CN102322527A - 一种用于高速旋转机械的气体密封装置 - Google Patents

一种用于高速旋转机械的气体密封装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102322527A
CN102322527A CN201110261872A CN201110261872A CN102322527A CN 102322527 A CN102322527 A CN 102322527A CN 201110261872 A CN201110261872 A CN 201110261872A CN 201110261872 A CN201110261872 A CN 201110261872A CN 102322527 A CN102322527 A CN 102322527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft
hole
multidiameter
end cap
small
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201110261872A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋书运
徐春冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201110261872A priority Critical patent/CN102322527A/zh
Publication of CN102322527A publication Critical patent/CN102322527A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

本发明的用于高速旋转机械的气体密封装置,包括旋转轴、阶梯轴、轴套、阶梯轴外套和端盖;所述旋转轴沿轴心设有小通孔、与小通孔连通的大通孔,所述阶梯轴包括主轴、设于主轴一端的小径轴,在阶梯轴轴心设有中心通孔;所述小径轴套入大通孔中,中心通孔与小通孔连通;阶梯轴外套和端盖均为设在主轴外部的环状体,阶梯轴外套一端紧靠旋转轴并连接在主轴的外部,另一端与端盖连接,端盖与主轴一端连接,阶梯轴外套、端盖与主轴的外壁之间形成空腔;端盖端面上设有与空腔连通的回收孔;所述轴套紧靠阶梯轴外套套设在旋转轴外部,轴套的内壁上设有周向槽、连通所述周向槽和轴套外壁的密封气体进气孔;在阶梯轴外套上且靠旋转轴的端面上设有通孔。

Description

一种用于高速旋转机械的气体密封装置
技术领域
本发明属于机械密封领域,具体涉及一种用于高速旋转机械的密封机构。
背景技术
在高速旋转机械中,已经广泛地采用空心的轴类零件,并在中心孔内通入压力流体,如冷却液等,这类高速旋转机械被广泛地应用在高速、高精度机械加工设备当中,如深孔内圆磨削机床等,这就迫切地需要高精度、高性能的高速旋转机械密封机构。常用的密封方式主要有机械密封,迷宫密封等,机械密封是在固定件与旋转轴之间采用密封圈密封,这种密封不仅会影响旋转精度,而且不宜在高速下运行,摩擦阻力大,容易发生磨损,致使提前失效和流体泄漏。迷宫密封是在固定件和旋转轴之间形成很小的曲折间隙来实现密封,间隙内填充润滑脂,这种密封方式在旋转轴周向线速度较大时,可使润滑脂从间隙中甩出,产生泄漏,失去密封作用。
发明内容
技术问题:为克服现有技术的不足,本发明提供了一种用于高速旋转机械的气体密封装置,不仅解决了压力流体流入旋转轴的泄漏问题,而且不降低旋转轴的旋转精度。
技术方案:本发明用于高速旋转机械的气体密封装置,包括旋转轴、阶梯轴、轴套、阶梯轴外套以及端盖;所述旋转轴沿轴心设有小通孔,在旋转轴的端部设有与小通孔连通的大通孔,所述阶梯轴包括主轴、设置于主轴一端的小径轴,在阶梯轴轴心设有中心通孔;所述小径轴套入大通孔中,中心通孔与小通孔相连通;阶梯轴外套和端盖均为设置在主轴外部的环状体,阶梯轴外套一端紧靠旋转轴并连接在主轴的外部,另一端与端盖连接,端盖与主轴一端连接,阶梯轴外套、端盖与主轴的外壁之间形成一空腔;端盖的端面上设置有与所述空腔连通的回收孔;所述轴套紧靠阶梯轴外套套设在旋转轴外部,轴套的内壁上设置有周向槽、连通所述周向槽和轴套的外壁的密封气体进气孔;在阶梯轴外套上且靠旋转轴的端面上设置有通孔。
本发明中,所述的通孔均布有若干个,通孔的外包络圆半径R1大于旋转轴半径R,内包络圆半径R2小于旋转轴半径R,以便于流体和气体顺利通过。
本发明中,所述的小径轴外壁与大通孔内壁之间的间隙为10~20μm。    
有益效果:本发明涉及的一种用于高速旋转机械的气体密封装置,可以广泛地应用在高速、高精度机械加工设备当中,如深孔内圆磨削机床等。该装置采用非接触式的气体密封结构,解决了在高速在旋转机械中的密封不良、结构复杂、精度低、寿命短等问题,具有密封性能好、旋转精度高、使用寿命长等优点。
附图说明
图1为本发明气体密封装置的剖面结构图;
图2为阶梯轴外壳与旋转轴结构位置示意图;
图3为旋转轴剖视图;
图4为旋转轴立体图;
图5为阶梯轴剖视图;
图6为阶梯轴立体图;
图7为气体密封壳体剖视图;
图8为气体密封壳体立体图;
图9为阶梯轴外壳剖视图;
图10为阶梯轴外壳立体图。
图中有:旋转轴1、轴套2、阶梯轴外壳3、阶梯轴4、端盖5、回收孔8、大通孔11、小通孔12、周向槽21、密封气体进气孔22;空腔31、通孔32、小径轴41、主轴42、中心通孔43、电气动作区A、流体工作区B。
具体实施方式
本发明的用于高速旋转机械的气体密封装置,包括旋转轴1、阶梯轴4、轴套2、阶梯轴外套3以及端盖5;
所述旋转轴1沿轴心设有大通孔11和小通孔12,在旋转轴1的端部设有与小通孔12连通的大通孔11,所述阶梯轴4包括主轴42、设置于主轴42一端的小径轴41,在阶梯轴4轴心设有中心通孔43;所述小径轴41套入大通孔11中,中心通孔43与小通孔12相连通;
阶梯轴外套3和端盖5均为设置在主轴42外部的环状体,阶梯轴外套3一端紧靠旋转轴1并连接在主轴42的外部,另一端与端盖5连接,端盖5与主轴42一端连接,阶梯轴外套3、端盖5与主轴42的外壁之间形成一空腔31;端盖5的端面上设置有与所述空腔31连通的回收孔8;
所述轴套2紧靠阶梯轴外套3套设在旋转轴1外部,轴套2的内壁上设置有周向槽21、连通所述周向槽21和轴套2的外壁的密封气体进气孔22;在阶梯轴外套3上且靠旋转轴1的端面上设置有通孔32。 
其中,所述的通孔32均布有若干个,通孔32的外包络圆半径R1大于旋转轴1半径R,内包络圆半径R2小于旋转轴1半径R,以便于流体和气体顺利通过。
其中,所述的小径轴41外壁与大通孔11内壁之间的间隙为10~20μm。
本发明的气体密封装置工作时,由中心通孔43通入压力流体,绝大部分流体进入旋转轴1的小孔12内,最终进入流体工作区B。微小量的压力流体从小径轴41和旋转轴1的大孔11之间的间隙内泄漏,由于该间隙仅为10~20μm,具有节流减压的作用,当压力流体从间隙内泄漏后压力将降低。轴套2的内壁上设置有周向槽21、连通所述周向槽21与轴套2的外壁的密封气体进气孔22,以便压缩空气形成完整的密封面;从密封气体进气孔22通入的压缩空气,一部分从轴套2与旋转轴1的间隙内流入电气工作区A,另一部分流向阶梯轴4,流向阶梯轴4的密封气体将泄漏的微量低压流体经阶梯轴外套3端面的孔32一同带入阶梯轴外套3、端盖(5)与主轴(42)的外壁之间形成的空腔31内,最终经过端盖5上的回收孔8流出,防止泄漏的流体进入电气工作区A,达到密封的效果。

Claims (3)

1.一种用于高速旋转机械的气体密封装置,其特征在于,该气体密封装置包括旋转轴(1)、阶梯轴(4)、轴套(2)、阶梯轴外套(3)以及端盖(5);
所述旋转轴(1)沿轴心设有小通孔(12),在旋转轴(1)的端部设有与小通孔(12)连通的大通孔(11),所述阶梯轴(4)包括主轴(42)、设置于主轴(42)一端的小径轴(41),在阶梯轴(4)轴心设有中心通孔(43);所述小径轴(41)套入大通孔(11)中,中心通孔(43)与小通孔(12)相连通;
阶梯轴外套(3)和端盖(5)均为设置在主轴(42)外部的环状体,阶梯轴外套(3)一端紧靠旋转轴(1)并连接在主轴(42)的外部,另一端与端盖(5)连接,端盖(5)与主轴(42)一端连接,阶梯轴外套(3)、端盖(5)与主轴(42)的外壁之间形成一空腔(31);端盖(5)的端面上设置有与所述空腔(31)连通的回收孔(8);
所述轴套(2)紧靠阶梯轴外套(3)套设在旋转轴(1)外部,轴套(2)的内壁上设置有周向槽(21)、连通所述周向槽(21)和轴套(2)的外壁的密封气体进气孔(22);在阶梯轴外套(3)上且靠旋转轴(1)的端面上设置有通孔(32)。
2.根据权利要求1所述的用于高速旋转机械的气体密封装置,其特征在于,所述的通孔(32)均布有若干个,通孔(32)的外包络圆半径R1大于旋转轴(1)半径R,内包络圆半径R2小于旋转轴(1)半径R,以便于流体和气体顺利通过。
3.根据权利要求1所述的用于高速旋转机械的气体密封装置,其特征在于,所述的小径轴(41)外壁与大通孔(11)内壁之间的间隙为10~20μm。
CN201110261872A 2011-09-06 2011-09-06 一种用于高速旋转机械的气体密封装置 Pending CN102322527A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110261872A CN102322527A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 一种用于高速旋转机械的气体密封装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110261872A CN102322527A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 一种用于高速旋转机械的气体密封装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102322527A true CN102322527A (zh) 2012-01-18

Family

ID=45450328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110261872A Pending CN102322527A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 一种用于高速旋转机械的气体密封装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102322527A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108644120A (zh) * 2018-06-25 2018-10-12 杭州新亚低温科技有限公司 一种自平衡多级低温泵
CN110530648A (zh) * 2019-07-30 2019-12-03 南京理工大学 一种高速转台中的侧向进气密封装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55152962A (en) * 1979-05-14 1980-11-28 Fuji Electric Co Ltd Magnetic fluid seal device
JPS6449773A (en) * 1987-08-18 1989-02-27 Fujitsu Ltd Rotation introducing mechanism for vacuum device
CN201145039Y (zh) * 2007-11-23 2008-11-05 哈尔滨市通盛电力技术开发有限公司 全接触气密封油挡
JP2009168068A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd ロータリージョイント
CN201813669U (zh) * 2009-09-22 2011-05-04 陈颖 气吸式取种器密封装置
CN201844021U (zh) * 2010-11-11 2011-05-25 东南大学 一种非接触式气体密封装置
CN202251984U (zh) * 2011-09-06 2012-05-30 东南大学 高速旋转机械的气体密封机构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55152962A (en) * 1979-05-14 1980-11-28 Fuji Electric Co Ltd Magnetic fluid seal device
JPS6449773A (en) * 1987-08-18 1989-02-27 Fujitsu Ltd Rotation introducing mechanism for vacuum device
CN201145039Y (zh) * 2007-11-23 2008-11-05 哈尔滨市通盛电力技术开发有限公司 全接触气密封油挡
JP2009168068A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd ロータリージョイント
CN201813669U (zh) * 2009-09-22 2011-05-04 陈颖 气吸式取种器密封装置
CN201844021U (zh) * 2010-11-11 2011-05-25 东南大学 一种非接触式气体密封装置
CN202251984U (zh) * 2011-09-06 2012-05-30 东南大学 高速旋转机械的气体密封机构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108644120A (zh) * 2018-06-25 2018-10-12 杭州新亚低温科技有限公司 一种自平衡多级低温泵
CN108644120B (zh) * 2018-06-25 2024-01-05 杭州新亚低温科技有限公司 一种自平衡多级低温泵
CN110530648A (zh) * 2019-07-30 2019-12-03 南京理工大学 一种高速转台中的侧向进气密封装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103286679A (zh) 一种超高速空气轴承电主轴
CN103286678A (zh) 一种用于高效高速精密机床的多功能内置式动静压电主轴
CN107588038A (zh) 一种涡轮泵机械密封结构
CN202251984U (zh) 高速旋转机械的气体密封机构
CN103438196B (zh) 齿轮箱用非接触式密封组件
CN110259952A (zh) 一种离心机旋转动密封装置
CN102322527A (zh) 一种用于高速旋转机械的气体密封装置
CN210950311U (zh) 双向气浮旋转接头
CN103629357B (zh) 叶片式回转阀的密封机构
CN206754279U (zh) 浮动环式阻尼密封装置
CN203488683U (zh) 齿轮箱用非接触式密封组件
CN110778823A (zh) 双向气浮旋转接头
CN102900770B (zh) 高速动静压电主轴密封结构
CN102170189A (zh) 电动机浮动密封环轴承室
CN114635966B (zh) 一种浮动轴平面密封旋转接头
CN203426456U (zh) 数控车床大规格精密直驱主轴结构
CN207906665U (zh) 一种具有双平面密封装置的旋转接头
CN102728858A (zh) 一种带吹气装置内置转子可拆卸的车床电主轴
CN105386972A (zh) 一种具有动密封结构的螺杆真空泵
CN103394711A (zh) 数控车床大规格精密直驱主轴结构
CN207701581U (zh) 传动轴
CN206377276U (zh) 一种轴密封器
CN202927044U (zh) 静压电主轴密封结构
CN211398576U (zh) 一种轴承隔离器
CN203189932U (zh) 旋转接头中的密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120118