專(zhuān)利名稱(chēng)：一種軸向真空動(dòng)密封圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸向動(dòng)密封用密封圈，尤其適用于管道粗糙表面的真空軸向動(dòng)密封。
背景技術(shù)：
目前可應(yīng)用于軸向動(dòng)密封的密封方式有多種，按其工作原理可分為非接觸式動(dòng)密 封與接觸式動(dòng)密封。 縫隙密封是非接觸式動(dòng)密封的一種典型形式，是通過(guò)密封介質(zhì)的粘性在通過(guò)縫隙 時(shí)產(chǎn)生阻力達(dá)到密封目的，該種密封方式適用于密封容器內(nèi)外壓差不大的密封場(chǎng)合，應(yīng)用 于真空容器的動(dòng)密封難于實(shí)現(xiàn)。
接觸式軸向動(dòng)密封是依靠溝槽對(duì)密封件的預(yù)壓力，使密封件在密封表面上產(chǎn)生較 大的壓力，再結(jié)合密封容器的內(nèi)外壓差而達(dá)到密封目的，可使密封容器達(dá)到真空狀態(tài)。適用 于軸向動(dòng)密封的接觸式密封有液體潤(rùn)滑與自潤(rùn)滑兩種方式。液體潤(rùn)滑方式中，潤(rùn)滑物質(zhì)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(qū)內(nèi)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0型、J型或J0組合，該種密封方式要求密封件與軸表 面間在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生油膜，因此要求軸表面的粗糙度值不高于Ra3. 2 ;自潤(rùn)滑是借助具 有自潤(rùn)滑性能的材料如氟塑料作為密封件的材料，工作時(shí)密封件壓緊在密封表面上達(dá)到密 封的目的，要求密封軸表面的粗糙度值不高于RaO. 8。 對(duì)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(dòng)密封， 上述幾種密封方式中，因密封表面與密封件間是相對(duì)滑動(dòng)的，會(huì)對(duì)密封件產(chǎn)生劇烈磨損，故 均不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(dòng)密封的一種軸向 真空動(dòng)密封圈。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 由通過(guò)彈簧芯5串聯(lián)起來(lái)的若干個(gè)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(nèi)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(gè)軸承 3裝在滾子外套2和滾子內(nèi)套4之間。 本發(fā)明為解決工業(yè)生產(chǎn)中粗糙表面的軸向真空動(dòng)密封問(wèn)題，提供了一種彈性骨架 (彈簧芯)軸向動(dòng)密封圈，該密封圈在工作時(shí)，與密封粗糙表面間產(chǎn)生純滾動(dòng)，與密封溝槽 光滑側(cè)壁間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，所以稱(chēng)其為"滾滑式動(dòng)密封圈"。 工作時(shí)將密封圈套在需密封的管道外表面上，在彈簧芯5的預(yù)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(cè)壁)可加工成光滑表面，當(dāng)管道運(yùn)動(dòng)時(shí)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(jìn)而發(fā)生翻滾，由于大氣壓的作用，密封圈發(fā)生滾動(dòng)的同時(shí)緊貼在真空腔壁和管道壁上使空氣無(wú)法進(jìn)入真 空腔，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的密封。在動(dòng)密封過(guò)程中，每個(gè)密封滾子的運(yùn)動(dòng)都是相互獨(dú)立的，當(dāng)管 道出現(xiàn)凹凸不平，而使各個(gè)滾子需要不同的翻滾速度時(shí)，可通過(guò)密封滾子之間的相對(duì)滑動(dòng) 來(lái)保證密封圈不發(fā)生扭曲。彈簧芯5使密封滾子之間產(chǎn)生軸向力，互相壓緊使橡膠套1產(chǎn) 生的軸向預(yù)變形，在所密封管道外徑發(fā)生公差內(nèi)的變化時(shí)，依靠該預(yù)變形彌補(bǔ)密封圈在圓 周上的增長(zhǎng)，而不至于相鄰滾子間出現(xiàn)間隙發(fā)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(gè)彈簧芯5，通過(guò)掛鉤使其首尾相連如圖4所示，構(gòu)成封閉圓形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)了粗糙表面的軸向真空動(dòng)密封；密封圈采用若干個(gè)串聯(lián)的 密封滾子組成，相鄰滾子間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可防止出現(xiàn)整體式密封圈在管道表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生 的扭曲現(xiàn)象；當(dāng)某個(gè)密封滾子失效時(shí)，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(jié)構(gòu)，該密封圈可適用于密封表面直徑在較大公差范圍內(nèi)的變化；密封圈與粗糙 表面間產(chǎn)生純滾動(dòng)，避免了對(duì)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(nèi)表面的軸向真空動(dòng)密封。


圖1 :是密封圈外觀圖； 圖2 :是密封圈中的一個(gè)密封滾子結(jié)構(gòu)圖； 圖3 :是密封滾子被串聯(lián)在彈簧芯上的剖視圖； 圖4 :是串聯(lián)密封滾子后的封閉彈簧芯接口圖； 圖5 :是本發(fā)明的一個(gè)密封應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中I、 II、 III分別為三個(gè)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(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述 結(jié)合圖1和圖2.本發(fā)明主要由橡膠套1、滾子外套2、軸承3、滾子內(nèi)套4、彈簧芯 5組成。橡膠套1包裹在滾子外套2外面起密封作用。滾子外套2和滾子內(nèi)套4之間裝有 兩個(gè)軸承3。由橡膠套1、滾子外套2、兩個(gè)軸承3和滾子內(nèi)套4組成一個(gè)基本運(yùn)動(dòng)單元—— 密封滾子。通過(guò)彈簧芯5把若干個(gè)密封滾子串聯(lián)起來(lái)組成密封圈。 將密封滾子用彈簧芯串聯(lián)起來(lái)，并使密封滾子產(chǎn)生軸向預(yù)變形，如圖3所示。彈簧 芯可采用若干個(gè)兩端帶掛鉤的拉簧組成，相鄰拉簧間通過(guò)掛鉤聯(lián)接，如圖4所示。根據(jù)所需 密封表面的直徑，確定所需密封滾子的數(shù)目和彈簧芯的長(zhǎng)度，彈簧芯封閉后形成的密封圈 如圖l所示。將裝配好的密封圈套在管道上，如圖5所示，彈簧芯具有很大的彈性將密封滾 子軸向擠壓在一起，實(shí)現(xiàn)密封滾子之間的密封，同時(shí)在彈簧芯的作用下，密封滾子壓緊管道 表面產(chǎn)生變形，同時(shí)與真空壁接觸，如圖6所示。當(dāng)真空腔空氣被排出形成真空時(shí)，在大氣 壓的作用下密封圈與管道壁接觸處進(jìn)一步變形，同時(shí)和真空腔壁接觸處也產(chǎn)生變形，實(shí)現(xiàn) 真空腔和外界的密封。
當(dāng)管道運(yùn)動(dòng)時(shí)的密封 如圖6所示，當(dāng)管道向右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，粗糙管道壁對(duì)密封滾子施加向右側(cè)的摩擦力，光滑真空壁對(duì)密封滾子接觸處產(chǎn)生的摩擦阻力很小，此時(shí)密封滾子在摩擦力的作用下逆時(shí)
針?lè)瓭L，產(chǎn)生與管道壁間的純滾動(dòng)和與真空腔壁間的滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了管道壁和真空腔的
軸向真空動(dòng)密封，當(dāng)需要相鄰密封滾子的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，在彈簧芯的預(yù)緊力作用下，密封滾子
之間實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，保持密封功能，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的完全動(dòng)密封。
當(dāng)管道向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，在摩擦力的作用下，密封滾子和真空壁之間產(chǎn)生滑動(dòng)，和管道
壁之間產(chǎn)生純滾動(dòng)。大氣壓把密封滾子壓緊在真空腔壁和管道壁上，順時(shí)針?lè)瓭L，密封滾子
之間存在彈簧芯的預(yù)緊力作用，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)密封。
權(quán)利要求
一種軸向真空動(dòng)密封圈，由通過(guò)彈簧芯(5)串聯(lián)起來(lái)的若干個(gè)密封滾子組成，其特征是所述的密封滾子由橡膠套(1)、滾子外套(2)、軸承(3)、滾子內(nèi)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(gè)軸承(3)裝在滾子外套(2)和滾子內(nèi)套(4)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向真空動(dòng)密封圈，其特征是所述的彈簧芯(5)是拉簧。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向真空動(dòng)密封圈，其特征是所述的彈簧芯(5)是壓簧。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種軸向真空動(dòng)密封圈。由通過(guò)彈簧芯(5)串聯(lián)起來(lái)的若干個(gè)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(nèi)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(gè)軸承(3)裝在滾子外套(2)和滾子內(nèi)套(4)之間。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了粗糙表面的軸向真空動(dòng)密封；可防止出現(xiàn)整體式密封圈在管道表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的扭曲現(xiàn)象；當(dāng)某個(gè)密封滾子失效時(shí)，只更換失效的滾子即可，降低使用成本；該密封圈可適用于密封表面直徑在較大公差范圍內(nèi)的變化；密封圈與粗糙表面間產(chǎn)生純滾動(dòng)，避免了對(duì)密封圈的較大磨損。
文檔編號(hào)F16J15/16GK101737496SQ201010032419
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者劉剛, 劉少剛, 呂建偉, 周杰, 安進(jìn)華, 徐建偉, 汪溢, 王士成, 鄧波, 郝廣平 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)