一种基于流体激活的轴密封件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于流体激活的轴密封件，包括环形载体、唇型密封件和泡沫主体，所述泡沫主体为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体；本实用新型专利技术中流体激活的轴密封件通过具有可逆效应的凝胶材料，在遇到流体时，流体通过凝胶材料的表面隔水层的流体孔口渗入到凝胶材料中，凝胶材料根据遇到流体膨胀的特性，从而推动唇型密封件的唇部分接触轴，以相对于轴密封环形载体，达到密封效果；采用的隔水层设置流体孔口的方式，在凝胶材料膨胀时，流体孔口逐渐增大，实现加速膨胀的效果；避免采用凝胶材料的环形保持器，在保持功能不变的情况下，简化了结构。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流体激活的轴密封件
本技术涉及密封件领域，尤其涉及一种基于流体激活的轴密封。
技术介绍
许多工业应用需要轴从一结构的一个区域穿过壁抵达结构的另一区域。轴通常穿过壁中的开口，并且相对于壁的位置而移动。例如，轴可绕着穿过表面的轴的轴线而平移、转动或者以平移和转动的一些结合方式运动（例如，扭曲、弯曲或伸展）。轴与壁开口之间通常存在空间间隙，以有助于这种运动。一些涉及移动轴的应用要求结构的间隔开的区域之间流体隔离，以使得结构的一个区域中的泄漏或污染物不会经轴和壁开口之间的间隙而移到或流到结构的相邻区域。例如，沿着舰船船体的长度延伸的推进轴穿过若干舱壁，这些舱壁将舰船的不同隔室间隔开。防止一个隔室中的水泄漏沿着轴前进穿过舱壁而进入到下一个隔室中，这对于防止船体充满水以及防止淹没舰船是很关键的。轴密封件例如在轴相对于舰船结构中的轴开口转动期间典型地用于限制流体流从一个隔室流到下一个隔室。ND型密封件包括定位于橡胶模制件-轴相接面处的O形圈，以使得模制件和O形圈随着轴回转而回转。由舱壁的两个侧面上的不相等压力值所产生的O形圈两侧间的压差使得橡胶模制件变形并且压靠壳体，该壳体定位在开口周围。在模制件压靠壳体时，阻止了模具的转动。静止不动的模制件产生了对壳体的密封并且迫使O形圈与轴接触。O形圈也停止回转，并且产生相对于轴的流体密封。ND形轴密封件的一个缺点在于：在密封部件变干时，密封部件与轴之间的接触导致了密封部件由于在密封环和橡胶模制件上的相关的由摩擦导致的磨损而引起的过早失效。当前的造船规范通常要求：在密封件接合轴之前，密封部件的相对表面之间的压差为大约1/3psig（磅/平方英寸，或大约234.1kg/m2），或者水为约8-9英寸（大约203-229mm）。水的存在有助于产生轴与密封部件（例如，模制件和O形圈）之间的不透水界面。在存在仅仅0.6-0.9英寸（大约15.2-22.9mm）水的情况下，ND型密封件已被激活（例如，接触轴）。密封部件在密封部件较干时接触轴，导致了早期磨损。另外，当在存在较小量水的情况下激活密封部件时，在相对的密封部件之间形成不足以产生液密密封的压差。当未形成液密密封时，与轴和密封部件相关联的泄漏率可能超过造船规范。例如，造船规范通常要求自激活的舱壁轴密封，其具有最大泄漏率0.5美国品脱/小时（大约0.065ml/s）。自激活的轴密封件在相对于轴安装之后以及泄漏期间通常并不需要人工操作（例如，密封件的调整）。对于DDG型驱逐舰，造船规范所允许的最大泄漏率是1美国品脱/分钟（大约0.1314ml/s）。密封件在存在较低压差的情况下的激活（例如，上述讨论的由相对低水位所导致的早期激活）导致了密封部件的加速磨损。密封件的加速磨损导致了密封件的过早失效，且并不符合造船规范。由此，存在对于自激活的轴密封件的需求，该自激活轴密封件在存在较小量流体的情况下不会过早激活。再者，存在对于设计用来抑制早期磨损的轴密封件的需求。还存在对于其设计可依比例决定以有效密封各种直径的轴密封件的需求。例如，存在对于针对较小直径轴设计和较大直径轴设计的轴密封件的需求，两者都可基于驱逐舰或商用舰船以及各种工业应用中找到。如中国专利201180043539.X所公布的一种及一种流体激活的轴舱壁密封系统，轴舱壁密封系统包括环形载体，环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体。环形载体支撑一对唇型密封件，每个唇型密封件限定出面向外的凹穴、与轴间隔开的唇部分和邻接载体的一部分。泡沫主体布置在每个唇型密封件的凹穴中。每个泡沫主体包括凝胶材料，凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体。环形保持器被装配在环形载体的每一侧，用于将泡沫主体保持在每个唇型密封件的凹穴中。上述专利中采用的环形保持器与唇型密封件之间形成凹穴中，凝胶材料与两者之间均未有相对固定的连接，凝胶材料可在凹穴中的任意方向膨胀，通过环形保持器的限位实现凝胶只能在单个方向的膨胀实现推动唇型密封件的密封，这样的结构增加了环形保持器使得结构更加复杂，此外环形保持器的容易在海水多次渗入和析出的情况下造成松动的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于流体激活的轴密封件，能够解决一般的流体密封件与暴露于流体中的凝胶材料采用机械的保持器来防止凝胶材料的膨胀过渡位移的问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种基于流体激活的轴密封件，包括环形载体，所述环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体；所述环形载体包括围绕轴且与轴间隔开的向内环部分；其创新点在于：包括唇型密封件，所述环形载体支撑一对唇型密封件，在向内环部分的每一侧上设置有一个，每个唇型密封件在与轴间隔开的唇部分和邻接所述向内环部分的一部分之间限定出面向外的凹穴；所述唇型密封件的凹穴内壁上设置有呈U字型的卡扣槽；泡沫主体，所述泡沫主体设置在每个唇型密封件的凹穴中且泡沫主体上设置有与U字型的卡扣槽配合的凸起；泡沫主体通过凸起与凹穴的卡扣槽配合实现泡沫主体在凹穴内的定位固定；所述泡沫主体包括凝胶材料，所述凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体。进一步的，所述泡沫主体的表面上设置有一隔水层且隔水层呈均匀分布有若干流体孔口。进一步的，所述隔水层上的流体孔口随着泡沫主体的膨胀口径逐渐增加且泡沫主体吸流体时为加速膨胀状态；反之，泡沫主体的缩小口径逐渐减小且泡沫主体排流体时为减速收缩状态。进一步的，所述每个唇型密封件的唇部分包括向下悬垂的远侧端部，所述远侧端部在凝胶材料膨胀时密封抵靠所述轴。进一步的，所述每个唇部分的向下悬垂的远侧端部与唇部分的剩余部分相比薄且不硬。本技术的优点在于：1）本技术中流体激活的轴密封件通过具有可逆效应的凝胶材料，在遇到流体时，流体通过凝胶材料的表面隔水层的流体孔口渗入到凝胶材料中，凝胶材料根据遇到流体膨胀的特性，从而推动唇型密封件的唇部分接触轴，以相对于轴密封环形载体，达到密封效果；采用的隔水层设置流体孔口的方式，在凝胶材料膨胀时，流体孔口逐渐增大，实现加速膨胀的效果；避免采用凝胶材料的环形保持器，在保持功能不变的情况下，简化了结构。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的一种基于流体激活的轴密封件的立体结构图。图2为本技术的一种基于流体激活的轴密封件的剖示图。图3为本技术的一种基于流体激活的轴密封件的局部放大图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。如图1至图3所示的一种基于流体激活的轴密封件，包括环形载体1，所述环形载体1相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体1；所述环形载体1包括围绕轴且与轴间隔开的向内环部分11；包括唇型密封件2，所述环形载体支撑一对唇型密封件2，在向内环部分11的每一侧上设置有一个，每个唇型密封件2在与轴间隔开的唇部分和邻接所述向内环部分的一部分之间限定出面向外的凹穴21；所述唇型密封件的凹穴内壁上设置有呈U字型的卡扣槽22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流体激活的轴密封件，包括环形载体，所述环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体；所述环形载体包括围绕轴且与轴间隔开的向内环部分；其特征在于：包括唇型密封件，所述环形载体支撑一对唇型密封件，在向内环部分的每一侧上设置有一个，每个唇型密封件在与轴间隔开的唇部分和邻接所述向内环部分的一部分之间限定出面向外的凹穴；所述唇型密封件的凹穴内壁上设置有呈U字型的卡扣槽；泡沫主体，所述泡沫主体设置在每个唇型密封件的凹穴中且泡沫主体上设置有与U字型的卡扣槽配合的凸起；泡沫主体通过凸起与凹穴的卡扣槽配合实现泡沫主体在凹穴内的定位固定；所述泡沫主体包括凝胶材料，所述凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体。

【技术特征摘要】
1.一种基于流体激活的轴密封件，包括环形载体，所述环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体；所述环形载体包括围绕轴且与轴间隔开的向内环部分；其特征在于：包括唇型密封件，所述环形载体支撑一对唇型密封件，在向内环部分的每一侧上设置有一个，每个唇型密封件在与轴间隔开的唇部分和邻接所述向内环部分的一部分之间限定出面向外的凹穴；所述唇型密封件的凹穴内壁上设置有呈U字型的卡扣槽；泡沫主体，所述泡沫主体设置在每个唇型密封件的凹穴中且泡沫主体上设置有与U字型的卡扣槽配合的凸起；泡沫主体通过凸起与凹穴的卡扣槽配合实现泡沫主体在凹穴内的定位固定；所述泡沫主体包括凝胶材料，所述凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐磊，
申请(专利权)人：南通朴和新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32