本发明专利技术属于密封设备技术领域，针对现有技术中存在的球芯处于球状滚动状况下的真空密封性差，导致存在较严重的漏气问题，本发明专利技术公开一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置。上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下呈同轴排布设置，上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下相互邻接形成密封腔体，密封腔体设置为与球芯外形相互匹配的球形腔，球芯嵌设于密封腔体内，球芯上端和摇杆连接，摇杆的上端延伸至密封腔体的外侧。本发明专利技术实现了摇动过程中的有效密封，提高使用可靠性。不易吸附扩散污渍，提高了应用对象的可靠性，极大减少维护时间。极大减少维护时间。极大减少维护时间。
【技术实现步骤摘要】
一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置
[0001]本专利技术属于密封设备
，具体涉及一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置。
技术介绍
[0002]目前国内企业大多采用电弧炉熔炼方式，电弧炉(简称EAF)熔炼是以电能作为热源的熔炼方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。
[0003]现有技术中，电弧炉焊枪的套筒杆和球芯在球铰链处，密封状况并不理想。在一般情况下，套筒杆处密封较常见，也是最易进行密封的部位，但却忽略了球芯处于球状滚动状况下的真空密封，导致存在较严重的漏气问题，导致高温电弧炉抽真空的过程消耗大量的时间。目前行业内未查阅到解决上述提到的球状滚动状况下的真空密封性差的技术问题，更未查阅到相应的技术方案。
[0004]作为本领域技术人员，在初始发现上述技术问题时，不断进行研究探索，最初的设计方式，选择了采用数组密封片罗列起来进行的密封的方式，通过实践发现该密封效果不理想。在这种基础上，设计与球芯外壁形状一致的独立密封套，但是并没有成功，易吸附灰尘，影响气密性，三个月不到就得对气密系统进行维护，更换。经过了无数种方案的摸索后，对球铰链处提出了这一有效的滚动真空密封方案。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的球芯处于球状滚动状况下的真空密封性差，导致存在较严重的漏气问题，本专利技术的目的在于提供一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置。
[0006]本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，包括摇杆、球芯、上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈、下定位圈，所述上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下呈同轴排布设置，上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下相互邻接形成密封腔体，密封腔体设置为与球芯外形相互匹配的球形腔，球芯嵌设于密封腔体内，球芯上端和摇杆连接，摇杆的上端延伸至密封腔体的外侧。
[0008]进一步的，所述上定位圈设置为环形结构，上定位圈的内侧壁自上而下依次设置为上倾斜部和上弧形部，上弧形部的弧度设置为与球芯外壁弧度一致，上弧形部设置为与球芯外侧壁相互适配的弧形曲面结构，上倾斜部与球芯外切线之间的夹角设置为锐角，上倾斜部整体呈外扩式结构，上倾斜部的内径大于球芯的上端口的外径。
[0009]进一步的，所述下定位圈设置为环形结构，下定位圈的外侧壁设置为圆柱筒体结构，沿着下定位圈的外侧壁呈环形排布设置有外密封槽，下定位圈的内侧壁自上而下依次设置为下弧形部和下倾斜部，下弧形部的弧度设置为与球芯外壁弧度一致，下弧形部设置
为与球芯外侧壁相互适配的弧形曲面结构，密封圈嵌设在外密封槽内，下倾斜部与球芯外切线之间的夹角设置为锐角，下倾斜部整体呈外扩式结构，下倾斜部的内径大于球芯的下端口的外径。
[0010]进一步的，所述上密封圈和下密封圈结构设置一致，其均设置为环形结构，沿着上密封圈的上端面和下密封圈的下端面分别呈环形排布设置有上密封唇和下密封唇，所述上密封圈和下密封圈的横截面均设置为“Y”型结构。
[0011]进一步的，所述刮尘圈设置为环形结构，刮尘圈靠近球芯的一侧的刮尘内侧壁向内延伸设置为刮尘臂，刮尘臂设置为与球芯外侧壁相互适配的弧形曲面结构，刮尘圈远离球芯的一侧的刮尘外侧壁设置为圆筒体结构，刮尘内侧壁和刮尘外侧壁之间沿着刮尘圈的下底面向内凹陷设置有刮尘槽。
[0012]更进一步的，所述刮尘槽沿着刮尘圈的下端面向内呈凹弧形结构，刮尘臂的自由端部高于刮尘外侧壁的下底边，且二者之间的高度差形成刮尘间隙，刮尘间隙和刮尘槽相互连通。沿着刮尘间隙向刮尘槽内呈渐扩式延伸形成刮尘收集腔，用于收集从球芯上刮下来的灰尘。
[0013]进一步的，还设置有摇杆底座，摇杆底座上端部设置为中空圆筒体，上定位圈和上密封圈邻接，上密封圈和下密封圈的端面之间呈相切式邻接，下密封圈和刮尘圈邻接，刮尘圈和下定位圈的端面之间呈相切式邻接，下定位圈通过嵌设密封条的外密封槽安装在摇杆底座内。
[0014]进一步的，所述摇杆底座的下端部内侧向内呈环形延伸设置有内环形挡边，摇杆底座通过内环形挡边卡合在球芯的下端外侧；摇杆底座的下端部外侧向外呈环形延伸设置有连接凸缘，连接凸缘上呈环形等间距排布设置有螺孔，通过螺孔和熔炼炉连接。
[0015]进一步的，还设置有螺帽，螺帽通过螺纹旋拧在摇杆底座的上端外侧壁，沿着螺帽上端口向内呈环形延伸设置有外环形挡边，螺帽通过外环形挡边卡合在球芯的上端外侧部。
[0016]进一步的，所述上密封圈、下密封圈和刮尘圈采用聚氨酯材质制备而成，上定位圈和下定位圈采用聚四氟材质制备而成，通过上定位圈和下定位圈固定整体密封套装的位置。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1.通过合理接触变形过盈配合设计，实现了摇动过程中的有效密封。
[0019]2.通过多条密封唇的选择有效提高使用可靠性。
[0020]3.聚氨酯具有耐污染的特征，不易吸附扩散污渍，提高了应用对象的可靠性，极大减少维护时间。
[0021]真空系统每个环节的泄露都会造成整体真空效率的下降，本环节的提升使得真空电弧炉的高真空综合效率从30分钟每次提高到1分钟每次。巨大节约了科研工作者的时间。
附图说明
[0022]图1为本专利技术中摇杆、球芯和摇动真空密封装置相互装配的整体结构示意图；
[0023]图2为图1的A
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A方向剖视图；
[0024]图3为本专利技术中上定位圈和下定位圈的整体结构示意图；
[0025]图4为本专利技术中上定位圈和下定位圈的正视图；
[0026]图5为图4中的Z
‑
Z方向的剖视图；
[0027]图6为本专利技术中上密封圈的整体结构示意图；
[0028]图7为本专利技术中上密封圈的正视图；
[0029]图8为图7中的L
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L方向的剖视图；
[0030]图9为本专利技术中下密封圈的整体结构示意图；
[0031]图10为本专利技术中刮尘圈的整体结构示意图；
[0032]图11为本专利技术中刮尘圈的正视图；
[0033]图12为图11中的K
‑
K方向的剖视图；
[0034]图13为图12中的II的局部放大图；
[0035]其中，1、上定位圈；1
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1、上倾斜部；1
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2、上弧形部；2、上密封圈；2
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1、上密封唇；3、下密封圈；3
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1、下密封唇；4、刮尘圈；4
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1、刮尘槽；4
‑
2、刮尘臂；4
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3、刮尘间隙；5、下定位圈；5
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1、外密封槽；5
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2、下弧形部；5
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3、下倾斜部；6、摇杆；7、螺帽本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，其特征在于，包括摇杆、球芯、上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈、下定位圈，所述上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下呈同轴排布设置，上定位圈、上密封圈、下密封圈、刮尘圈自上而下相互邻接形成密封腔体，密封腔体设置为与球芯外形相互匹配的球形腔，球芯嵌设于密封腔体内，球芯上端和摇杆连接，摇杆的上端延伸至密封腔体的外侧。2.根据权利要求1所述一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，其特征在于，所述上定位圈设置为环形结构，上定位圈的内侧壁自上而下依次设置为上倾斜部和上弧形部，上弧形部的弧度设置为与球芯外壁弧度一致，上倾斜部与球芯外切线之间的夹角设置为锐角，上倾斜部整体呈外扩式结构。3.根据权利要求1所述一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，其特征在于，所述下定位圈设置为环形结构，沿着下定位圈的外侧壁呈环形排布设置有外密封槽，下定位圈的内侧壁自上而下依次设置为下弧形部和下倾斜部，下弧形部的弧度设置为与球芯外壁弧度一致，密封圈嵌设在外密封槽内，下倾斜部与球芯外切线之间的夹角设置为锐角，下倾斜部整体呈外扩式结构。4.根据权利要求1所述一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，其特征在于，所述上密封圈和下密封圈结构设置一致，其均设置为环形结构，沿着上密封圈的上端面和下密封圈的下端面分别呈环形排布设置有上密封唇和下密封唇，所述上密封圈和下密封圈的横截面均设置为“Y”型结构。5.根据权利要求1所述一种基于聚氨酯密封圈的真空设备摇动密封装置，其特征在于，所述刮尘圈设置为环形结构，刮尘圈靠近球芯的一侧的刮尘内侧壁向内延伸设置为刮尘臂，刮尘臂设置为与球芯外侧壁相互适配的弧形曲面结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷现奇，魏宇杰，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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