【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下动密封装置，尤其是一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构。
技术介绍
1、针对水下救援装备上相关设备，譬如转裙、舱口盖等，作业过程中涉及多种工况。以水下救援装备上的对接舱口盖为例：水下对接时，舱口盖内侧(对应密封件上侧)为高压空气(0～5巴)，外侧为高压水(压力远大于高压空气)，要求密封件可靠隔离外界水；对接完成后，舱口盖两侧为压力相同的空气，需要人力驱动打开舱口盖，要求密封件低阻，舱口盖可灵动转动；回到水面母船甲板后，舱口盖内侧为高压空气(0～5巴)，外侧为常压空气，要求密封件可靠密封高压空气。转裙、舱口盖等设备均涉及大通径转动面，要求转动灵活，且在不同工况下能分别可靠密封并隔离高压海水、高压空气，设备密封件密封结构的选取要同时兼顾摩擦性能和气液两相介质的密封性能。目前市面上常见的大直径径向密封件，如格莱圈、星型圈等，在保证高压密封可靠性的同时，无法满足低阻要求；油封等类似结构密封圈转动时阻力较小，但无法密封高压介质。因此，我们提出了一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，从而使其具有较好的密封性能。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，包括转动部件，所述转动部件上开有矩形沟槽，在矩形沟槽内安装密封件本体，从而与结构轴体实现径向密封；
4、密封件本体上设置有弹簧骨架和橡胶套，>
5、橡胶套整体呈横向的“凸”字型结构，包括环形肋、半椭圆环形槽、切口和唇口，橡胶套外圈为一弧形唇口，唇口紧贴结构轴体外表面且可相对转动，构成第一密封面，橡胶套内圈中纵剖面开设一半椭圆环形槽，半椭圆环形槽两侧为环形肋，下部的环形肋均布开设四个切口，上环形肋紧贴矩形沟槽底面构成第二密封面；密封件本体应用在高压空气介质时，上侧为高压空气、下侧为常压空气时，在压力作用下密封件本体轴向移动直至下表面与矩形沟槽贴合形成第三密封面，密封件本体应用在密封高压水时，水从密封件本体下边缘切口处进入密封件本体内圈的半椭圆环形槽空间，为密封件本体内圈提供支撑，径向挤压密封件，增加密封件本体径向压缩量，同时在压力作用下密封件轴向移动直至上表面与矩形沟槽贴合形成第四密封面。
6、其进一步技术方案在于：
7、所述密封件本体制作成一体式结构。
8、所述密封件本体呈环状结构。
9、所述密封件本体为轴对称结构。
10、所述橡胶套上、下侧外圈处各预埋一弹簧骨架，弹簧骨架与橡胶套模制成型，对密封件本体提供支撑，防塌陷。
11、所述弹簧骨架为圆形结构。
12、本专利技术的有益效果如下：
13、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过密封件本体、橡胶套和弹簧骨架之间的互相配合工作，可以方便的完成水下动力密封工作。本专利技术所述的密封件橡胶套硬度较低，密封件与结构件之间较易形成初始密封，环形肋紧贴矩形沟槽底面构成第二密封面；密封件上侧承高压空气介质时，在压力作用下轴向移动直至密封件下表面与矩形沟槽贴合形成第三密封面；密封件下侧承高压水介质(压力远大于高压空气)时，水从密封件下侧切口处进入密封件内圈半椭圆环形槽内，径向挤压密封件，同时密封件轴向移动直至其上表面与矩形沟槽贴合形成第四密封面。
14、本专利技术所述的密封件结构简单，拆装方便，尤其对涉及大通径转动密封面的设备，针对不同特定工况，可同时满足低阻以及可靠密封高压海水和高压空气的性能要求。
15、本专利技术所述的密封件由橡胶套和弹簧骨架组成，包括环形肋、半椭圆环形槽、切口和唇口等特征：密封件橡胶套材料硬度的选取以及环肋特征的设置使得密封件较易在低预压力作用下形成初始密封，保证密封圈与结构轴体之间的低阻性能；密封件上侧为高压空气时，会自动形成第三密封面，提高了密封件高压空气密封性能和可靠性；密封件下侧为高压水时，水从切口进入半椭圆环形槽，为密封件内圈提供支撑和补偿，高压水径向挤压密封件，提高了密封件径向压缩量，同时自动形成第四密封面，提高了密封件高压水密封性能和可靠性。
16、本专利技术具有很高的推广应用价值，可在水下作业装备领域或其他具有类似工况的设备上得到应用和拓展。
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1.一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：包括转动部件(2)，所述转动部件(2)上开有矩形沟槽，在矩形沟槽内安装密封件本体(1)，从而与结构轴体(3)实现径向密封；
2.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述密封件本体(1)制作成一体式结构。
3.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述密封件本体(1)呈环状结构。
4.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述密封件本体(1)为轴对称结构。
5.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述橡胶套(102)上、下侧外圈处各预埋一弹簧骨架(101)，弹簧骨架(101)与橡胶套(102)模制成型，对密封件本体(1)提供支撑，防塌陷。
6.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述弹簧骨架(101)为圆形结构。
【技术特征摘要】
1.一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：包括转动部件(2)，所述转动部件(2)上开有矩形沟槽，在矩形沟槽内安装密封件本体(1)，从而与结构轴体(3)实现径向密封；
2.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述密封件本体(1)制作成一体式结构。
3.如权利要求1所述的一种变工况气液两相介质低阻径向密封结构，其特征在于：所述密封件本体(1)呈环状结构。
4.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：古浪，刘彩连，孙鸿博，韩俊，季红涛，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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