[發明專利]一種陀螺穩定平臺軸向動態氣體密封結構

有效

• 申請號: 201611032248.1
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106523711B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 張宇鵬;趙華鶴;徐寧;張美君;田浩南
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: F16J15/3208
• 分類號: F16J15/3208
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,李愛英

技術領域

本發明涉及機載陀螺穩定平臺，特別涉及機載陀螺穩定平臺方位軸系旋轉部分與靜止部分之間的密封。

背景技術

機載陀螺穩定平臺的軸向動態氣體密封，是指平臺方位軸系旋轉部分(方位框架)與靜止部分(方位座)之間的密封。由于機載陀螺穩定平臺往往應用在較惡劣的海洋、陸地環境，平臺中含有的可見光攝像機、紅外熱像儀、多光譜相機、激光測距機、陀螺及角度傳感器等關重器件又對環境具有較高的要求，因此機載陀螺穩定平臺要求有較高的動態氣密效果。而動態氣密封是困擾機載陀螺穩定平臺的一個技術難題。

采用U形密封圈密封的機載陀螺穩定平臺如圖1所示：U形圈由密封圈彈簧與外密封套構成，密封圈彈簧一般采用不銹鋼、合金等材料制成，密封外套一般用具有較高耐磨性和自潤滑性且摩擦系數小的材料，如聚四氟乙烯、塑料等材料制成，U形密封圈主要是靠高強度彈簧的彈力來壓緊外密封套與旋轉軸，從而實現動態氣密要求，此種方法屬于機械式接觸，會帶來較大的摩擦力矩，同時也存在摩擦力矩不均勻的現象。此種方法需要伺服系統提供較大的驅動力矩來克服摩擦力矩和不平衡力矩。

發明內容

本發明的目的是：為了解決現有技術中U型密封圈密封結構存在的摩擦力矩較大，且摩擦力不均勻的問題，提供一種全新的陀螺穩定平臺軸向動態氣體密封結構。

本發明的技術方案是：一種陀螺穩定平臺軸向動態氣體密封結構，它包括：密封圈壓盤、密封夾套、密封圈彈簧；

密封夾套為下大上小的U型收口結構，在密封夾套外邊緣底部設有一圈法蘭邊；

密封圈彈簧的截面為U型結構；

密封夾套位于方位座與方位框架之間的溝槽內，密封圈彈簧嵌入密封夾套內，令密封夾套的收口結構緊貼溝槽，形成密封；密封圈壓盤將密封夾套的法蘭邊與方位座壓緊，防止密封夾套隨方位框架轉動。

有益效果：本發明可以解決載陀螺穩定平臺軸向氣體動密封結構存在的摩擦力矩較大，且摩擦力不均勻的問題，結構緊湊，對加工裝調要求低，裝配過程簡單、周期短。

附圖說明

圖1為背景技術中所述的采用U形密封圈密封的機載陀螺穩定平臺的結構示意圖；

圖2為本發明的結構示意圖；

圖3為本發明中密封夾套結構示意圖；

圖4為本發明中密封圈彈簧結構示意圖；

圖5為本發明中密封圈壓盤結構示意圖。

具體實施方式

參見附圖2，一種陀螺穩定平臺軸向動態氣體密封結構，它包括：密封圈壓盤2、密封夾套3、密封圈彈簧4；

密封夾套3位于方位座5與方位框架1之間的溝槽內，密封圈彈簧4嵌入密封夾套3內，令密封夾套3緊貼溝槽，形成密封；密封圈壓盤2將密封夾套3的法蘭邊與方位座5壓緊，防止密封夾套3隨方位框架1轉動。

參見附圖3，密封夾套3為下大上小的U型收口結構，在密封夾套3外邊緣底部設有一圈法蘭邊；密封夾套3的法蘭邊可以增強密封夾套3與方位框架1的保持力，在一定程度上保證密封摩擦力矩的均勻性；在密封圈彈簧4的回彈力支撐下，U型密封夾套3收口結構可以很好的與溝槽貼合，保證密封性，同時此種收口結構可以減小密封夾套3與方位框架1之間的接觸面積，從而可以有效的減小密封夾套3與方為框架1之間摩擦所產生的摩擦力矩。密封夾套3法蘭邊通過密封圈壓盤2壓在配合零件方位座5里，防止密封夾套3隨著方位框架1一起轉動，法蘭邊可以增強配合零件的保持力，從而減小密封結構摩擦力矩的不均勻性。密封夾套3采用的玻璃纖維合成材料，具有較低的摩擦系數和磨損系數，因此對于降低密封結構的摩擦力矩和提高密封結構的使用壽命都有很大的益處。

參見附圖4，密封圈彈簧4的徑向截面為U型結構，材料采用新型鎳基合金，在受載時能夠產生較大的彈性變形，可以為密封夾套3提供足夠的支撐力。本發明密封圈彈簧4彈性均勻，高塑性，抗疲勞性好。可以根據具體密封工況通過調整密封圈彈簧4的彈性變形量來改變其對密封夾套3的支撐力，從而實現密封摩擦力矩的調節。

參見附圖5，本發明密封圈壓盤2為圓盤式結構，密封圈壓盤2通過8顆螺釘固定在方位座5上來實現夾緊密封夾套3法蘭邊。壓緊量可以通過調節密封圈壓盤2與方位座5的尺寸公差來調節。