[發明專利]一種新型旋轉式動密封件

在審

• 申請號: 201410214988.1
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103982659A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 郭偉;崔衛民;孫中超
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及密封設計領域，具體為一種新型旋轉式動密封件。

背景技術

工業中使用的機器設備普遍設有密封裝置，但存在著泄漏問題。泄漏會造成能源的浪費、物料的流失、產品質量的下降、設備的損壞、環境的污染，從而損害工作人員的健康，甚至會釀成火災、引起爆炸、造成停產、直接危及人身安全，帶來巨大經濟損失。密封件雖然不大，只是個零部件，但卻能決定機器設備的安全性、可靠性和耐久性，特別是石油化工企業，處理的大多是具有腐蝕性或易燃、易爆和有毒介質，而常有較高的壓力和溫度，一旦泄漏，引起重大安全事故，造成的危害就更大。

基于密封的重要性，工業領域中對旋轉密封件的密封性能要求也越來越高。目前的問題是，在旋轉運動密封中，通常采用油封和機械密封，但是油封的使用壓力較低，而且與本發明相比，顯得過大和復雜。機械密封雖然可用于高壓(40MPa)、高速(50m/s)及高溫(400℃)，但是結構更復雜、龐大，而且成本高，只適用于石油、化工等的一些重型機械設備上。O形圈由于其具有體積小、結構簡單、成本低、工藝性能好等優點，也被用于旋轉密封中；但其主要的問題是高速運動的旋轉軸與O形圈的接觸處產生摩擦熱，使橡膠材料受熱嚴重變形，加速密封材料老化，降低了O形圈的使用壽命。故設計一種新型的旋轉動密封件具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是：為了在旋轉運動的動密封中獲得更好的密封性能，設計了一種新型旋轉密封件。該密封件在旋轉的動密封狀態下可以實現更好的密封性能，可以減少密封件旋轉時發生的界面泄露；并且具有一定的自潤滑能力，可以減小密封件在工作狀態下摩擦阻力和磨損情況。該密封件具有結構簡單可靠、密封性能好，且具有自潤滑能力等優點，可以廣泛應用于工業領域中。

本發明的技術方案為：

所述一種新型旋轉式動密封件，其特征在于：所述密封件采用可壓縮材料；密封件為圈形結構；密封件的兩端面均為外凸的弧面；密封件的外圈面和內圈面均為近似平面，用于產生較寬的密封接觸面；在密封件外圈面上靠近被密封介質的一側設有一圈等間距分布的、與密封件軸線有一定傾斜角度的刮棱；外圈面其余區域為圓柱面，所述圓柱面上開有一圈梯形槽。

有益效果：

本發明的有益效果是：該密封件結構簡單，密封性能好，可以廣泛應用于工業領域中。該密封件在旋轉運動的動密封狀態下可以實現更好的密封性能，密封件上的斜刮棱可以將活塞壁上的油液刮下，減少密封件旋轉時發生的界面泄露；并且具有一定的自潤滑能力，可以減小密封件在工作狀態下摩擦阻力和磨損情況。該密封件結構簡單可靠、生產成本低，具有較好的通用性。

附圖說明

附圖1是本發明的軸對稱圖；

附圖2是本發明的立體圖；

附圖3是本發明的正視圖；

附圖4是本發明的側視圖；

附圖5是本發明局部結構的放大圖；

其中：A：旋轉密封件；B：活塞壁；C：法蘭凹槽；D：對稱軸；1：梯形槽；2：斜刮棱。

具體實施方式

下面結合具體實施例描述本發明：

參照附圖1，本實施例中的密封件用于法蘭連接的密封配合。如圖1所示，密封件為圈形結構，將垂直于密封圈的對稱軸方向定義為x方向，將其對稱軸方向定義為y方向。

本實施例中的密封件采用橡膠材料，，其截面形狀如圖1。密封件的x軸正負方向都為近似平面，用于產生較寬的密封接觸面，獲得較好的密封性能；同時，防止密封件發生翻轉，保證密封件工作狀態下的穩定性。密封件的y軸正負方向為向外凸起的弧，進一步保障了密封件的工作狀態下的穩定性，防止密封件發生翻轉。

在密封件外圈面上靠近被密封介質的一側受到的壓力大，因而設有一圈等間距分布的、與密封件軸線有一定傾斜角度的刮棱，稱為斜刮棱。當密封件旋轉時，斜刮棱可以將活塞壁上的油液刮下，并將其推開密封接觸面處，防止旋轉密封件工作時發生界面滲漏，實現旋轉密封的輔助功能。

密封件斜刮棱后側的外圈面為圓柱面，當密封件受到壓縮后，與活塞壁面形成密封接觸面，實現旋轉密封的主要密封功能。而且在該圓柱面上設有一圈梯形槽，用于存儲潤滑液，為密封件工作狀態下提供潤滑作用，防止密封件發生摩擦阻力過大或磨損過快。

圖2、圖3和圖4是本發明的密封件的立體圖，可以看出，其結構簡單可靠，具有較好的通用性。

圖5是密封件結構的局部放大圖，可以看出，在介質壓力大的一側的密封件密封接觸面上設有等間距的、有一定傾斜角度的斜刮棱。當密封件旋轉時，斜刮棱可以將活塞壁上的油液刮下，并將其推開密封接觸面處。防止旋轉密封件工作時發生界面滲漏，實現旋轉密封的輔助功能。