專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域的密封技術(shù)，具體是一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
動密封是指機器或設(shè)備中相對運動件之間的密封。動密封分為往復(fù)式動密封和旋轉(zhuǎn)式動密封兩類。在機械設(shè)計中，根據(jù)設(shè)備的工作模式來選擇合適的動密封結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)動密封一直以來都是設(shè)計各種機電設(shè)備過程中所需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，其性能的優(yōu)劣直接影響著設(shè)備的整體性能。目前，工程上常采用的旋轉(zhuǎn)動密封形式主要有兩類:一類是機械密封、成型密封件密封(U型、V型等唇形密封件和O形圈、D形圈、X形圈等擠壓密封件)和油封等接觸型密封形式；另一類是磁流體密封、迷宮式密封等非接觸型密封形式。O形密封圈因其具有密封可靠、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低廉等優(yōu)點，在工程上得到了廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)不同的工況，盡管現(xiàn)今已開發(fā)出硅橡膠、氟橡膠、乙丙橡膠等多種性能優(yōu)異的O形密封圈材料，但因轉(zhuǎn)動軸的磨損，密封圈的老化是不可避免的，尤其是在輻射、強酸、強堿等特殊環(huán)境下，密封圈的老化是一個不容忽視的問題。為了保證密封的可靠性，經(jīng)常需要對密封圈進(jìn)行定期更換。專利文獻(xiàn)“旋轉(zhuǎn)動密封裝置(CN 201016395Y)”和“一種船載光電設(shè)備旋轉(zhuǎn)動密封裝置(CN 102022541A)”中，分別采用甩油環(huán)和迷宮密封的方式實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動密封，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于更換維護(hù)，且難以實現(xiàn)零泄漏。專利文獻(xiàn)“高壓旋轉(zhuǎn)動密封裝置(CN2222265Y)”中，采用多個密封單元串聯(lián)的方式來提高密封的可靠性、延長維護(hù)周期，但其結(jié)構(gòu)同樣較為復(fù)雜，尺寸也較大。概而言之，目前的旋轉(zhuǎn)動密封裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換維護(hù)工序繁瑣，機械設(shè)備維護(hù)時間較長，影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)。該密封結(jié)構(gòu)不僅密封可靠，而且可快速更換密封圈，減少機械設(shè)備維護(hù)時間，提高工作效率。 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:設(shè)計一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu),包括箱體、轉(zhuǎn)動軸和與箱體配裝的端蓋,端蓋具有中心孔,轉(zhuǎn)動軸動態(tài)配合穿過端蓋的中心孔，其特征在于所述端蓋與箱體的軸向配裝處開有靜密封溝槽，靜密封溝槽內(nèi)配裝有靜密封O形圈；所述端蓋的中心孔與轉(zhuǎn)動軸配裝處至少開有二道動密封溝槽，一道動密封溝槽開在中心孔壁的靠外一側(cè)，其內(nèi)配裝有外側(cè)動密封O形圈；另一道動密封溝槽開在中心孔壁的中間，其內(nèi)配裝有密封吸附環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于:(I)結(jié)構(gòu)緊湊，便于更換。用于動、靜密封的O形圈及密封吸附環(huán)的安裝溝槽均布置于端蓋之上，因此更換動、靜密封O形圈及密封吸附環(huán)只需拆裝端蓋即可。(2)采用密封吸附環(huán)，可防止外側(cè)動密封O形圈失效所引發(fā)的微量泄露，并冗余布置了內(nèi)側(cè)動密封O形圈，進(jìn)一步提高了密封的可靠性。
(3)在安裝各O形圈時，使用了針入度適當(dāng)?shù)臐櫥?，可減小O形圈與轉(zhuǎn)動軸之間的摩擦，減緩轉(zhuǎn)動軸的磨損，修復(fù)轉(zhuǎn)動軸的微加工痕跡、提高密封的可靠性。


圖1為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及其附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明。實施例是以本發(fā)明所述技術(shù)方案為前提進(jìn)行的具體實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程。但本申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于下述的實施例描述。本發(fā)明設(shè)計的旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)(簡稱密封結(jié)構(gòu)，參見圖1 )，包括箱體6、轉(zhuǎn)動軸2和與箱體6配裝的端蓋1，端蓋I具有中心孔11，轉(zhuǎn)動軸2動態(tài)配合穿過端蓋I的中心孔11，其特征在于所述端蓋I與箱體6的軸向配裝處開有靜密封溝槽12，靜密封溝槽12內(nèi)配裝有靜密封O形圈3，且通過與箱體6配合擠壓靜密封O形圈3，實現(xiàn)端蓋I與箱體6之間的靜密封；所述端蓋I的中心孔11與轉(zhuǎn)動軸2配裝處至少開有二道動密封溝槽，一道動密封溝槽開在中心孔壁的靠外一側(cè)，稱為外動密封溝槽131，其內(nèi)配裝有外側(cè)動密封O形圈41 ;另一道動密封溝槽開在中心孔壁的中間，稱為中動密封溝槽132，其內(nèi)配裝有密封吸附環(huán)5，且通過與轉(zhuǎn)動軸2的配合，實現(xiàn)端蓋I與轉(zhuǎn)動軸2的旋轉(zhuǎn)動密封。本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步特征是所述端蓋I的中心孔11與轉(zhuǎn)動軸2配裝處靠內(nèi)一側(cè)還開有一道或第三道動密封溝槽，稱為內(nèi)動密封溝槽133，其內(nèi)配裝有內(nèi)側(cè)動密封O形圈42。所述內(nèi)動密封溝槽133與外動密封溝槽131的形狀結(jié)構(gòu)可以相同或者不同。同樣，所述與外動密封溝槽和131內(nèi)動密封溝槽133分別配裝的外側(cè)動密封O形圈41與內(nèi)側(cè)動密封O形圈42的形狀結(jié)構(gòu)也可以相同或者不同。

所述的內(nèi)動密封溝槽133及其內(nèi)配裝的內(nèi)側(cè)動密封O形圈42為冗余設(shè)計。目的是在起主要密封作用的外側(cè)動密封O形圈41 一旦失效時，內(nèi)側(cè)動密封O形圈42可以繼續(xù)發(fā)揮密封作用，以提高密封的可靠性。本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步特征在于所述密封吸附環(huán)5由吸附性材料制成，用于外側(cè)動密封O形圈41 一旦失效時吸附滲透進(jìn)來的少量液體，密封吸附環(huán)5吸附液體膨脹后與轉(zhuǎn)動軸2和端蓋I密封配合，可阻斷液體泄漏。無泄漏時，轉(zhuǎn)動軸2與密封吸附環(huán)5之間的摩擦力較??；當(dāng)吸附膨脹后，摩擦力增大。用密封吸附環(huán)5的優(yōu)點為在外側(cè)動密封O形圈41密封可靠情況下，不會產(chǎn)生額外的負(fù)載。密封吸附環(huán)5可直接選擇填料環(huán)。現(xiàn)在市場上的填料環(huán)有高水基填料環(huán)、石墨填料環(huán)等多種產(chǎn)品，使用時針對不同的介質(zhì)和工況，可選不同型號產(chǎn)品。實施例中選用的填料環(huán)為高水基填料環(huán)。為了減小外側(cè)動密封O形圈41與轉(zhuǎn)動軸2之間的摩擦，減緩轉(zhuǎn)動軸2的磨損，修復(fù)轉(zhuǎn)動軸2的微加工痕跡，提高密封結(jié)構(gòu)的可靠性，在所述各密封圈安裝時，依據(jù)設(shè)計使用針入度適當(dāng)?shù)臐櫥?。針入度適當(dāng)是指依據(jù)設(shè)計的密封介質(zhì)和壓力選取，針入度小，粘稠，密封效果較好，但摩擦?xí)鄳?yīng)變大。實施例的針入度是采用205 (l/10mm)的硅脂密封0.2MPa的壓力。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)的工作原理如下:本發(fā)明由于安裝動、靜密封O形圈及填料環(huán)5的溝槽均開設(shè)在端蓋I之上，因此僅通過拆裝端蓋I即可快速完成O形圈與填料環(huán)5的更換。端蓋I與箱體6之間通過靜密封O形圈實現(xiàn)靜密封；而端蓋I與轉(zhuǎn)動軸6之間則通過兩道動密封O形圈與一道填料環(huán)5實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動密封，從密封介質(zhì)一側(cè)開始依次為外側(cè)動密封O形圈41、填料環(huán)5和內(nèi)側(cè)動密封O形圈42，其中外側(cè)動密封O形圈41起主要密封作用，一旦其失效，填料環(huán)5可通過吸附介質(zhì)阻斷泄露，與內(nèi)側(cè)動密封O形圈42配合實現(xiàn)密封結(jié)構(gòu)的零泄漏。·
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，包括箱體、轉(zhuǎn)動軸和與箱體配裝的端蓋，端蓋具有中心孔，轉(zhuǎn)動軸動態(tài)配合穿過端蓋的中心孔，其特征在于所述端蓋與箱體的軸向配裝處開有靜密封溝槽，靜密封溝槽內(nèi)配裝有靜密封O形圈；所述端蓋的中心孔與轉(zhuǎn)動軸配裝處至少開有二道動密封溝槽，一道動密封溝槽開在中心孔壁的靠外一側(cè)，其內(nèi)配裝有外側(cè)動密封O形圈；另一道動密封溝槽開在中心孔壁的中間，其內(nèi)配裝有密封吸附環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，其特征是所述的端蓋的中心孔與轉(zhuǎn)動軸配裝處靠內(nèi)一側(cè)還開有一道動密封溝槽，其內(nèi)配裝有內(nèi)側(cè)動密封O形圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，其特征是所述的密封吸附環(huán)選擇填料環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，其特征是所述各密封圈安裝時，依據(jù)設(shè)計使用針入度適當(dāng)?shù)臐櫥?br> 全文摘要
本發(fā)明公開一種旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)，包括箱體、轉(zhuǎn)動軸和與箱體配裝的端蓋，端蓋具有中心孔，轉(zhuǎn)動軸動態(tài)配合穿過端蓋的中心孔，其特征在于所述端蓋與箱體的軸向配裝處開有靜密封溝槽，靜密封溝槽內(nèi)配裝有靜密封O型圈；所述端蓋的中心孔與轉(zhuǎn)動軸配裝處至少開有二道動密封溝槽，一道動密封溝槽開在中心孔壁的靠外一側(cè)，其內(nèi)配裝有外側(cè)動密封O型圈；另一道動密封溝槽開在中心孔壁的中間，其內(nèi)配裝有密封吸附環(huán)。該密封結(jié)構(gòu)不僅密封可靠，而且可快速更換密封圈，減少機械設(shè)備維護(hù)時間，提高工作效率。
文檔編號F16J15/16GK103216622SQ20131014669
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者張小俊, 張明路, 孫凌宇, 張建華, 李滿宏 申請人:河北工業(yè)大學(xué)