用于轴杆直线往复运动的随动密封装置，包括固定槽和设置在固定槽内部的重叠放置的多层密封片；所述密封片为中心设有开孔的长方形金属密封片，所述多层密封片开孔区域的长度由上至下依次增大；所述固定槽为由两片开口最大的密封片组成的盒子，所述固定槽的宽度不小于密封片的宽度，所述固定槽的厚度不小于其他密封片的厚度之和。本实用新型专利技术不但解决了工作过程中工作箱体中介质和噪音大量泄漏的问题，提高了设备的环保性能，改善了作业环境，而且结构简单，安装方便，成本低廉；本实用新型专利技术不仅适用于轴杆，也适用于一些需要实现运动时密封的装置上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程和机械领域的密封装置，具体地说，涉及电机轴杆或其它运动体相对于工作箱体的一个平面作直线往复运动时实现工作箱体始终保持密封状态的随动密封装置。
技术介绍
电机工作时，电机轴杆进行旋转运动或前后往复运动。为了实现较高的密封要求，大多采用浮动密封、滑动定位角形接头随动密封和磁力随动密封等轴密封方式将轴杆与相邻部件密封为一体。对于磨粉机、打磨机、搅拌机、破碎机和切割机等设备，电机轴杆相对于工作箱体的一个平面进行直线往复运动时，为了避免粉尘与物料飞扬、控制噪音以及避免电机与粉尘或冷却液的接触，电机转轴前端往往被封闭在工作箱体中。因此，电机轴杆不仅自身进行旋转运动或沿轴杆轴方向的前后运动，还要作相对于工作箱体的直线往复运动。而这一区域必须通过密封才能避免粉尘与物料飞扬、控制噪音、避免电机与粉尘或冷却液接触，保持工作环境的清洁和对设备的保护。当直线往复运动的区域相对于箱体来说足够小时，通过轴密封机构连接一块密封片就能解决轴杆直线往复运动区域的密封。当直线往复运动的区域相对于箱体来说足够大时，由于一块密封片在运动时受到边界限制，往往不能解决密封的问题。
技术实现思路
针对现有技术不能解决的电机轴杆相对于工作箱体作直线往复运动时工作箱体的密封问题，本技术提供了一种用于轴杆直线往复运动的随动密封装置，解决了轴杆运动区域相对箱体较大时，轴杆运动区域的密封问题。本技术的技术方案:用 于轴杆直线往复运动的随动密封装置，包括固定槽和设置在固定槽内部的重叠放置的多层密封片；所述密封片为中心设有开孔的长方形金属密封片，所述多层密封片开孔区域的长度由上至下依次增大；所述固定槽为由两片开口最大的密封片组成的盒子，所述固定槽的宽度不小于密封片的宽度，所述固定槽的厚度大于其他密封片的厚度之和；所述第一层密封片的开孔半径R1等于轴杆半径r，所述第η层密封片的开孔宽度为2r，开孔长度Rn= (n-1) Xm+r ;所述每层密封片由开始时的中心位置移动到下一层密封片边缘的距离为m，所述每层密封片的开孔与密封片上、下两端的距离均为Cl1，所述每层密封片的开孔与密封片左、右两端的距离均为L，所述相邻密封片之间的搭接长度不小于d2，所述固定槽的开孔长度D为多层密封片的运动半径；上述参数之间存在如下关系:L=2m+d2 (Eq.1), D=Rn= (n-1) Xm+r (Eq.2)根据Eq.1和Eq.2得到,所述密封片的数量n=+1 ;所述y=为取整函数。优选的是，所述固定槽固定在工作箱体的开口部分以实现轴杆直线往复运动时工作箱体中的密封，所述固定方式为焊接或铆固。优选的是，轴杆与第一层密封片之间的密封方式为轴密封。本技术的设计原理:所述随动密封装置由固定槽和设置在固定槽内部的密封片组成，所述密封片随电机轴杆的直线往复运动活动错位重叠。根据电机轴杆直线往复运动区域以及箱体可利用区域的大小，按一定规则设计密封片的数量和尺寸，在满足密封要求的同时实现材料的节约，从而获得整个密封机构的经济性和实用性。密封片可以是铁片或具有一定强度的其它材料。无论各层密封片如何运动，相邻密封片之间都至少存在一定的搭接长度d2，以保证两个相邻密封片之间的有效密封。多层密封片根据尺寸大小分为第一层密封片、第二层密封片、......第η层密封片。各层密封片的纵向尺寸(即宽度)相等，横向尺寸(即长度)和开孔依次增大(图1)。最大密封片(第η层密封片)是不动的，作为密封片的固定槽。所述固定槽是由双层密封片构成的一个带有开口的盒子，其开口大小就是轴杆直线往复运动区域的大小。其它密封片为单层，置于固定槽内，保证密封片在固定槽内随轴杆往复运动。固定槽的宽度大于密封片的宽度，固定槽的厚度略大于其他密封片的厚度之和，以确保能容纳全部密封片且密封片运动相对稳定。固定槽可采用焊接或铆固的方式固定在箱体上，属于箱体的一部分。第一层密封片的开孔半径为轴杆或运动体的半径，轴杆与第一层密封片之间采用轴密封或其它密封方式。1.直线往 复运动区域多片密封原理现在以3片密封片的随动密封装置为例来解释运动原理。通过各个密封片之间相互移动，各个密封片始终会封堵电机轴杆的运动区域，保证粉尘不能透过。密封片可依次重叠，可以交替重叠，也可以无序重叠，以获得良好的密封效果为准。运动时，第一层密封片I在轴杆的运动作用下，移动至第二层密封片2的开孔边缘；并带动第二层密封片2继续移动，在轴杆的拖动下，第一层密封片I和第二层密封片2一同移动至第三层密封片3的开孔边缘(图2)。往返运动时，第一层密封片I先行向反方向移动，到达第二层密封片2的开孔边缘，然后拖动第一层密封片I和第二层密封片2 —同移动，运动到第三层密封片3的另一边缘。2.直线往复运动区域多片密封机构设计轴杆或运动体相对于工作箱体作直线往复运动时，已知轴杆或运动体的半径为r，组成固定槽的密封片的开口长度2D为直线往复运动的开口尺寸，各个密封片密封搭接长度为d2。每层密封片的开孔与密封片上、下两端的距离均为Cl1，为了保持密封，密封片宽度h 彡 2X (r+di)(图 3)。一层密封片的开孔半径取R1=K最大密封片不参与运动，为固定槽，固定槽的开孔半径D=Rn。固定槽的开孔半径D决定了轴杆最终的运动半径，其它各个密封片被置于固定槽内。固定槽即最大密封片(第η块)的尺寸受箱体尺寸的限制。对于各密封片的数量，各个密封片的开孔大小由以下公式确定:假设，运动开始时，密封片都处于中心位置(图3)，密封片每次移动到下一层密封片边缘的距离为m，第一个密封片向左运动m距离后，左侧达到第二个密封片开孔边缘，同时在左侧第一个密封片端部与第二个密封片端部对齐，在右侧，第一个密封片端部与第二个密封片端部有长度d2的搭接。由此得到，当最大密封片(固定槽)两侧的翼缘长度L为2m+d2时，可满足密封片相对运动且保持密封的要求。固定槽为满足容纳密封片的要求，固定槽的翼缘长度L应不小于2m+d2。要得到每个密封片的所有参数，在已知杆轴半径r和密封片机构的运动半径D时，还要知道密封片的数量η和密封片每次的运动距离m。η级密封片实现η-l次运动，移动的距离是(n_l) Xm (图3)，则:(n-1) Xm+r=D(Eq.3)贝丨J:m= (D_r) / (n_l)(Eq.4)又因为，L=2m+d2(Eq.1)结合式(Eq.1)、式(Eq.4)，则密封片数量n由下公式确定:n=2 (D~r) / (L_d2)+1(Eq.5)由于片数只能取整，实际片数为:na=+l=+1 (Eq.6)由式(Eq.5)可知，若开口半径D越大，翼缘长度L越小，需要的密封片数量越多。当L > D+d2时，一层活动片，一个固定槽就可以实现密封。计算出na后，将na代替n，根据式(Eq.4)计算密封片每次移动距离m，再计算各密封片的尺寸。通过以下公式就可获知开孔半径，密封片半径。第一片:开孔半径R1=I",密封片半径S1=HZnrKl2 ；第二片:开孔半径R2=r+m,密封片半径S2=r+3m+d2 ；第三片:开孔半径R3=r+2m,密封片半径S3=r+4m+d2 ；......第η 片:开孔半径 Rn=r+(n-l)m=D,密封片半径 Sn=r+(n+l)m+d2。通过公式得知，所有密封片的翼缘本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于轴杆直线往复运动的随动密封装置，其特征在于：包括固定槽（7）和设置在固定槽（7）内部的重叠放置的多层密封片；所述密封片为中心设有开孔的长方形金属薄片，所述多层密封片开孔区域的长度由上至下依次增大；所述固定槽（7）为由两片开口最大的密封片组成的盒子，所述固定槽（7）的宽度不小于密封片的宽度，所述固定槽（7）的厚度大于其他密封片的厚度之和；?所述第一层密封片的开孔半径R1等于轴杆半径r，所述第n层密封片的开孔宽度为2r，开孔长度Rn=(n?1)×m+r；所述每层密封片由开始时的中心位置移动到下一层密封片边缘的距离为m，所述每层密封片的开孔与密封片上、下两端的距离均为d1，所述每层密封片的开孔与密封片左、右两端的距离均为L，所述相邻密封片之间的搭接长度不小于d2，所述固定槽的开孔长度D为多层密封片的运动半径；上述参数之间存在如下关系：?L=2m+d2??（Eq.1），D=Rn=(n?1)×m+r????（Eq.2）；?根据Eq.1和Eq.2得到，所述密封片的数量n=[2(D?r)/(L?d2)+1]+1；所述y=[x]为取整函数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范宏，翟乃鑫，张鑫，杨亚楠，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
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