一种应用在高压差环境中的混合密封结构制造技术

一种应用在高压差环境中的混合密封结构，应用在较短的轴向尺寸条件下，以控制密封环境的高压流体泄露危害。它包括主轴体、设置在主轴体轴端的工作头与主轴体上的轴承之间的唇型密封圈和吹气环，唇型密封圈与吹气环左右设置并在两者的外部设有端盖，所述端盖、唇形密封圈、吹气环与主轴体之间围成环形气腔，在端盖上设有第一通孔，在吹气环上设有将第一通孔与环形气腔连通在一起的吹气孔。该密封结构密封性好，且通过清洁无污染的压缩空气实现气密封，并连同唇型密封圈的密封作用，可以在很短的主轴轴端使用。

A Hybrid Seal Structure Applied in High Pressure Differential Environment

【技术实现步骤摘要】
一种应用在高压差环境中的混合密封结构
本技术涉及轴承密封
，具体地说是一种应用在高压差环境中的混合密封结构。
技术介绍
高速旋转轴的密封多采用机械密封单元、磁流体密封单元、压缩气体密封单元或者迷宫密封结构，其中机械密封单元和磁流体密封单元属于接触密封，密封效果好，但是造价高、轴向尺寸长，在特定环境下很难应用。压缩气体密封单元适用于对密封环境和需要隔离的外界压差不大的环境，当两者的压差比较大，或者存在高压液体时，密封状态很难满足控制泄露的技术要求。迷宫形密封，在转轴高速旋转时密封件与转轴必须保留合适的间隙，往往通过延长接触面的长度的方法，逐步降低泄露的压力，最终达到密封的效果，对于高转速环境下严格限制轴向尺寸时也不能满足要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种应用在高压差环境中的混合密封结构，该密封结构可以应用在较短的轴向尺寸条件下，并可以防止密封环境的高压流体泄露危害主轴轴承。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种应用在高压差环境中的混合密封结构，其特征是，它包括主轴体、设置在主轴体轴端的工作头与主轴体上的轴承之间的唇型密封圈和吹气环，唇型密封圈与吹气环左右设置并在两者的外部设有端盖，所述端盖、唇形密封圈、吹气环与主轴体之间围成环形气腔，在端盖上设有第一通孔，在吹气环上设有将第一通孔与环形气腔连通在一起的吹气孔。进一步地，在主轴体的外部设有左右设置且固定连接的密封罩与基座，端盖与密封罩、基座均接触，在吹气环的外壁上设有环形缺口，环形缺口与端盖之间形成环槽；在端盖的下部设置有第二通孔，在基座上部设有气嘴和将气嘴与第一通孔连通在一起的气道，在基座下部设有排油嘴和将排油嘴与第二通孔连通在一起的排泄道；在密封罩的上部设有进油嘴，在密封罩的下部设有回油嘴。进一步地，在端盖与密封罩的接触面之间设有O型密封圈。进一步地，在主轴体与轴承的内圈之间设有螺母。进一步地，端盖与基座之间通过第一螺钉固定连接。本技术的有益效果是：本技术提供的一种应用在高压差环境中的混合密封结构，工作头固定在转轴上，工作头需要的高压液体通过进油嘴进入密封罩内，在工作头与轴承之间设置混合密封结构，即采用唇型密封圈和气密封实现混合密封。上述结构最大限度控制了主轴体高速旋转状态下接触密封带来速度低、寿命短的问题，利用压缩空气辅助实现密封，不仅清洁无污染而且压力可调节，能够有效的保护主轴轴承。此外，该结构还可以阻挡各种杂质经各处的缝隙进入轴承，从而避免轴承免受各种杂质的损害，进而提高主轴轴承的使用寿命。该结构整体密封结构简单、方便实用，不影响主轴端部空间；缩短了主轴的悬臂，提高了主轴刚性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图中：1回油嘴，2密封罩，3工作头，4第一螺钉，5转轴，6进油嘴，7唇形密封圈，8O形密封圈，9气嘴，10吹气环，101吹气孔，102环槽，11端盖，111第一通孔，112第二通孔，12螺母，13基座，131气道，132排泄道，14第二螺钉，15轴承，16排油嘴，17主轴体。具体实施方式如图1所示，本技术主要包括回油嘴、密封罩2、工作头3、第一螺钉4、转轴5、进油嘴6、唇形密封圈7、O型密封圈8、气嘴9、吹气环10、端盖11、螺母12、主轴体13、第二螺钉14、轴承15和排油嘴16，下面结合附图对本技术进行详细描述。端盖11为一个组合件，包括左右设置的两个圆环，其中左侧的圆环外径大于右侧的圆环外径。端盖整体呈环形，吹气环10也为环形结构，在吹气环的外壁上设有环形缺口，将吹气环安装在端盖与主轴体之间后，环形缺口与端盖之间形成环槽。在吹气环的上部设有沿径向设置的吹气孔101，吹气孔将吹气环的内侧和外侧连通在一起。吹气环与端盖之间过盈配合，采用压装的方式安装在一起。基座13为中空的环形结构，端盖与基座之间通过第一螺钉4固定连接在一起。在基座的外壁上设有气嘴9，在基座上设有气道131，气嘴与气道直接连通。端盖套置在主轴体17上，在端盖与主轴体之间设有唇形密封圈7，唇形密封圈与主轴体、唇型密封圈与端盖之间均接触。唇型密封圈设置在端盖的左端，唇型密封圈与吹气环的左端面之间接触，在主轴体的末端固定有转轴5，在转轴上固定有工作头3，在主轴体上固定有两个轴承15，轴承的外圈与端盖的右端面固定连接，与此同时，轴承的外圈与基座的内壁固定连接，这样端盖与基座之间相对固定。轴承的内圈通过螺母12与主轴体固定连接，这样主轴体与基座之间相对转动连接。在端盖上设有与气道连通的第一通孔111，这样通过气嘴向气道内吹入空气后，进入气道内的空气经第一通孔进入环槽内，压缩空气经过聚集和均匀分布，通过吹气孔高速喷出进入环形气腔内，环形气腔由唇型密封圈、吹气环、端盖以及主轴体之间的缝隙围成。在基座的底部固定有排油嘴16，在基座的下部设有竖向的排泄道132，排泄道的下端与排油嘴连通。在端盖的下部设有第二通孔112，第二通孔与排泄道连通，这样通过第二通孔、排泄道与排油嘴排出泄露的液体和压缩空气。密封罩2为中空结构，密封罩通过第二螺钉14与基座固定连接。转轴和工作头均设置于密封罩的内腔中，密封罩右端的内壁与端盖的大端外壁接触，且在端盖的大端与密封罩之间设有O型密封圈8，以保证良好的密封性。在密封罩的顶部设有进油嘴6，在密封罩的底部设有回油嘴1。使用时，通过基座上的气嘴9向气道内充入压缩空气，气道内的压缩空气随后经第一通孔进入环槽内，随后压缩空气经过聚集和均布，环槽内的压缩空气经吹气孔高速喷出至环形气腔内。压缩空气在此重新聚集和均匀分散，形成环形的分布均匀的压力环带，一方面托举唇型密封圈的唇口保证良好的密封，另一方面避免高压液体的大量泄漏，此外将泄漏的液体经第二通孔、基座上的排泄道132排出。工作头固定在转轴上，工作头需要的高压液体通过进油嘴进入密封罩内，在工作头与轴承之间设置混合密封结构，即采用唇型密封圈和气密封实现混合密封。上述结构最大限度控制了主轴体高速旋转状态下接触密封带来速度低、寿命短的问题，利用压缩空气辅助实现密封，不仅清洁无污染而且压力可调节，能够有效的保护主轴轴承。此外，该结构还可以阻挡各种杂质经各处的缝隙进入轴承，从而避免轴承免受各种杂质的损害，进而提高主轴轴承的使用寿命。该结构整体密封结构简单、方便实用，不影响主轴端部空间；缩短了主轴的悬臂，提高了主轴刚性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用在高压差环境中的混合密封结构，其特征是，它包括主轴体、设置在主轴体轴端的工作头与主轴体上的轴承之间的唇型密封圈和吹气环，唇型密封圈与吹气环左右设置并在两者的外部设有端盖，所述端盖、唇形密封圈、吹气环与主轴体之间围成环形气腔，在端盖上设有第一通孔，在吹气环上设有将第一通孔与环形气腔连通在一起的吹气孔。

【技术特征摘要】
1.一种应用在高压差环境中的混合密封结构，其特征是，它包括主轴体、设置在主轴体轴端的工作头与主轴体上的轴承之间的唇型密封圈和吹气环，唇型密封圈与吹气环左右设置并在两者的外部设有端盖，所述端盖、唇形密封圈、吹气环与主轴体之间围成环形气腔，在端盖上设有第一通孔，在吹气环上设有将第一通孔与环形气腔连通在一起的吹气孔。2.根据权利要求1所述的一种应用在高压差环境中的混合密封结构，其特征是，在主轴体的外部设有左右设置且固定连接的密封罩与基座，端盖与密封罩、基座均接触，在吹气环的外壁上设有环形缺口，环形缺口与端盖之间形成环槽；...

【专利技术属性】
技术研发人员：田民，谢守振，段富宣，李彦，史松霞，熊子健，宋岩，
申请(专利权)人：山东洛轴所轴承研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37