[發明專利]一種軸向真空動密封圈

有效

• 申請號: 201010032419.7
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN101737496A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 劉少剛;郝廣平;劉剛;周杰;王士成;安進華;鄧波;徐建偉;汪溢;呂建偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種軸向動密封用密封圈，尤其適用于管道粗糙表面的真空軸向 動密封。

背景技術

目前可應用于軸向動密封的密封方式有多種，按其工作原理可分為非接觸式 動密封與接觸式動密封。

縫隙密封是非接觸式動密封的一種典型形式，是通過密封介質的粘性在通過 縫隙時產生阻力達到密封目的，該種密封方式適用于密封容器內外壓差不大的密 封場合，應用于真空容器的動密封難于實現。

接觸式軸向動密封是依靠溝槽對密封件的預壓力，使密封件在密封表面上產 生較大的壓力，再結合密封容器的內外壓差而達到密封目的，可使密封容器達到 真空狀態。適用于軸向動密封的接觸式密封有液體潤滑與自潤滑兩種方式。液體 潤滑方式中，潤滑物質一方面減少軸表面與密封件間的摩擦，另一方面可填充接 觸區內微觀凹凸不平的溝槽，防止大氣泄露至真空腔中，密封圈可采用O型、J 型或JO組合，該種密封方式要求密封件與軸表面間在相對滑動時產生油膜，因 此要求軸表面的粗糙度值不高于Ra3.2；自潤滑是借助具有自潤滑性能的材料如 氟塑料作為密封件的材料，工作時密封件壓緊在密封表面上達到密封的目的，要 求密封軸表面的粗糙度值不高于Ra0.8。

對未加工粗糙表面或粗糙度值高于Ra3.2的軸表面與真空容器間的軸向動 密封，上述幾種密封方式中，因密封表面與密封件間是相對滑動的，會對密封件 產生劇烈磨損，故均不適用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于管道粗糙表面的真空軸向動密封的一種 軸向真空動密封圈。

本發明的目的是這樣實現的：

由通過彈簧芯5串聯起來的若干個密封滾子組成，所述的密封滾子由橡膠套 1、滾子外套2、軸承3、滾子內套4和彈簧芯5組成，橡膠套1包裹在滾子外套 2外面，兩個軸承3裝在滾子外套2和滾子內套4之間。

本發明為解決工業生產中粗糙表面的軸向真空動密封問題，提供了一種彈性 骨架(彈簧芯)軸向動密封圈，該密封圈在工作時，與密封粗糙表面間產生純滾 動，與密封溝槽光滑側壁間產生相對滑動，所以稱其為“滾滑式動密封圈”。

工作時將密封圈套在需密封的管道外表面上，在彈簧芯5的預緊力和大氣壓 的作用下密封圈緊貼在真空腔壁和管道壁上使真空腔與外界空氣隔離。真空腔壁 與密封圈接觸處(密封溝槽側壁)可加工成光滑表面，當管道運動時管道粗糙表 面與密封圈之間存在較大的摩擦力，而真空腔壁與密封圈之間的摩擦力很小，密 封圈隨著管道的前進而發生翻滾，由于大氣壓的作用，密封圈發生滾動的同時緊 貼在真空腔壁和管道壁上使空氣無法進入真空腔，實現運動過程的密封。在動密 封過程中，每個密封滾子的運動都是相互獨立的，當管道出現凹凸不平，而使各 個滾子需要不同的翻滾速度時，可通過密封滾子之間的相對滑動來保證密封圈不 發生扭曲。彈簧芯5使密封滾子之間產生軸向力，互相壓緊使橡膠套1產生的軸 向預變形，在所密封管道外徑發生公差內的變化時，依靠該預變形彌補密封圈在 圓周上的增長，而不至于相鄰滾子間出現間隙發生泄露。橡膠套1緊緊的包裹在 密封滾子外圍，它與真空腔壁，管道壁以及密封滾子之間相互接觸隔絕空氣。彈 簧芯5兩頭做成掛鉤，可采用若干個彈簧芯5，通過掛鉤使其首尾相連如圖4所 示，構成封閉圓形。

本發明的優點為：實現了粗糙表面的軸向真空動密封；密封圈采用若干個串 聯的密封滾子組成，相鄰滾子間可相對轉動，可防止出現整體式密封圈在管道表 面滾動時產生的扭曲現象；當某個密封滾子失效時，只更換失效的滾子即可，降 低使用成本；由于采用了彈簧芯的結構，該密封圈可適用于密封表面直徑在較大 公差范圍內的變化；密封圈與粗糙表面間產生純滾動，避免了對密封圈的較大磨 損；將彈簧芯由拉簧改為壓簧，該密封圈也可用于管道內表面的軸向真空動密封。

附圖說明

圖1：是密封圈外觀圖；

圖2：是密封圈中的一個密封滾子結構圖；

圖3：是密封滾子被串聯在彈簧芯上的剖視圖；

圖4：是串聯密封滾子后的封閉彈簧芯接口圖；

圖5：是本發明的一個密封應用結構簡圖，其中I、II、III分別為三個密封 滾子；

圖6：是圖5的A-A截面圖，其中11為密封滾子、12為管道壁、13為真空 腔壁。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：