CN111006022A - 一种液体压差式真空动密封机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空动密封技术领域，且公开了一种液体压差式真空动密封机构，包括载液槽和密封罩，所述载液槽的内部设有堵液塞，所述堵液塞位于密封流体的上部且位于密封罩的内部，所述载液槽的内壁且位于堵液塞的上方固定连接有限位环，所述限位环用于对堵液塞形成上行限位效果。本发明通过在载液槽的内圈设堵液塞，并配合固定于载液槽内壁的限位环，当平衡真空腔内气压变大时，液柱会顶升堵液塞，使得堵液塞紧压于限位环的底部，可保障堵液塞与限位环的密封性能，防止密封流体排入密封罩内。

Description

一种液体压差式真空动密封机构

技术领域

本发明涉及真空动密封技术领域，具体为一种液体压差式真空动密封机构。

背景技术

随着科学技术的发展，真空状态下的生产工艺层出不穷，所谓动密封，即是将旋转、传动等工作从设备外部空间传递至设备真空室内，所需要解决的问题就是通过真空动密封完成真空室与外部环境的密封，防止气体泄漏入真空室内，同时能够外部传动进入真空室内，例如真空阀门的开启与关闭、真空冶金设备的拉锭与送料、化工领域的真空反应釜等。

其中，动密封中的旋转式动密封，一般在密封间隙内填入流体，以液体式密封实现真空动密封，其包括液态金属真空动密封和磁流体真空动密封，其中，液态金属真空动密封的液体压差式密封原理如图1所示，包括密封器1、平衡真空腔1a、载液槽2、旋转轴3和密封罩4，旋转轴3为旋转传动轴，载液槽2内填入液态金属，密封罩4随旋转轴3同步转动，并在载液槽2内浸入实现密封，利用密封罩4的液柱高度平衡平衡真空腔1a与密封器1下方的压差，为了减小液柱高度，通常需要将平衡真空腔1a内单独抽真空，其缺点是若平衡真空腔1a中压力增大，则会产生密封流体喷向下部真空室的危险，由于下部真空室在实际生产中的不稳定性，难以保障真空室内的气压稳定，故而，液体压差式密封总存在生产上的安全隐患，因此提出一种液体压差式密封件，旨在解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有液体压差式真空动密封件在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种液体压差式真空动密封机构，具备安全性能更高、压力波动环境下更加稳定运行的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种液体压差式真空动密封机构，包括载液槽和密封罩，所述载液槽的内部设有堵液塞，所述堵液塞位于密封流体的上部且位于密封罩的内部，所述载液槽的内壁且位于堵液塞的上方固定连接有限位环，所述限位环用于对堵液塞形成上行限位效果。

优选的，所述堵液塞的内部且靠近密封罩的内壁开设有泄流孔，所述泄流孔与限位环不在同一垂直面内，所述堵液塞的内径由下至上逐渐变小且贯通堵液塞的内部。

优选的，所述密封罩的内壁且位于泄流孔的上方设有阻流环，所述阻流环的下部与限位环的上部在同一垂直面上重合。

优选的，所述阻流环的下部设有向密封罩内壁方向向上倾斜的楔形斜面，限位环的顶部设有向密封罩内壁方向向下倾斜的楔形斜面。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在载液槽的内圈设堵液塞，并配合固定于载液槽内壁的限位环，当平衡真空腔内气压变大时，液柱会顶升堵液塞，使得堵液塞紧压于限位环的底部，可保障堵液塞与限位环的密封性能，防止密封流体排入密封罩内。

2、本发明通过在堵液塞内开设泄流孔，当密封器内下部其他变大时，其压动堵液塞下行，密封流体会通过泄流孔进入堵液塞的上部，由于泄流孔具有阻尼孔特性，可减缓压力波动对载液槽内液柱的影响，从而，有效防止密封器内下部真空室压力波动对动密封件的稳定性影响。

3、本发明通过在密封罩的内壁且位于泄流孔的上方设阻流环，可使得压力波动产生时，阻挡泄流孔喷射出的密封流体，使密封流体回流至堵液塞的上部，避免进入密封罩内腔的下部。

附图说明

图1为传统液体压差式动密封件结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构放大示意图。

图中：1、密封器；1a、平衡真空腔；2、载液槽；3、旋转轴；4、密封罩；5、堵液塞；5a、泄流孔；6、限位环；7、阻流环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种液体压差式真空动密封机构，包括密封器1，密封器1固定于真空设备的相应位置，在密封器1的内部设有承台，在密封器1内的承台上固定连接有载液槽2，密封器1的承台与载液槽2均为环形件，在载液槽2的U型沟槽内填充有密封流体，密封器1的内部设有旋转轴3，旋转轴3为贯穿于密封器1的传动轴，旋转轴3的外部固定套接有密封罩4，密封罩4也为环形罩，密封罩4的下边缘伸入载液槽2内的密封流体内，密封器1的内腔且位于密封罩4的上部设为平衡真空腔1a，使用时，将平衡真空腔1a内抽真空，由此，以密封罩4-密封流体-载液槽2为界的动密封界面即可形成，旋转轴3与密封罩4同步转动，由载液槽2内的密封流体对密封器1内的上下部空间实现动密封。在载液槽2的内部设有堵液塞5，堵液塞5位于密封流体的上部且位于密封罩4的内部，在载液槽2的内壁且位于堵液塞5的上方固定连接有限位环6，限位环6对堵液塞5形成上行限位效果，当平衡真空腔1a内压力变大时，载液槽2内密封流体位于密封罩4边缘板左右两侧的压差，会产生使得两侧液柱高度发生变化的趋势，推动堵液塞5上行，因堵液塞5受限位环6的上行限制，故而堵液塞5挤压于限位环6的底部，在该压差作用下，堵液塞5与限位环6的可产生较好密封的性能，防止载液槽2内密封流体进入密封罩4内。其中，为使得堵液塞5与密封罩4内壁的密封效果在受压差作用时更好，可将堵液塞5的下部边缘且靠近密封罩4的内壁侧设皮碗，在压差作用下，皮碗可更加紧贴于密封罩4的内壁，从而能够提高其密封性能。

其中，在堵液塞5的内部开设泄流孔5a，泄流孔5a贯通堵液塞5的内部，堵液塞5的内径由下至上逐渐变小，泄流孔5a与限位环6不在同一垂直面内，泄流孔5a的设置，可使得密封罩4内气压因压力波动变大时，在压动堵液塞5下行的瞬间，载液槽2内的液体可通过泄流孔5a喷射于堵液塞5的上部，可减小载液槽2内液柱高度差的变化，从而减小压力波动带来的液柱高度不稳定性影响，以便于平衡密封罩4在高速旋转时两侧的粘滞阻力，保障其旋转稳定性。

其中，在密封罩4的内壁且位于泄流孔5a的上方设有阻流环7，阻流环7的下部与限位环6的上部在同一垂直面上重合，其重合面积占各自本身的三分之二，由阻流环7的设置，可使得通过泄流孔5a喷出的密封流体被阻挡而回流至堵液塞5的上部，待压力稳定后，再通过泄流孔5a汇合于原密封流体中。

其中，将阻流环7的下部设有向密封罩4内壁方向向上倾斜的楔形斜面，同时，在限位环6的顶部设有向密封罩4内壁方向向下倾斜的楔形斜面，以便于喷射出的密封流体回流。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种液体压差式真空动密封机构，包括载液槽(2)和密封罩(4)，其特征在于：所述载液槽(2)的内部设有堵液塞(5)，所述堵液塞(5)位于密封流体的上部且位于密封罩(4)的内部，所述载液槽(2)的内壁且位于堵液塞(5)的上方固定连接有限位环(6)，所述限位环(6)用于对堵液塞(5)形成上行限位效果。

2.根据权利要求1所述的一种液体压差式真空动密封机构，其特征在于：所述堵液塞(5)的内部且靠近密封罩(4)的内壁开设有泄流孔(5a)，所述泄流孔(5a)与限位环(6)不在同一垂直面内，所述堵液塞(5)的内径由下至上逐渐变小且贯通堵液塞(5)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种液体压差式真空动密封机构，其特征在于：所述密封罩(4)的内壁且位于泄流孔(5a)的上方设有阻流环(7)，所述阻流环(7)的下部与限位环(6)的上部在同一垂直面上重合。

4.根据权利要求3所述的一种液体压差式真空动密封机构，其特征在于：所述阻流环(7)的下部设有向密封罩(4)内壁方向向上倾斜的楔形斜面，限位环(6)的顶部设有向密封罩(4)内壁方向向下倾斜的楔形斜面。

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