一种高低温箱穿箱轴气体密封装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高低温箱穿箱轴气体密封装置及应用，特别涉及一种适用于航天地面模拟设备太空环境模拟箱穿箱轴的密封装置。本发明专利技术所提供的气体密封装置包括传动轴、气封套、垫圈、气封法兰、高低温箱和供气设备，气封套、垫圈、气封法兰套装在传动轴1上，传动轴穿过高低温箱与箱中设备连接，供气设备通过输气管与气封套的输入孔连接。本发明专利技术所提供的气体密封装置具有结构简单、保证高低温箱内部的露点温度，洁净度、不引入摩擦，不会造成环境箱内部污染等优点。同时，可以用于对回转轴与轴向移动轴的密封，对传动轴的转速和轴向移动的速度不限制，不但可以密封具有轴向运动的传动轴，还适用于从低速到高速的各个速度过程的气体密封。

【技术实现步骤摘要】
一种高低温箱穿箱轴气体密封装置及应用
本专利技术涉及一种高低温箱穿箱轴气体密封装置及应用，特别涉及一种适用于航天地面模拟设备太空环境模拟箱穿箱轴的密封装置。
技术介绍
航天设备的地面模拟装置由于要尽量模拟太空中的环境-高低温环境箱，尤其是太空的湿度、微重力时传动件无摩擦、高清洁度环境等。如果采用传统的轴密封圈或者通过液油等方式密封，一方面无法保证高低温箱内部的露点温度；另一方面，一旦磨损或泄露会破坏高低温环境箱内部的洁净度，；再一方面，因传动轴引入的摩擦使测试结果失真。因此，采用气体密封装置成为航天地面模拟设备密封装置的首选，其可以维持环境箱内部的高洁净度，低露点温度，并且不会引入摩擦。。然而，在现有技术中尚没有一种适用于航天设备的地面模拟装置中高低温箱穿箱轴的气体密封装置。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，不仅能够解决密封垫和液油密封摩擦、易泄露的问题，而且由于是非接触，无摩擦损耗、不降低传动轴的回转精度，同时不产生任何污染，能够保证环境的高清洁度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，包括传动轴1、气封套2、垫圈3、气封法兰4、高低温箱5和供气设备6，气封套2、垫圈3、气封法兰4套装在传动轴1上，传动轴1穿过高低温箱5与箱中设备连接，供气设备6通过输气管61与气封套2的输入孔22连接，其特征在于，气封套2、垫圈3和气封法兰4套装在传动轴1上沿传动轴1轴向排列，垫圈3位于气封套2和气封法兰4中间，气封法兰4通过沉头孔中的螺栓41连接在气封套2上，通过螺栓41，气封套2、垫圈3和气封法兰4形成一个整体，气封法兰4一端与高低温箱5间有一个间隙25，并且间隙25处的压强大于高低温箱5内的压强，气封套2的中部有沿径向设置的输入孔22，输入孔22一端与供气设备6的输气管61连接，另一端与气封套2内部的传输通道23连接，传输通道23沿气封套2的圆周均匀分布，并与输出孔24连接，输出孔24出口端为气封套2的内壁。进一步，所述气封套2，呈圆环形，不与垫圈3连接的一端沿传动轴1径向有一个突起圆盘，在突起圆盘上沿圆周均匀分布有沉头孔21，螺栓通过沉头孔21与传动轴1的基座连接。优选地，所述传输通道23沿传动轴1的轴向分布。优选地，所述传输通道23，一端封死于气封套内部，另一端与垫圈3接触，并通过螺栓41密封。优选地，所述输出孔24，轴向与传动轴1表面垂直；内部设置有铜套喷嘴26。进一步，所述输出孔24的轴向与传输通道23的轴向相垂直，并且每个输出孔24沿气封套2的径向均匀分布。进一步，每个输出孔24在其所在的垂直于传动轴1的平面上都有一个以所在平面传动轴圆心中心对称的输出孔24。优选地，所述垫圈3的宽度不大于气封套2对应截面的宽度；所述气封法兰4上的螺栓41，沿圆周均匀分布，并且数量在6个以上。优选地，所述垫圈3的宽度小于气封套2对应截面的宽度时，垫圈3外侧直径与气封套2外壁直径相等，气封套2的内侧没有与垫圈3接触的部分沿圆周方向均匀分布有沉头孔。优选地，所述任一一种高低温箱穿箱轴气体密封装置用于航天或航天模拟装置的穿箱轴的密封。优选地，供气设备6供应的是无尘干燥气体。本专利技术所提供的密封装置，对传动轴的转速和轴向移动的速度不限制。本专利技术有益效果：本专利技术所提供的气封装置，通过供气设备提供高压无尘干燥气体，通过输气管进入气封套的输入口注入到传输通道中，在通过输出口的铜套喷嘴喷出，在气封套和传动轴之间形成稳定的、厚度均匀的气膜。由于输出的干燥无尘气体的气压大于高低温箱中的气压，从而避免高低温箱中的干燥无尘气体的溢出，达到了良好的密封效果，进而满足了航天及航天地面模拟装置中穿箱轴的密封要求。除此以外，本专利技术所提供的气封装置具有结构简单、重量轻、没有摩擦以及不会造成污染等优点。同时，对传动轴的转速和轴向移动的速度不限制，不但可以密封具有轴向运动的传动轴，还适用于从低速到高速的各个速度过程的气体密封。附图说明图1为本专利技术实施例中高低温箱穿箱轴气体密封装置的剖面示意图；(1，传动轴；2，气封套；3，垫圈；4，气封法兰；5，高低温箱；6，供气设备；21，沉头孔；22，输入孔；23，传输通道；24，输出孔；25，间隙；26，铜套喷嘴；41，螺栓；61，输气管)。图2为本专利技术实施例中高低温箱穿箱轴气体密封装置的局部示意图；(3，垫圈；4，气封法兰；21，沉头孔；22，输入孔；23，传输通道；24，输出孔；26，铜套喷嘴)。图3为本专利技术实施例中高低温箱穿箱轴气体密封装置的局部立体示意图。具体实施方式下面结合具体实施例及附图1-3对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不受实施例的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。参见图1，图1是本专利技术提供的高低温箱穿箱轴气体密封装置的一个具体案例，是整个装置的剖面示意图。从图1中可以看出，本专利技术所提供的气体密封装置，包括传动轴1、气封套2、垫圈3、气封法兰4、高低温箱5和供气设备6，其中，气封套2还有沉头孔21、输入孔22、传输通道23、输出孔24，在输出孔24中有铜套喷嘴26；气封法兰4的外侧圆周上有沉头孔，该沉头孔中有螺栓41，螺栓41透过垫圈3与气封套2固定连接，使得气封套2、垫圈3和气封法兰4连接成为一个整体，沿传动轴1的轴向套装在传动轴1的外侧。传动轴1穿过高低温箱5与箱中的设备连接。在高低温箱5和气封法兰4之间形成一个间隙25。同时，在气封套2的外侧还设有一个供气设备6，为密封套提供无尘干燥的气体。供气设备6通过输气管61将无尘干燥空气注入到气封套2中。供气设备6提供的无尘干燥气体的压力高于高低温箱5内部的压力。气封套2圆环状，在不与垫圈3接触的一端有一个沿径向突起的圆盘，在圆盘上沿圆周方向均匀分布6个沉头孔，螺栓通过给沉头孔将气封套2连接在传动轴所在装置的基座上。在气封套2的另一端，依次与垫圈3和气封法兰4通过气封法兰4上沉头孔中的螺栓41连接固定。其中垫圈3的宽度可以等于气封套2无突出圆盘的端面圆环的宽度，也可以小于该宽度。当小于该宽度时，垫圈3的外侧直径与气封套2相关截面对应外壁的直径相同，内壁一侧没有被垫圈3覆盖的部分沿圆周方向均有分布有沉头孔，可以通过螺栓或其他方式与气封法兰4连接。参见图2，图2是本专利技术所提供的一种高低温箱穿箱轴气体密封装置的局部示意图，主要是气封套2中气体传输相关部件的放大图。从图2中可以看出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，其特征在于，包括传动轴(1)、气封套(2)、垫圈(3)、气封法兰(4)、高低温箱(5)和供气设备(6)，气封套(2)、垫圈(3)、气封法兰(4)套装在传动轴(1)上，传动轴(1)穿过高低温箱(5)与箱中设备连接，供气设备(6)通过输气管(61)与气封套(2)的输入孔(22)连接，气封套(2)、垫圈(3)和气封法兰(4)套装在传动轴(1)上沿传动轴(1)轴向排列，垫圈(3)位于气封套(2)和气封法兰(4)中间，气封法兰(4)通过沉头孔中的螺栓(41)连接在气封套(2)上，通过螺栓(41)，气封套(2)、垫圈(3)和气封法兰(4)形成一个整体，气封法兰(4)一端与高低温箱(5)间有一个间隙(25)，并且间隙(25)处的压强大于高低温箱(5)内的压强，气封套(2)的中部有沿径向设置的输入孔(22)，输入孔(22)一端与供气设备(6)的输气管(61)连接，另一端与气封套(2)内部的传输通道(23)连接，传输通道(23)沿气封套(2)的圆周均匀分布，并与输出孔(24)连接，输出孔(24)出口端为气封套(2)的内壁。

【技术特征摘要】
1.一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，其特征在于，包括传动轴(1)、气封套(2)、垫圈(3)、气封法兰(4)、高低温箱(5)和供气设备(6)，气封套(2)、垫圈(3)、气封法兰(4)套装在传动轴(1)上，传动轴(1)穿过高低温箱(5)与箱中设备连接，供气设备(6)通过输气管(61)与气封套(2)的输入孔(22)连接，气封套(2)、垫圈(3)和气封法兰(4)套装在传动轴(1)上沿传动轴(1)轴向排列，垫圈(3)位于气封套(2)和气封法兰(4)中间，气封法兰(4)通过沉头孔中的螺栓(41)连接在气封套(2)上，通过螺栓(41)，气封套(2)、垫圈(3)和气封法兰(4)形成一个整体，气封法兰(4)一端与高低温箱(5)间有一个间隙(25)，并且间隙(25)处的压强大于高低温箱(5)内的压强，气封套(2)的中部有沿径向设置的输入孔(22)，输入孔(22)一端与供气设备(6)的输气管(61)连接，另一端与气封套(2)内部的传输通道(23)连接，传输通道(23)沿气封套(2)的圆周均匀分布，并与输出孔(24)连接，输出孔(24)出口端为气封套(2)的内壁。2.根据权利要求1所述一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，其特征在于，所述气封套(2)，呈圆环形，不与垫圈(3)连接的一端沿传动轴(1)径向有一个突起圆盘，在突起圆盘上沿圆周均匀分布有沉头孔(21)，螺栓通过沉头孔(21)与传动轴(1)的基座连接。3.根据权利要求1所述一种高低温箱穿箱轴气体密封装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李隆球，刘青康，周强，康鹏，张广玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23