CN102011866B - 一种复合减压液体密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合减压液体密封结构，包括工作件、机械密封件和防护罩，所述机械密封件套装在工作件上，防护罩套装在工作件并卡固机械密封件，所述防护罩在与机械密封件和工作件邻接的部位设置凹槽，该凹槽与外接压缩空气机连接；所述防护罩端部与工作件之间形成空气阻尼气隙，该空气阻尼气隙与凹槽连通，所述防护罩与机械密封件和工作件之间形成压力区。在确保液体密封不泄露的前提下，本发明成功解决液体轴承、液体导轨高速运动时机械密封阻力大，发热的问题。

Description

一种复合减压液体密封结构
技术领域
本发明属于液体密封领域，具体涉及一种复合减压液体密封结构。
背景技术
液体轴承的液体密封原有结构有两种：一种是机械密封，一种是气密封。随着机械结构的发展，高速运动特殊工况液体密封的要求上述两种结构已不能满足。例如高转速立式磨头，转速高，旋转密封部位在轴系的最下部。气密封在停机、停气时，轴系内液体就会泄露；而机械密封又不能适应高转速，这是因为机械密封通常采用密封件进行密封，密封件一般是由橡胶材料制造或含有橡胶等易磨损腐化的材料，轴承在高速运转的过程中产生大量的热量，橡胶材料易硫化损坏，不能有效保证密封效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种复合减压液体密封结构，能够在确保液体密封不泄露的前提下，成功解决液体轴承、液体导轨高速运动时机械密封阻力大、发热的问题。
本发明主要采用以下技术方案来实现的：
一种复合减压液体密封结构，包括由低压回流液体环绕的工作件、用于密封工作件的低压回流液体的机械密封件和用于卡固机械密封件的防护罩，所述机械密封件套装在工作件上，防护罩套装在工作件并卡固机械密封件，所述防护罩在与机械密封件和工作件邻接的部位设置凹槽，该凹槽与外接压缩空气机连接，防护罩与工作件和机械密封件之间形成压缩空气通道；所述防护罩端部与工作件之间形成空气阻尼气隙，该空气阻尼气隙与压缩空气通道连通，该压缩空气通道形成压力区。
进一步地，所述空气阻尼气隙的高度为0.02—0.07毫米。
其中，所述工作件为主轴，机械密封件为唇式密封圈，该唇式密封圈包括橡胶密封环和套设在密封环内的弹簧圈；所述防护罩为固定密封圈的端盖，所述端盖在与唇式密封圈和主轴邻接的部位设置凹槽，该凹槽与外接压缩空气机连接，端盖与密封圈和主轴之间形成压缩空气通道；该端盖端部与主轴形成空气阻尼气隙，该空气阻尼气隙与压缩空气通道连通，压缩空气通道形成压力区。
其中，所述工作件为固定平面长导轨，机械密封件为密封条；所述防护罩为固定密封条的防护罩，所述防护罩在与密封圈和固定平面长导轨邻接的部位设置凹槽，该凹槽与外接压缩空气机连接，防护罩与密封条和固定平面长导轨之间形成压缩空气通道；该防护罩的端部与固定平面长导轨形成空气阻尼气隙，该空气阻尼气隙与压缩空气通道连通，压缩空气通道形成压力区。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1）由于密封件与高速运转的工作件长时间接触易被硫化或磨损，因此密封件的一端在靠近与工作件接触面的部位设置压力区，压力区外接压缩空气机，根据机械密封的压力控制压缩空气的压力。在工作件工作时，压缩空气的压力大于机械密封内低压回流液体的压力，由此，机械密封件在压力的作用下与运动工作件产生间隙，且低压回流液体不能溢出，密封件就会与高速运动的工作件脱离或半脱离，机械硬性接触消失或基本消失，有效降低机械密封接触压力，减少摩擦力，避免密封件磨损及发热腐化；在工作件停止工作时，停止供给压缩空气，机械密封件自动恢复与工作件间隙的密闭，制止低压回流液体流出，由此保证全程密封。
2）本发明防护罩端部与工作件之间形成的空气阻尼气隙足够小，能够保证压缩空气在压缩空气通道内形成压力区，在保证密封件长时间正常工作的同时，能有效避免防护罩与工作件直接接触，防止磨损。
3）本发明机械密封可靠性好，具有气体密封的低阻尼、少发热的双重优点，适合各种工况下高速液体轴承、液体导轨等液体滑动部件的密封装置。
4）本发明工作时压缩空气能将工作环境中的粉尘、其他液体吹走，使机械密封与有害物质隔绝，避免有害物质破坏机械密封零件，在恶劣的工作环境中这个装置的优势更为突出。
5）本发明结构简单，在确保液体密封、液体不泄露的前提下，成功解决液体轴承、液体导轨高速运动时机械密封阻力大，发热的问题。
附图说明
图1为立式高速旋转主轴的复合减压液体密封结构示意图；
图2为液体静压导轨滑台的复合减压密封结构示意图；
图3为图2的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详述。
实施例1
参照图1，本实施例提供一种立式高速旋转主轴的复合减压密封结构，包括主轴1、用于密封主轴1的低压回流液体2的唇式密封圈3和上述用于卡固唇式密封圈3的端盖4，该唇式密封圈3包括橡胶密封环和套设在密封环内的弹簧圈；所述端盖4在与唇式密封圈和主轴邻接的部位设置凹槽5，该凹槽5通过管路7与外接压缩空气机连接，使得端盖4与密封圈3和主轴1之间形成压缩空气通道；该端盖4端部与主轴1形成空气阻尼气隙6，该空气阻尼气隙6与压缩空气通道连通，所述压缩空气通道形成压力区。
实施例2
参照图2、3，本实施例提供一种液体静压导轨滑台的复合减压密封结构，包括固定平面长导轨11、用于密封固定平面长导轨11的低压回流液体12的密封条13和上述用于卡固密封条13的防护罩14，所述防护罩14在与密封条13和固定平面长导轨11邻接的部位设置凹槽15，该凹槽15通过管路17与外接压缩空气机连接，使得防护罩14与密封条13和固定平面长导轨11之间形成压缩空气通道；该防护罩14的端部与固定平面长导轨11形成空气阻尼气隙16，该空气阻尼气隙16与压缩空气通道连通，所述压缩空气通道形成压力区。
 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种复合减压液体密封结构，包括工作件、机械密封件和防护罩，所述机械密封件套装在工作件上，防护罩套装在工作件并卡固机械密封件，其特征在于，所述防护罩在与机械密封件和工作件邻接的部位设置凹槽，该凹槽与外接压缩空气机连接；所述防护罩端部与工作件之间形成空气阻尼气隙，该空气阻尼气隙与凹槽连通，所述防护罩与机械密封件和工作件之间形成压力区。
2.根据权利要求1所述的复合减压液体密封结构，其特征在于，所述空气阻尼气隙的高度为0.02—0.07毫米。
3.根据权利要求1所述的复合减压液体密封结构，其特征在于，所述工作件为主轴，所述机械密封件为唇式密封圈，该唇式密封圈包括橡胶密封环和套设在密封环内的弹簧圈；所述防护罩为固定密封圈的端盖。
4. 根据权利要求1所述的复合减压液体密封结构，其特征在于，所述工作件为固定平面长导轨，机械密封件为密封条。
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