密封结构及密封方法技术

密封装置设置在沿着杆状件的轴线方向彼此相邻的高压空间和低压空间之间，并且对杆状件的外周表面和壳体的内周表面之间的间隙进行密封，其中，杆状件通过该间隙插入。密封装置具有环形构件和密封构件，其中，环形构件被安装到壳体上，密封构件被安装到环形构件上，该密封构件朝向杆状件的外周表面伸出，并且能够与杆状件的外周表面接触。密封构件具有设置在径向外部的外周部分和设置在径向内部的内周部分。密封构件能够变形为弯曲形状，使得能够与杆状件的外周表面接触的部分沿着杆状件的轴线方向朝向低压空间伸出。轴线方向朝向低压空间伸出。轴线方向朝向低压空间伸出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封结构及密封方法


[0001]本专利技术涉及一种密封装置。

技术介绍

[0002]通过密封装置来对相对于彼此移动的轴和壳体之间的间隙进行密封是已知的(例如，参见专利文献1)。该密封装置具有金属环状件和树脂密封件，其中，该金属环状件具有与壳体的轴孔的内周表面紧密接触的圆柱形部分，该树脂密封件由板状和环形树脂构件制成。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利申请公开号No.2015
‑
203491。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的问题
[0007]设置在根据传统技术的密封装置中的树脂密封件的外周部分被固定到金属环状件上。树脂密封件的内周部分以可滑动的方式与轴的外周表面接触，其中，内周部分被变形为弯曲形状。如果轴在上述状态下高速旋转，由于树脂密封件和轴之间的摩擦，树脂密封件的温度可能过度升高。因此，本公开的目的是在保持密封性能的同时抑制由摩擦引起的密封构件的温度的过度升高。
[0008]解决问题的方法
[0009]根据本公开的一种密封结构包括：可旋转的杆状件；壳体，所述壳体具有开口，所述杆状件将通过所述开口插入；以及密封装置，所述密封装置设置在所述壳体内的沿着所述杆状件的轴线彼此相邻的高压空间和低压空间之间，并且所述密封装置被配置为对所述杆状件的外周表面和所述开口的内周表面之间的间隙进行密封。所述密封装置包括：环形构件，所述环形构件被安装到所述壳体，以及环形密封构件，所述环形密封构件被固定到所述环形构件，所述密封构件具有邻近所述杆状件的内周部分，并且所述内周部分朝向所述低压空间弯曲，并且处于弯曲状态的所述内周部分的密封表面与所述杆状件的所述外周表面接触，所述密封表面面向所述杆状件。
[0010]根据本公开的一种密封方法使用：可旋转的杆状件；壳体，所述壳体具有开口，所述杆状件将通过所述开口插入；以及密封构件，所述密封构件设置在所述壳体内的沿着所述杆状件的轴线方向彼此相邻的高压空间和低压空间之间，所述密封构件具有邻近所述杆状件的内周部分。所述密封方法包括：在所述高压空间内的压力低于基准值的情况下，通过将所述密封构件保持在如下状态下，对所述杆状件的外周表面和所述开口的内周表面之间的间隙进行密封，在所述状态下，所述密封构件的邻近所述杆状件的所述内周部分朝向所述低压空间弯曲，并且弯曲状态下的所述内周部分的密封表面与所述杆状件的外周表面接触，所述密封表面面向所述杆状件，以及，在所述高压空间内的所述压力超过所述基准值的
情况下，通过利用所述高压空间内的所述压力挤压所述内周部分的所述密封表面，使得所述密封表面与所述杆状件的所述外周表面分离。
附图说明
[0011]图1是安装到杆状件的密封装置的局部剖视图。
[0012]图2是密封装置的局部剖视图。
[0013]图3是密封装置的前视图。
[0014]图4是安装到杆状件上的密封装置的局部剖视图，其中示出了由于施加低于基准值的压力，使得杆状件的外周表面与密封构件接触的状态。
[0015]图5是安装到杆状件的密封装置的局部剖视图，其中示出了由于施加超过基准值的压力，使得密封构件与杆状件的外周部分分离的状态。
具体实施方式
[0016]以下参照附图对本公开的实施例进行描述。附图中部件的尺寸和比例与实际尺寸和比例有所不同。以下描述的实施例包括本公开的优选示例。因此，各种技术上的优选限制被添加到本实施例。然而，除非在以下描述中具体说明以限制本公开，否则本公开的范围不限于这些形式。
[0017]图1示出了根据实施例的密封结构100的局部剖视图。密封结构100用于各种设备中，诸如用于压缩气体的压缩机等。密封结构100具有壳体2、杆状件3和密封装置10。图2示出了密封装置10的局部剖视图。图3示出了密封装置10的前视图。在每个附图中，轴线方向X和径向方向Y由箭头表示。图2和图3示出了密封装置10在安装到杆状件3之前的状态。图3示出了密封装置10的面向低压空间L的表面。
[0018]密封装置10设置在壳体2的开口2a的内周表面2b和杆状件3的外周表面3a之间的间隙中。例如，壳体2可以是旋转机器的一部分。开口2a是圆形开口。杆状件3是插入到壳体2的开口2a内部的旋转轴。杆状件3围绕轴线旋转。杆状件3通过轴承(未示出)可旋转地支撑。壳体2和杆状件3同轴地设置。密封装置10对壳体2的内周表面2b和杆状件3的外周表面3a之间的间隙进行密封。
[0019]当密封装置10在使用时，沿着穿过密封装置10的轴线方向X的两个相邻空间中的一个空间包括低压空间L，而另一个空间包括高压空间H。在图1中，密封装置10的左侧空间是低压空间L，并且密封装置10的右侧空间是高压空间H。例如，高压空间H可以是具有密封结构100的设备的内部空间。低压空间L可以是具有密封结构100的设备的外部空间。低压空间L可以是连接到壳体2中的外部空间的空间。由于杆状件3的旋转，高压空间H内的气体被压缩。具体地，随着杆状件3的旋转速度增加，高压空间H中的气体被压缩，从而导致高压空间H中的压力增加。杆状件3以例如100krpm(每分钟旋转数)或更高的高速度旋转。当密封装置10正常使用时，高压空间H中的压力高于低压空间L中的压力。杆状件3的旋转速度不限于上述示例。例如，杆状件3的旋转速度可以是5,000rpm至100,000rpm。
[0020]密封装置10具有外部环状件20、内部环状件30、密封构件40和板弹簧50。外部环状件20具有圆柱部分21、凸缘22和弯边部分23。圆柱部分21沿着轴线方向X延伸预定长度。圆柱部分21包括在轴线方向X上彼此间隔开的端部21a和端部21b。凸缘22从圆柱部分21的端
部21a沿径向方向Y向内伸出。也就是说，凸缘22朝向杆状件3的外周表面3a伸出。凸缘22的厚度方向沿轴线方向X。弯边部分23从圆柱部分21的另一端部21b沿径向方向Y向内伸出。弯边部分23通过使圆柱部分21的端部21b弯曲而形成。圆柱部分21的外周表面21c包括与壳体2的内周表面2b接触的表面。圆柱部分21的外周表面21c可以与壳体2的内周表面2b紧密接触。外部环状件20例如由金属制成。外部环状件20采用的金属是不锈钢。外部环状件20可以使用不锈钢以外的金属或其他材料(诸如树脂)形成。外部环状件20是环形构件的一个示例。
[0021]内部环状件30具有圆柱部分31和凸缘32。内部环状件30沿径向方向Y设置在外部环状件20的内表面上。内部环状件30嵌合到外部环状件20中。内部环状件30的外周表面31c与外部环状件20的内周表面21d接触。圆柱部分31在轴线方向X上具有预定长度。圆柱部分31在轴线方向X上的长度比外部环状件20的圆柱部分21在轴线方向X上的长度短。圆柱部分31包括在轴线方向X上彼此间隔开的端部31a和端部31b。凸缘32从圆柱部分31的端部31a沿径向方向Y向内伸出。凸缘32的厚度方向沿着轴线方向X。凸缘32在轴线方向X上与外部环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封结构，所述密封结构包括：可旋转的杆状件；壳体，所述壳体具有开口，所述杆状件将通过所述开口插入；以及密封装置，所述密封装置设置在所述壳体内的沿着所述杆状件的轴线彼此相邻的高压空间和低压空间之间，并且所述密封装置被配置为对所述杆状件的外周表面和所述开口的内周表面之间的间隙进行密封，其中：所述密封装置包括：环形构件，所述环形构件被安装到所述壳体，以及环形的密封构件，所述环形的密封构件被固定到所述环形构件，所述密封构件具有邻近所述杆状件的内周部分，并且所述内周部分朝向所述低压空间弯曲，并且处于弯曲状态的所述内周部分的密封表面与所述杆状件的所述外周表面接触，所述密封表面面向所述杆状件。2.根据权利要求1所述的密封结构，其中，在所述高压空间内的压力超过基准值的情况下，所述密封构件变形以使得所述密封表面与所述杆状件的所述外周表面分离。3.根据权利要求1或2所述的密封结构，其中：所述环形构件具有圆柱部分，所述圆柱部分沿着所述杆状件的轴线方向延伸，并且所述圆柱部分相比所述密封构件朝向所述低压空间伸出得更远。4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封结构，所述密封结构还包括安装构件，所述安装构件被配置为将所述密封构件固定到所述环形构件，其中：所述环形构件具有朝向所述杆状件的所述外周表面伸出的凸缘，所述密封构件的邻近所述壳体的外周部分沿着所述杆状件的轴线方向固定在所述凸缘和所述安装构件之间，所述凸缘相比所述密封构件更靠近所述高压空间，所述安装构件相比...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田笃史，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：