( θ η- Θ J / (L1- Θ ’ ’)+1] +1 ;所述y=[x]為取整函數。優(yōu)選的是，所述隨動密封裝置還包括直線往復運動密封裝置，所述直線往復運動密封裝置包括設于第一層密封片上的固定槽II和固定槽II內部的重疊放置的多層密封片II;所述密封片II為中心設有開孔II的長方形金屬薄片，所述多層密封片II的開孔II的長度由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開孔II最大的密封片II組成的盒子，所述固定槽II的寬度不小于密封片II的寬度，所述固定槽II的厚度大于其他密封片II的厚度之和；所述第一層密封片II的開孔半徑Rm等于軸桿半徑r，所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣的距離為mn，所述第ηπ層密封片II的開孔寬度為2r，開孔長度Rnn=(nn-l)Xmn+r，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為dm，所述每層密封片的開孔與密封片左、右兩端的距離均為L11,所述相鄰密封片之間的搭接長度不小于dII2，所述固定槽的開孔長度D11為多層密封片的運動半徑；上述參數之間存在如下關系:Ln=2mn+dII2 (Eq.3), D11=Rlln= (nn-l) Xmn+r (Eq.4)根據Eq.3和Eq.4得到，所述密封片的數量nn=[2 (Dn~r) / (Ln_dII2)+1]+1 ;所述y=[x]為取整函數。優(yōu)選的是，所述固定槽固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿圓弧往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；根據權利要求1所述的用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:軸桿與第一層密封片之間的密封方式為軸密封。優(yōu)選的是，所述固定槽固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；所述固定槽II固定在第一層密封片I的開孔I處以實現軸桿直線往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；軸桿與第一層密封片II之間的密封方式為軸密封。本發(fā)明的設計原理:1.圓弧往復運動區(qū)域的隨動密封裝置整個密封裝置由一組帶有開孔的弧形密封片組成?；⌒蚊芊馄S電機軸桿的圓弧往復運動活動錯位重疊，各層密封片可在一定區(qū)域隨軸桿運動。根據電機軸桿圓弧往復運動區(qū)域和箱體可利用區(qū)域的大小，按一定規(guī)則設計密封片的數量和尺寸，在保證密封作用的同時，可獲得整個密封裝置總體的經濟性。密封片可以是鐵片或具有一定強度的其它材料?；⌒蚊芊馄嗷ブg留有一定的搭接長度，保證粉塵不會從兩個密封片接觸處泄漏?；⌒蚊芊馄瑘A弧方向的搭接長度所對應的圓心角為Θ"，各層弧形密封片無論如何運動，相鄰弧形密封片之間都至少存在一定的搭接長度Θ "，從而保證相鄰兩片弧形密封片之間的有效密封?；⌒蚊芊馄膱A弧邊與固定槽之間搭接長度為d。多層密封片根據尺寸大小分為第一層密封片、第二層密封片、……第η層密封片。各層弧形密封片的弧形長度和開孔的弧形長度依次增大(圖1)。最大(第η層)弧形密封片是不動的，作為密封裝置的固定槽。固定槽是由兩片第η層密封片構成的一個帶有開口的盒子，其開口大小是軸桿圓弧往復運動區(qū)域的大小。其它弧形密封片置于固定槽內，以實現其在固定槽內隨軸桿的弧形往復運動。固定槽的寬度大于密封片的寬度，固定槽的厚度略大于其他密封片厚度之和，以容納弧形密封片且確保密封片的運動相對穩(wěn)定為準。固定槽可采用焊接或卯固的方式固定在箱體上，屬于箱體的一部分。第一層密封片的開孔半徑為軸桿或運動體的半徑r，軸桿與第一層密封片之間采用軸密封或其它密封方式。1.1圓弧往復運動區(qū)域的密封原理不同的弧形密封片有不同的弧形開孔，所對應的運動長度也不同?，F在以3片弧形片的隨動密封裝置為例來解釋運動原理。通過各個弧形密封片之間的相互移動，各個弧形密封片移動而留出的縫隙被其他密封片彌補，保證粉塵不能透過。密封片可依次重疊，交替重疊，也可以無序重疊，以獲得良好的密封效果為準。密封片I處于第I層，密封片II處于第2層，密封片III處于第3層。運動時，密封片I在軸桿的運動作用下，轉動至密封片II的開孔邊緣；然后繼續(xù)移動，在軸桿的拖動下，密封片I和密封片II 一同轉動至密封片III的開孔邊緣，軸桿移動達到運動邊緣。往返運動時，密封片I先行向反方向轉動，到達密封片II的開孔邊緣；然后拖動密封片I和密封片II 一同轉動，運動到密封片III的另一邊緣，最終實現裝置的隨動性和密封性(圖1)。1.2圓弧往復運動區(qū)域的密封機構設計圓弧運動中，最直觀的便是弧線對應圓心角的變動。因此，通過計算軸桿每次移動后對應圓心角的角度的變化，來確定弧形密封片的各種參數。已知軸桿或運動體的半徑為r，運動圓弧的半徑為R (圖2)，弧形密封片的弧形邊的密封接觸長度d，則弧形密封片寬度h ^ 2 (r+d)(圖3)。同時，弧形密封片的圓弧方向端部邊緣密封接觸長度采 用圓心角Θ "來計量。設定最大開孔半角為θ n，半徑為r的圓對應半徑為R的圓的圓心角為Θ 1=2arcsin(r/2R)(圖2)，則軸桿中心點的運動范圍為2 ( θ η- Θ J。最小密封片的開孔半徑為軸桿半徑r,最大密封片的開孔半角為θ n。最大密封片(第η片)上的開孔角度2 θ η為軸桿的最大運動角度；最大密封片不參與運動，而是固定槽，用于容納各層密封片，固定槽的翼緣部分對應圓心角L決定了密封片的數量η。假設運動開始時，弧形密封片都處于圓弧中心位置，密封片每次移動到下一層密封片邊緣的轉動的圓心角為m，當采用η片密封片覆蓋密封時，η個密封片實現(η_1)次依次運動后，轉動的圓心角為最大運動半角Qn-Q1，即:(n-1) Xm= Qn-Q1 (Eq.1.1)則可確定每片密封片每次運動的角度值為:m= (θη-θι)/ (n-1) (Eq.1.2)由此得到，當最大密封片(即固定槽)兩側的翼緣部分對應圓心角L滿足L ^ 2m+ Θ "時，固定槽可滿足容納密封片的要求，固定槽的翼緣部分對應圓心角L為:L=2m+9" (Eq.1.3)結合式(Eq.1.2)、式(Eq.1.3)，則密封片數量η由下式確定:η=2( θ η- Θ ^/(L- Θ ' ' )+1 (Eq.1.4)由于片數只能取整，實際片數n'為:
η' =[η]+1=[2( θ η-Θ D/a-θ ’ ’)+l]+l (Eq.1.5)計算出n'后，將n'代替n，根據式(Eq.1.2)計算密封片每次移動角度m，再計算各密封片的尺寸。各個密封片的尺寸按下面方法計算?，F在以4片密封片，第一層密封片的開孔半角為Θ i，且最大密封片(第η片)上的開孔最大半角為θ4為例來進行公式的推斷。圖2顯示了軸桿經過三次運動后達到的位置；由圖3可知，軸桿第一次運動的圓心角度為m=( θ 4- Θ D/3，運動了角度m ;由圖4可知，軸桿第二次運動的圓心角度為m=( θ 4- θ 0/3，運動了 2m ；由圖5可知，軸桿第三次運動的圓心角度為m=( θ 4- Θ D/3，運動了角度3m。每層密封片的具體參數(開孔半角和密封片弧長半角)如下:第一層密封片:開孔半角為Θ i，密封片弧長半角為2m+ θ 1+ Θ "；第二層密封片:開孔半角為Θ i+m，密封片弧長半角為3m+ θ 1+ Θ "；第三層密封片:開孔半角為Θ i+2!!!，密封片弧長半角度為4m+ θ 1+ Θ "；......
第 η 層密封片:開孔半角為 Θ 1+ (n-1) m= θ 1+ (η-1) ( θ η- Θ:) / (η-1) = θ n,密封片弧長半角 為(n+l)m+θ 1+ Θ " = Θ n+2m+ Θ "由最后第η片公式得知，以上參數公式，全部成立，滿足條件。通過公式得知所有密封片的翼緣長度(未開孔長度)所對應的圓心角L為2m+ Θ "。因此通過增加密封片的數量減小每次的運動角度m，從而減小了密封片的翼緣長度和固定槽的尺寸。按該方法計算的結果滿足2m+Θ " <L，L為固定槽的實際翼緣長度(圖6)0最簡單的機構是一層活動片，一個固定槽，此種情況是運動區(qū)域相對于箱體較小的情況。2.扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置2.1設計原理通過圓弧往復運動密封裝置和直線往復運動密封裝置的組合，實現在扇形區(qū)域的密封。將直線往復運動密封裝置固定在圓弧往復運動裝置的第一密封片I上，直線往復運動密封裝置用于調節(jié)運動體在扇形運動區(qū)域的徑向位置，在徑向位置確定時，圓弧往復運動裝置可進行圓弧方向運動調節(jié)，改變裝置的弧向位置，從而實現運動體在扇形區(qū)域的運動。直線往復運動密封裝置第一密封片II的開孔II的半徑為軸桿或運動體半徑r，軸桿或運動體與第一密封片II固定并密封。圓弧往復運動密封裝置第一扇形密封片I的開孔I為直線往復運動裝置的固定槽II，圓弧往復運動裝置的第一扇形密封片I與直線往復運動裝置的固定槽II固定并密封。該組合裝置實現了軸桿或運動體在扇形區(qū)域內的運動。組合隨動密封裝置的運動軌跡和扇形運動區(qū)域參看圖7，直線往復運動密封裝置的密封片II的樣式參看圖8，圓弧往復運動密封裝置密封片I的樣式參看圖9。不同的密封片有不同的開孔，所對應的運動長度也不同。調節(jié)運動半徑時，由直線往復運動密封裝置實現。進行圓弧運動，直線往復運動密封裝置拖動開孔的扇形密封片I相互運動。扇形密封片I嵌合在孔槽中，摩擦力較小，也隨之運動，最終實現裝置的隨動性和密封性。通過各個密封片之間相互移動，各個密封片移動而留出的縫隙被其他密封片彌補，保證粉塵不能透過。密封片可依次重疊，交替重疊，也可以無序重疊，以獲得良好的密封效果為準。2.2直線往復運動密封裝置軸桿或運動體相對于工作箱體作直線往復運動時，已知軸桿或運動體的半徑為r，直線往復運動的尺寸為2Dn，各個密封片之間的搭接長度為dII2。各密封片的開孔與上、下端的距離為dm，為了保持密封，密封片寬度h彡2X (r+din)(圖10)。第一層密封片II的開孔半徑取Rm=r。最大的密封片I不參與運動，為固定槽，固定槽的開孔半徑RIIn=Dn。固定槽的開孔半徑D11決定了軸桿最終的運動半徑，其它各個密封片II被置于固定槽II內。固定槽即最后一塊密封片II (第η塊)的尺寸受箱體尺寸的限制。對于各密封片II的數量和開孔的尺寸由以下公式確定:假設運動開始時，密封片II都處于中心位置(圖10)。密封片II每次移動到下一層密封片II邊緣的距離為mn，第一個密封片II向左運動mn距離后，左側達到第二個密封片II開孔邊緣，同時在左側第一個密封片II端部與第二個密封片II端部對齊；在右側，第一個密封片II端部與第二個密封片II端部有長度dII2的搭接。由此得到，當最后一級密封片II (固定槽)兩側的翼緣長度L11為2mn+dII2時，可滿足密封片II相對運動且保持密封的要求。固定槽II為滿足容納密封片II的要求，固定槽II的翼緣長度L11應不小于2mII+dII2。要得到每個密封片II的所有參數，在已知桿軸半徑r和密封片機構的運動半徑D11時，還要知道密封片II的數量ηπ和`密封片II每次的運動距離mn。ηπ級密封片實現(ηπ-1)次運動，移動的距離是(nn-l)mn (圖4)，則:Cn11-1) XmII+r=DII (Eq.2.1)貝Ij^11=(D11-1OZOi11-1) (Eq.2.2)若固定槽的翼緣長度為Ln，則有(圖4):LII=2mII+dII2 (Eq.2.3)結合式(Eq.2.2)、式(Eq.2.3)，則密封片數量η由下公式確定:nn=2 (Di1-1")/ (L11-(I112)+1 (Eq.2.4)由于片數只能取整，實際片數ηπ'為:nII/ =[nn]+l=[2 (D11-1*)/ (L11-(I112)+1]+1 (Eq.2.5)由式(Eq.2.4 )可知，若開口半徑D11越大，槽寬L11越小，需要的密封片11數量越多。當L11彡Dn+dII2時，一層活動片，一個固定槽就可以實現密封。計算出ηπ'后，將ηπ'代替ηπ，根據式(Eq.2.2)計算密封片II每次移動距離mn，再計算各密封片II的尺寸。通過以下公式就可獲知密封片II的開孔半徑和密封片半徑:第一層密封片I1:開孔半徑Rm=r,密封片半徑Sm=r+2mn+dII2 ；第二層密封片I1:開孔半徑RII2=r+mn,密封片半徑SII2=r+3mn+dII2 ；
第三層密封片I1:開孔半徑RII3=r+2mn,密封片半徑SII3=r+4mn+dII2 ；......
第ηπ 層密封片 I1:開孔半徑 RIIn=r+(Ii11-1)IHii=Dii,密封片半徑SIIn=r+ (ηπ+1)ηιπ+(1π2=0π+2πιπ+(1112ο通過公式得知所有密封片II的翼緣長度L11 (未開孔長度)為2mn+dII2，與每次的移動距離Hi11有關。所以想減小固定槽II的尺寸，則可通過增加密封片II的數量來減小每次的移動距離mn，同時也就減小了密封片II的翼緣長度L11,減小了固定槽II的尺寸。按該方法計算的結果滿足2mn+dII2 ( Llla, Llla為固定槽II的實際翼緣長度。2.3直線往復運動密封裝置和弧形往復運動密封裝置的結合直線往復運動密封裝置放置在固定槽I內，通過焊接或卯固與圓弧往復運動裝置的第一密封片I連接，達到組合運動的目的，具體樣式參看圖11。而圓弧往復運動裝置也是放置在相應的固定槽I里，通過焊接或卯固與機器相連接。本發(fā)明的有益效果:(I)本發(fā)明提供了一種電機軸桿相對于工作箱體作圓弧和扇形區(qū)域內的往復運動時，滿足工作箱體基本密封要求的裝置；所述裝置不但解決了工作過程中工作箱體中介質和噪音大量泄漏的問題，提高了設備的環(huán)保性能，改善了作業(yè)環(huán)境，而且結構簡單，安裝方便，成本低廉；(2)本發(fā)明通過設置在工作箱體開口處的固定槽內多層密封片的重疊和嵌固，實現了電機軸桿圓弧和扇形區(qū)域內往復運動中工作箱體的密封；(3)本發(fā)明可以根據箱體的尺寸和軸桿往復運動區(qū)域的大小進行設計，從而確定密封片的數量和具體尺寸，實現了節(jié)約材料和密封效果的雙贏，達到了較好的經濟效果；(4)本發(fā)明所述的隨動密封裝置最大限度利用了箱體的空間，在空間有限前提下，獲得電機工作的作用區(qū)域；(5)本發(fā)明不僅適用于軸桿，也適用于一些需要實現運動時密封的裝置上。


圖1為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置中三層密封片分解樣式圖；圖2為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置中軸桿的三次運動狀態(tài)；圖3為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置中軸桿拖動密封片I運動到密封片II開孔左側邊緣；圖4為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置中軸桿拖動密封片II運動到密封片III開孔左側邊緣；圖5為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置的最大密封片(固定槽)；圖6為本發(fā)明圓弧往復運動的隨動密封裝置的安裝區(qū)域與機器實際情況。圖7為本發(fā)明扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置中運動體的運動軌跡和扇形運動區(qū)域；圖8為本發(fā)明扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置中直線往復運動密封裝置(三片)密封片II的結構示意圖；圖9為本發(fā)明扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置中圓弧往復運動密封裝置(三片)密封片I的結構示意圖；圖10為本發(fā)明扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置中直線往復運動密封裝置的密封原理分解圖；圖11為本發(fā)明中扇形往復運動區(qū)域的組合式隨動密封裝置疊加時的具體樣式；其中:1.扇形運動區(qū)域，2.直線運動軌跡，3.圓弧運動軌跡，4.軸桿，5.第一層密封片,6.第二層密封片，7.第三層密封片。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。實施例1:用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，包括固定槽和設置在固定槽內部的重疊放置的多層密封片；所述密封片為中心設有弧形開孔的半徑為R的弧形金屬密封片，所述多層密封片開孔區(qū)域的弧長由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開口最大的密封片組成的盒子，所述固定槽的寬度不小于密封片的寬度，所述固定槽的厚度大于其他密封片的厚度之和。所述固定槽固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿圓弧往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固。所述軸桿與第一層密封片之間的密封方式為軸密封。所述第一層密封片的弧形開孔半徑等于軸桿半徑！■，開孔半角G1等于2arCSin(r/2R)，所述第η層密封片的弧形開孔寬度為r，開孔半角為θ n ;所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣轉動的圓心角為m，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為d，所述每層密封片的弧形開孔與密封片左、右兩端的距離對應的圓心角均為L，所述相鄰密封片之間的搭接部分對應的圓心角不小于Θ’’ ；所述固定槽為由兩片第η層密封片組 成的盒子，所述Gn-Q1為軸桿的運動半角；上述參數之間存在如下關系:θ η- Θ ^(n-l) Xm (Eq.1), L=2m+ θ ' ' (Eq.2)根據Eq.1和Eq.2得到，所述密封片的數量H1= [2 ( θ η- Θ J / (L1- Θ ’ ’)+1] +1 ;所述y=[x]為取整函數。實施例2:用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，包括圓弧往復運動密封裝置和直線往復運動密封裝置；所述圓弧往復運動密封裝置包括設于工作箱體上的固定槽I和設置在固定槽I內部的重疊放置的多層密封片I ;所述密封片I為中心設有弧形開孔的半徑為R的扇形金屬密封片，所述多層密封片I開孔區(qū)域的弧長由上至下依次增大；所述固定槽I為由兩片開口最大的密封片I組成的盒子，所述固定槽I的寬度不小于密封片I的寬度，所述固定槽I的厚度大于其他密封片I的厚度之和；所述直線往復運動密封裝置包括設于第一層密封片I上的固定槽II和固定槽II內部的重疊放置的多層密封片II;所述密封片II為中心設有開孔II的長方形金屬密封片，所述多層密封片II的開孔II的長度由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開孔II最大的密封片II組成的盒子，所述固定槽II的寬度不小于密封片II的寬度，所述固定槽II的厚度大于其他密封片II的厚度之和。所述固定槽I固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固。所述固定槽II固定在第一層密封片I的開孔I處以實現軸桿直線往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固。所述軸桿與第一層密封片II之間的密封方式為軸密封。所述第一層密封片I的弧形開孔I的半徑等于軸桿半徑r，開孔半角Q1等于2arCSin(r/2R)，所述第η層密封片的弧形開孔寬度為r，開孔半角為θ n ;所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣轉動的圓心角為m，所述每層密封片I的開孔I與密封片I上、下兩端的距離均為Cl1，所述每層密封片I的弧形開孔與密封片I左、右兩端的距離對應的圓心角均為L1，所述相鄰密封片I之間的搭接部分對應的圓心角不小于Θ’’ ；所述固定槽I為由兩片第η層密封片I組成的盒子，所述Qn-Q1為軸桿的運動半角；上述參數之間存在如下關系:θ η- Θ J= (rij-1) Xm1 (Eq.5), LI=2mI+ θ ' ' (Eq.6)根據Eq.5和Eq.6得到，所述密封片的數量Ii1= [2 ( θ η- Θ ^ / (L1- Θ ’ ’)+1] +1 ;所述y=[x]為取整函數。所述第一層密封片II的開孔半徑Rm等于軸桿半徑r，所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣的距離為mn，所述第η層密封片II的開孔寬度為2r，開孔長度RIIn=(nn-l) Xmn+r，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為dm，所述每層密封片的開孔與密封片左、右兩端的距離均為L11,所述相鄰密封片之間的搭接長度不小于dII2，所述固定槽的開孔長度D11為多層密封片的運動半徑；上述參數之間存在如下關系:
Ln=2mn+dII2 (Eq.3), D11=Rlln= (nn-l) Xmn+r (Eq.4)根據Eq.3和Eq.4得到，所述密封片的數量ηπ= [2 (Dn_r) / (Ln_dII2)+1]+1 ;所述y=[x]為取整函數。
權利要求
1.用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:包括固定槽和設置在固定槽內部的重疊放置的多層密封片；所述密封片為中心設有弧形開孔的半徑為R的弧形金屬薄片，所述多層密封片開孔區(qū)域的弧長由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開口最大的密封片組成的盒子，所述固定槽的寬度不小于密封片的寬度，所述固定槽的厚度大于其他密封片的厚度之和； 所述第一層密封片的弧形開孔半徑等于軸桿半徑r，開孔半角Θ i等于2arcsin (r/2R)，所述第η層密封片的弧形開孔寬度為2r，開孔半角為θ n ;所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一層密封片邊緣轉動的圓心角為m，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為d，所述每層密封片的弧形開孔與密封片左、右兩端的距離對應的圓心角均為L，所述相鄰密封片之間的搭接部分對應的圓心角不小于Θ 所述固定槽為由兩片第η層密封片組成的盒子，所述Gn-Q1為軸桿的運動半角；上述參數之間存在如下關系: θ η- Θ J= (n-1) Xm (Eq.1), L=2m+ Θ ’ ’ (Eq.2) 根據Eq.1和Eq.2得到，所述密封片的數量ni=[2( Qn-Q1Va1-θ’’)+1]+1 ;所述y=[x]為取整函數。
2.根據權利要求1所述的用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:所述隨動密封裝置還包括直線往復運動密封裝置，所述直線往復運動密封裝置包括設于第一層密封片上的固定槽II和固定槽II內部的重疊放置的多層密封片II ;所述密封片II為中心設有開孔II的長方形金屬薄片，所述多層密封片II的開孔II的長度由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開孔II最大的密封片II組成的盒子，所述固定槽II的寬度大于密封片II的寬度，所述固定槽II的厚度不小于其他密封片II的厚度之和； 所述第一層密封片II的開孔半徑Rm等于軸桿半徑r，所述每層密封片由開始時的中心位置移動到下一 層密封片邊緣的距離為mn，所述第ηπ層密封片II的開孔寬度為2ι■，開孔長度RIIn=(nn-l) Xmn+r，所述每層密封片的開孔與密封片上、下兩端的距離均為dm，所述每層密封片的開孔與密封片左、右兩端的距離均為L11,所述相鄰密封片之間的搭接長度不小于dII2，所述固定槽的開孔長度D11為多層密封片的運動半徑；上述參數之間存在如下關系:Ln=2mn+dII2 (Eq.3), D11=Rlln= (nn-l) Xmn+r (Eq.4) 根據Eq.3和Eq.4得到,所述密封片的數量nn=[2 (Dn_r) / (L11-(I112)+1]+1 ;所述y=[x]為取整函數。
3.根據權利要求1所述的用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:所述固定槽固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿圓弧往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；根據 權利要求1所述的用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:軸桿與第一層密封片之間的密封方式為軸密封。
4.根據權利要求2所述的用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，其特征在于:所述固定槽固定在工作箱體的開口部分以實現軸桿運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；所述固定槽II固定在第一層密封片I的開孔I處以實現軸桿直線往復運動時工作箱體中的密封，所述固定方式為焊接或卯固；軸桿與第一層密封片II之間的密封方式為軸密封。
全文摘要
用于軸桿往復運動的隨動密封裝置，包括固定槽和設置在固定槽內部的重疊放置的多層密封片；所述密封片為中心設有弧形開孔的半徑為R的弧形金屬密封片，所述多層密封片開孔區(qū)域的弧長由上至下依次增大；所述固定槽為由兩片開口最大的密封片組成的盒子，所述固定槽的寬度不小于密封片的寬度，所述固定槽的厚度不小于其他密封片的厚度之和；本發(fā)明提供了一種電機軸桿相對于工作箱體作圓弧和扇形區(qū)域內的往復運動時，滿足工作箱體基本密封要求的裝置；所述裝置解決了工作過程中箱體中介質和噪音大量泄漏的問題，提高了設備的環(huán)保性能，改善了作業(yè)環(huán)境，而且結構簡單，安裝方便，成本低廉；本發(fā)明也適用于一些需要實現運動時密封的裝置上。
文檔編號F16J15/16GK103185142SQ20131008113
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權日2013年3月14日
發(fā)明者范宏, 張鑫, 楊亞楠, 翟乃鑫 申請人:青島理工大學