[實用新型]背壓式浮動密封裝置

有效

• 申請號: 201220644944.9
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN203098860U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 周友援;趙治平;王思偉;袁曉宇;高頻;仝志永
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一○研究所
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;郭德忠

實用新型涉及一種水下氣爆聲源動態密封裝置，屬于動態密封技術領域。?

氣爆聲源是一種產生次聲、聲頻物理場的換能裝置，其特點是間歇性地向水中釋放氣泡而產生脈沖聲波。換句話說就是將內部腔體內儲存的高壓空氣瞬間釋放到周圍水域中，產生地震脈沖波。其工作原理是：氣爆聲源被激發時，瞬間向水中釋放出的氣泡，其內部氣壓遠高于外部環境水壓，這一壓差在水中產生一個振蕩氣泡，并被往復快速膨脹與壓縮，在這一往復運動的過程中，氣泡在水中將產生相應的寬帶地震脈沖，同時向周圍水域輻射出幾赫茲至幾千赫茲的寬帶噪聲。但目前國內外制造出的氣爆聲源，特別是國內生產的氣爆聲源在使用過程中，屢次出現諸如“連炮”、“啞炮”、“不密封”等故障，經分析認為，主要是因為密封件在裝配過程中不可避免出現裝配誤差，而密封結構無自適應調節的功能，從而使密封件與密封結構配合時存在間隙，從而產生以上的故障。?

有鑒于此，本實用新型提供了一種背壓式浮動密封裝置，該密封裝置能將端面靜態密封動態化，即使靜態密封件具有在一定范圍內沿軸向方向移動的特性，具備動態的“浮動”密封性能。?

一種背壓式浮動密封裝置，包括外腔體、內腔體、活塞、密封底座、異型密封墊、組合密封圈和中軸；其中，密封底座的外圓周上有一道徑向的環形凹?槽，凹槽上下兩部分的直徑不等，凹槽以下部分的直徑略大于凹槽以上部分，密封底座上凹槽以下部分周向開有斜通孔，凹槽以上部分的端面上開有異型密封墊的安裝槽；組合密封圈由環形骨架和密封圈組成，密封圈套裝在環形骨架的圓周上，環形骨架與密封圈相配合的部位為凹形圓弧面結構，凹形圓弧面底部直徑大于密封圈的內徑；?

其整體連接關系為：活塞上裝配軸用往復式組合密封件，中軸穿過軸用往復式組合密封件與活塞組成一體，內腔體外圓周上相應密封槽內安裝徑向密封圈，組合密封圈和異型密封墊裝配到內腔體開口端端面上的階梯安裝槽內，異型密封墊抵觸在密封底座上凹槽以上部分和組合密封圈之間，中軸與活塞組合成一體的部件裝配到內腔體內腔中，內腔體連同中軸、活塞、組合密封圈、異型密封墊和密封底座整體裝入外腔體內，密封底座上凹槽以下部分的端面與外腔體的底部抵觸，密封底座的外圓與外腔體的內壁之間存在間隙；?

組合密封圈、異型密封墊和密封底座組合形成浮動密封組件，活塞的左端面與內腔體合圍構成起爆氣室，中軸的外圓段與活塞的內壁合圍構成回位氣室；活塞的外圓和內腔體內壁形成一個空腔，內腔體的外圓和外腔體的內壁形成一個空腔，兩個空腔由內腔體上的孔相貫通構成一個封閉的儲氣室；卡環裝配到外腔體與內腔體的結合部位并將兩者固定成一體；將進氣接頭和電控閥安裝到內腔體的左端并裝上壓板，進氣接頭連通進氣通道；電控閥、內腔體和活塞構成起爆回路。?

其中，環形骨架連接部位的厚度S取高彈性密封圈的截面直徑的2/3～3/4之間；?

其中，環形骨架連接部位的厚度S取高彈性密封圈的截面直徑的2/3～3/4之間；?

動作過程：由外界氣源通過進氣接頭向氣爆聲源內部提供高壓氣體，高壓氣體經進氣通道進入回位氣室，氣室內的氣壓瞬間升高到一定值，推動活塞上?的小活塞帶動活塞的下活塞沿中軸向左移動，此時下活塞背面與密封底座上的異性密封墊接觸并密封，中軸上的孔徑大于活塞上孔徑，這樣在充氣初期時回位氣室內的氣壓大于儲氣室內的氣壓，以達到使活塞迅速復位之目的；隨后儲氣室內的氣壓逐漸升高至設定值后，與回位氣室內的氣壓保持平衡，封閉在儲氣室和回位氣室內的氣體，作用在活塞上活塞面向左的作用力大于作用在下活塞面向右的作用力，可確保下活塞面與異型密封墊緊貼，達到密封要求；如需將封閉在儲氣室內的氣體瞬間排出，則在控制單元作用下電控閥開啟，儲氣室內的高壓氣體經起爆回路流入起爆氣室中，并對活塞上活塞的上表面產生一向右的作用力，這樣作用在活塞上活塞面向右的氣體壓力與作用在下活塞面向右的作用力之和大于作用在活塞上活塞面向左的氣體壓力與作用在下活塞面向左的水壓之和，這樣活塞瞬間向右移動，封閉在腔體內的氣體迅速被釋放到外界環境中，即完成一次氣體釋放；由于外界氣源不斷向通過進氣接頭向氣爆聲源內部提供高壓氣體，在氣體釋放后，回位氣室內的氣壓大于儲氣室內的氣壓，活塞向左運動，進入再次儲氣狀態。?

為提高異型密封墊與活塞下活塞間的密封性能，將異型密封墊與活塞下活塞面的接觸部位設計成唇狀結構，其作用是在確保具有一定的強度條件下，又有一定的韌性，即在保證一定的抗沖擊能力的條件下，可達到密封性能的要求；?