CN111801522A - 旋转运动密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直线及旋转运动密封装置。根据本发明一实施例的直线及旋转运动密封装置，包括：壳体；中空的第一轴，其贯通所述壳体结合；第一密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，并对它们之间进行密封；第二轴，其至少一部分插入至所述第一轴的内部；第二密封件，其配置在所述第一轴和所述第二轴之间，并对它们之间进行密封；以及第三密封件，其配置在所述第一轴的内缘面或所述第二轴的外缘面中任一个。

Description

旋转运动密封装置
技术领域
本发明涉及可旋转运动密封装置。更具体地，用于具有旋转轴的机械元件，从而使轴做旋转运动，同时防止轴与固定的壳体之间发生流体泄漏，此外，当因密封件的磨损或破损需要进行替换时，可以使用预制的备用密封件的旋转运动密封装置，其中，该机械元件是用在将通过气体间化学反应形成的粒子沉积在晶片表面来形成绝缘膜或导电膜的化学气相沉积(CVD；Chemical Vapor Deposition)工艺、原子层沉积(ALD；Atomic LayerDeposition)工艺、离子注入工艺、OLED及蚀刻工艺等。
背景技术
通常，用于真空压力设备的直线及旋转运动密封装置，被配置在面向高压区和低压区，并在它们之间做直线及旋转运动的轴的外缘面，从而使高压区和低压区互相密封。
图1是现有的用于真空压力设备的密封装置的截面图，如图所示，现有的用于真空压力设备的密封装置1包括壳体10，以及贯通壳体10结合的轴20。轴20面向高压区和低压区，壳体10位于高压区与低压区的边界。并且，在壳体10与轴20之间具有轴套30和用于密封的密封件40。轴套30用于减小壳体10与轴20之间发生的摩擦，密封件40用于对壳体10与轴20之间进行密封。此时，在轴20和密封件40之间也会发生摩擦，为了最小化此时发生的摩擦，在轴20的表面涂覆有陶瓷层。并且，可以设置多个密封件40分别位于所述壳体10的上部和下部来提高密封效果。
轴20可以相对于壳体10做旋转运动。轴套30用于减小轴20做旋转运动时的摩擦，轴套30可以是内部具有多个球的球轴套，或者是内部具有固体润滑剂的滑动轴套。
但具有上述结构的现有的用于真空压力设备的密封装置1具有以下缺点：仅可以做旋转运动或直线运动，若要同时实现直线运动，密封件40也需要同时满足对于旋转运动的密封和对于直线运动的密封。当同时满足旋转运动和直线运动的密封时，密封件40具有容易发生破损、寿命短，并且需要经常更换的缺点。
一方面，轴20被设置为可以对于壳体10做旋转运动。此时，轴套30用于减小轴20做旋转运动时的摩擦，轴套30可以是内部具有多个球的球轴套，或者是内部具有固体润滑剂的滑动轴套。
但是具有上述结构的现有的用于真空压力设备的密封装置1的缺点在于密封件40容易发生破损、寿命短，并且需要经常更换。而且，还会发生轴20从壳体10脱离的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于真空压力设备的旋转运动密封装置，轴可以做旋转运动，同时防止轴与固定的壳体之间发生流体泄漏。
并且，本发明的目的在于提供一种用于真空压力设备的直线及旋转运动密封装置，轴可以同时做直线及旋转运动，同时防止轴与固定的壳体之间发生流体泄露。
并且，提供一种直线及旋转运动密封装置，当对旋转运动进行密封的密封件发生破损时，通过将轴沿轴向移动，可以替换使用新的备用密封件。
并且，提供一种直线及旋转运动密封装置，当对旋转运动进行密封的密封件发生破损时，通过将轴沿轴向移动，可以替换使用新的备用密封件。
并且，提供一种旋转运动密封装置，能够防止传递旋转运动的轴从壳体发生脱离。
解决问题的技术方案
根据本发明一实施例的直线及旋转运动密封装置，包括：壳体；中空的第一轴，其贯通所述壳体结合；第一密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，并对它们之间进行密封；第二轴，其至少一部分插入至所述第一轴的内部；第二密封件，其配置在所述第一轴和所述第二轴之间，并对它们之间进行密封；以及第三密封件，其配置在所述第一轴的内缘面或所述第二轴的外缘面中任一个，所述第一轴被设置成对于所述壳体可做轴向直线运动，所述第二轴被设置成对于所述第一轴可做旋转运动及直线运动，当所述第二轴在所述第一轴内位于第一位置时，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，所述第二轴移动到所述第一轴内第二位置时，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
并且，所述第一密封件是用于直线运动的线性密封件，所述第二密封件是用于旋转运动的旋转密封件，所述第三密封件是用于旋转运动的旋转密封件。
并且，所述壳体的内缘面和所述第一轴的外缘面中任一个上形成有沿轴向延伸的突起，在另一个上形成有供所述突起插入的槽。
并且，在所述壳体和所述第一轴之间配置有轴套，在所述第一轴和所述第二轴之间配置有轴套或向心轴承。
并且，所述第一轴形成为趋向一端内径逐渐扩大的多段阶梯，或者，所述第二轴形成为趋向一端外径逐渐缩小的多段阶梯，在所述第一轴和所述第二轴的一端之间配置有所述轴套或所述向心轴承。
并且，在所述壳体的内缘面和所述第一轴的外缘面上分别形成有沿轴向分隔规定距离的限位部，从而将它们之间的轴向直线运动限制在一定距离内。
并且，所述第三密封件配置在所述第一轴的内缘面，并且，所述第二轴上配置有用于与所述第三密封件的内缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
并且，所述第三密封件配置在所述第一轴的外缘面，并且，所述第一轴上配置有用于与所述第三密封件的外缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
根据本发明另一实施例的一种直线及旋转运动密封装置，包括：壳体；中空的第一轴，其贯通所述壳体结合；第一密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，并对它们之间进行密封；第二轴，其至少一部分插入至所述第一轴的内部；第二密封件，其配置在所述第一轴和所述第二轴之间，并对它们之间进行密封；以及第三密封件，其配置在所述壳体的内缘面或所述第一轴的外缘面中任一个，所述第一轴被设置成对于所述壳体可做旋转运动，所述第二轴被设置成对于所述第一轴可做轴向直线运动，当所述第一轴在所述壳体内位于第一位置时，所述第三密封件不对所述第一轴和所述壳体之间进行密封，当所述第一轴移动到所述壳体内第二位置时，所述第三密封件对所述第一轴和所述壳体之间进行密封。
并且，所述第一密封件是用于旋转运动的旋转密封件，所述第二密封件是用于直线运动的线性密封件，所述第三密封件是用于旋转运动的密封件。
并且，所述第一轴的内缘面和所述第二轴的外缘面中任一个上形成有沿轴向延伸的突起，在另一个上形成有供所述突起插入的槽。
并且，所述壳体和所述第一轴之间配置有轴套或向心轴承，所述第一轴和所述第二轴之间配置有轴套。
并且，在所述第一轴的内缘面和所述第二轴的外缘面上分别形成有沿轴向分隔规定距离的限位部，从而将它们之间的轴向直线运动限制在一定距离内。
并且，所述第三密封件配置在所述壳体的内缘面，并且，所述第一轴上配置有用于与所述第三密封件的内缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
并且，所述第三密封件配置在所述第一轴的外缘面，并且，所述壳体上配置有用于与所述第三密封件的外缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
根据本发明一实施例的旋转运动密封装置，包括：中空的壳体；中空的第一轴，其一部分插入至所述壳体内，对于所述壳体可做旋转运动及轴向运动；第二轴，其贯穿所述第一轴，并且与所述第一轴一起旋转；第一密封件及第二密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，对它们之间进行密封，所述第一轴可在所述壳体内沿轴向在第一位置和第二位置移动，当所述第一轴在所述壳体内位于所述第一位置时，所述第一密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，当所述第一轴在所述壳体内位于所述第二位置时，所述第二密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
并且，所述第一密封件及所述第二密封件在轴向上相互分隔设置。
并且，在所述第一密封件及所述第二密封件之间介有间距调整件。
并且，所述第一轴包括延伸形成的具有阶梯差的突出部，当所述第一轴位于所述第一位置时，所述第一密封件对所述突出部和所述壳体之间进行密封，当所述第一轴位于所述第二位置时，所述第二密封件对所述突出部和所述壳体之间进行密封。
并且，所述壳体的一部分形成为趋向一端内径逐渐扩大的多段阶梯，通过所述突出部和所述壳体的阶梯差，所述第一轴沿第一方向的移动受到限制。
并且，还包括第三密封件，其位于所述第一轴和所述第二轴之间，对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
并且，所述第一轴和所述第二轴通过结合手段实现结合，使得所述第一轴和所述第二轴一同旋转。
并且，所述结合手段是配置在暴露在所述壳体外部的所述第一轴或所述第二轴上的夹紧机构或螺栓。
并且，所述夹紧机构以围绕所述第一轴的外缘面的方式附着，从而结合所述第一轴和所述第二轴，通过所述夹紧机构防止所述第一轴及所述第二轴从所述壳体发生脱离。
并且，还包括防脱离件，其用于防止所述第二轴发生脱离，所述防脱离件与暴露在所述壳体外部的所述第一轴或所述第二轴结合。
并且，所述第一轴包括第一结合部及第二结合部，供所述防脱离件通过结合手段与所述第一轴进行结合，所述第一结合部及所述第二结合部沿所述第一轴的轴向分隔。
并且，当所述防脱离件结合至所述第一结合部时，所述第一轴位于所述第一位置，当所述防脱离件结合至所述第二结合部时，所述第一轴位于所述第二位置。
并且，所述第一密封件及所述第二密封件是用于旋转运动的旋转密封件。
发明的效果
根据本发明的直线及旋转运动密封装置，配置有一对轴分别执行直线及旋转运动，在壳体和第一轴及第一轴和第二轴之间分别配置有密封件，从而防止它们之间发生流体泄漏。
并且，提供一种直线及旋转运动密封装置，当对旋转运动进行密封的密封件发生破损时，通过将轴沿轴向移动，可以替换使用新的备用密封件。
并且，根据本发明的旋转运动密封装置，配置有一对轴分别执行旋转运动，在壳体和第一轴及第一轴和第二轴之间分别配置有密封件，从而防止它们之间发生流体泄漏。
并且，提供一种旋转运动密封装置，当对旋转运动进行密封的密封件发生破损时，通过将轴沿轴向移动，可以替换使用新的备用密封件，具有延长旋转运动密封装置的使用寿命的效果。
并且，通过设置防脱离件，可以防止传递旋转运动的轴从壳体发生脱离。
附图说明
图1是显示现有的密封装置的截面图。
图2是显示根据本发明的第一实施例的直线及旋转运动密封装置的第一实施例的立体图。
图3是显示图2的直线及旋转运动密封装置的分解立体图。
图4是显示图3的直线及旋转运动密封装置的局部截面图。
图5是显示图2的直线及旋转运动密封装置的截面图。
图6是显示图2的实施例中第二轴在轴向移动后的状态的截面图。
图7是显示本发明的第二实施例的直线及旋转运动密封装置的截面图。
图8是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的立体图。
图9是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的分解立体图。
图10是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的分解立体截面图。
图11是显示图7的旋转运动密封装置的第一轴位于第一位置的截面图。
图12是显示图7的旋转运动密封装置的第一轴位于第二位置的截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明进行详细说明,使本发明所属技术领域的普通技术人员易于实施本发明。本发明能够体现为多种不同的形式，并非受限于在此说明的实施例。并且，为了更清楚地说明本发明的实施例，将省略掉与说明无关的部分。
本说明书中使用的术语仅用于说明实施例，并非用于限定本发明。在说明书中没有特别说明的情况下，单数表达包括复数含义。
应当理解，在本说明书中当使用“包括”、“具有”、“具备”等时，是指存在说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或他们的组合，并不是指提前排除包括或者附加有一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或他们的组合的可能性。
并且，为显示各结构的具有不同特征的功能，独立地示出本发明的各个结构，但这并非代表各结构以分离的硬件或一个软件为单位构成。即，为了方便说明，以罗列的方式对各结构进行描述，但各个结构能够是由至少两个结构组成的一个结构，或者，一个结构能够分为多个结构来执行功能。上述各结构的统一和分离的实施例，在不脱离本发明的本质的前提下均属于本发明的权利范围。
并且，下面的实施例用于更清楚地向本发明所属技术领域的普通技术人员进行说明，会夸张显示附图中各元素的形状及大小，以更清楚地进行说明。
下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
图2是显示根据本发明的第一实施例的直线及旋转运动密封装置的第一实施例的立体图，图3是显示图2的直线及旋转运动密封装置的分解立体图。图4是显示图3的直线及旋转运动密封装置的局部截面图，图5是显示图2的直线及旋转运动密封装置的截面图。图6是显示图2的实施例中第二轴在轴向移动后的状态的截面图。
参照图2至图6，根据本发明一实施例的直线及旋转运动密封装置包括：壳体；贯通所述壳体结合的中空的第一轴；配置在所述壳体和所述第一轴之间，对它们之间进行密封的第一密封件；至少部分插入至所述第一轴的第二轴；配置在所述第一轴和所述第二轴之间，对它们之间进行密封的第二密封件，配置在所述第一轴的内缘面或所述第二轴的外缘面中任一个的第三密封件。
其中，所述第一轴被设置成对于所述壳体只可以做轴向直线运动，或者被设置成既可以做旋转运动也可以做轴向直线运动。一方面，所述第二轴被设置成相对于所述第一轴可以做旋转运动和轴向直线运动，或者只可以做轴向直线运动。
在此，将所述第一轴做轴向直线运动，所述第二轴做旋转运动和轴向运动的情况定义为第一实施例，将第一轴做旋转运动和轴向运动，第二轴做轴向直线运动的情况定义为第二实施例。
在示出的第一实施例中，包括：壳体100；穿过壳体100结合的中空的第一轴200；以及配置在壳体110和第一轴200之间，对它们之间进行密封的第一密封件300；至少部分插入第一轴200内部的第二轴400；配置在第一轴200和第二轴400之间，对它们之间进行密封的第二密封件500。
第一轴200被设置成对于所述壳体100可以做轴向直线运动，所述第二轴400被设置成可以对所述第一轴200做旋转运动和轴向运动。
下面，更详细地说明所述第一实施例。
所述壳体100是圆筒状，具有用于固定在高压区和低压区之间边界的法兰110，在其内缘面一侧形成有向内侧突出的限位部120。所述法兰110上形成有用于固定到边界的多个螺孔112。并且，所述壳体100的内部配置有圆筒状的轴套130，壳体100的另一端具有和限位部120一起固定轴套130的壳体盖140。壳体盖140螺纹结合至壳体100的另一端。此时，轴套130的两端部分别接触所述限位部120和壳体盖140，通过螺纹结合的壳体盖140得到固定。并且，轴套130用于减小壳体100和第一轴200之间的摩擦，可以使用内部具有固体润滑剂的滑动轴套等多种类型的轴套。
一方面，限位部120的一面形成为多段阶梯，在多段阶梯122配置有第一密封件300。限位部120的外侧具有垫圈150，垫圈150插入壳体100的内部对第一密封件300进行固定。垫圈150的一面形成有多段阶梯152，在阶梯152上可以配置有其他第一密封件300’。并且，在垫圈150的外侧配置有垫圈盖160，用于固定垫圈150及其他第一密封件300’。
第一密封件300、300’用于对壳体100和第一轴200之间进行密封，可以是对直线运动具有优秀的密封性能的用于直线运动的线性密封件，从而用于沿轴向做直线运动的第一轴200。在本实施例中使用了O型圈作为非限制性示例，也可以使用唇形密封件等多种形式的线性密封件。
中空的第一轴200是从一端趋向另一端外径和内径逐渐扩大的多段阶梯。即，第一轴200的外缘面可以形成为三段，从一端开始分别为小外径部210、中外径部220及大外径部230。第一轴200的内缘面可以形成为两段，从一端开始分别为小内径部240及大内径部250。
第一轴200的小外径部210穿过限位部120、垫圈150及垫圈盖160向一侧突出，中外径部220和轴套130接触，轴套130用于减小做直线运动时第一轴200与壳体100之间的摩擦。一方面，大外径部230的端部，即第一轴200另一端和所述壳体100的另一端通过柔性盖罩600连接。
第一轴200可以随着轴套130沿轴向做直线运动，当朝一侧移动时，形成在小外径部210和中外径部220之间的阶梯222卡在限位部120从而限制移动。并且，当第一轴200朝向另一侧移动时，通过所述柔性盖罩600来限制其移动。
柔性盖罩600用于防止杂质进入壳体和第一轴200的另一端之间，可以随着第一轴200朝轴向移动来扩大和缩小。多使用由橡胶等具有弹性的合成树脂制成的波纹管作为柔性盖罩，还可以根据安装有用于真空压力设备的直线及旋转运动密封装置的机器的用途，使用铁氟龙或不锈钢来制造柔性盖罩。
一方面，配置在壳体100和第一轴200之间的第一密封件300是用于直线运动的线性密封件，因此，当第一轴200发生旋转时将失去作为直线运动的线性密封件的功能。
为此，虽为示出，优选地，在壳体100的内缘面和第一轴200的外缘面中任一个上形成沿轴向延伸的突起，另一个上形成供所述突起插入的槽，由此来防止第一轴200发生旋转。
第二轴400是从一端趋向另一端外径逐渐缩小的多段阶梯。即，第二轴400的外缘面形成为四段，从一端开始分别为大外径部410、中外径部420、第一小外径部430及第二小外径部432。
第二轴400的中外径部420、第一小外径部430及第二小外径部43从一侧穿过第一轴200得到结合，第二轴400的外缘面的大外径部410的直径大于第一轴200的内缘面的小内径部240的直径。在第二轴400的中外径部420和第一轴200的小内径部240之间形成有规定间隔，可以防止在第二轴200旋转时发生摩擦。
如上所述，第一轴200的内径趋向另一侧逐渐扩大，第二轴400的外径趋向另一侧逐渐缩小，并且，可以配置规定空间440。在规定空间440，从一侧开始可以配置有多个第二密封件500和向心轴承450。第二密封件500用于对第一轴200和第二轴400之间进行密封，向心轴承450用于使第二轴400可以对于第一轴200旋转。在本实施例中，配置向心轴承450使第二轴400对于第一轴200旋转，也可以使用轴套作为替代。第二轴400通过所述轴套实现相对于第一轴200的旋转。
在此，第二密封件500是在旋转运动中具有优秀的密封性能的用于旋转运动的旋转密封件，从而用于做旋转运动的第二轴400，在本实施例中，使用了唇形密封件作为非限制性示例，也可以使用多种形式的旋转密封件。
一方面，所述向心轴承450的两端侧的第二轴400的外缘面上分别配置有阶梯460和卡环470，能够对向心轴承450进行固定。卡环470以可拆卸的方式固定向心轴承后，插入至第二轴400的外缘面。并且，向心轴承450通过邻近配置的第三密封件800和位于第一轴200另一端的轴承盖罩260再一次得到固定。
一方面，根据本实施例的直线及旋转运动密封装置，可以包括第三密封件800。第三密封件800和第二密封件500一样，是对于旋转运动具有优秀的密封性能的用于旋转运动的旋转密封件，从而应用于做旋转运动的第二轴400。在本实施例中使用了唇形密封件作为非限制性示例，也可以使用多种形式的旋转密封件。
第三密封件800可以配置在第一轴200的内缘面或第二轴400的外缘面中任一个上，在本实施例中，将配置在第一轴200的内缘面的情况作为示例。第三密封件800邻近向心轴承450。如图5所示，当第二轴400在第一轴200内位于第一位置时，第三密封件800的内缘面不与第二轴400的外缘面接触。由此，在所述第一位置，第三密封件800不对第一轴200和第二轴400之间进行密封。然而，长期使用所述密封装置会导致第二密封件500达到使用寿命或发生破损。而利用全部拆卸所述密封装置后再次进行安装的方式更换第二密封件500没有效率。此时，使用者可以去除卡环470，然后在第一轴200内将第二轴400推向一侧(在本实施例中为左侧)来移动到图6所示的第二位置。
如图6所示，将第二轴400相对于第一轴200移动到第二位置时，第三密封件800的内缘面可以接触第二轴400的外缘面。作为示例，第三密封件800的内缘面可以与配置在第二轴400的外缘面的槽部412接触，从而对第一轴200和第二轴400之间进行密封。槽部412上可以安装有额外配置在第二轴400的环状结合环。由此，即使第二密封件500达到使用寿命，也不需要通过整个拆卸所述密封装置后再次组装的方式来更换第二密封件500，只要去除卡环470，并轻松移动第二轴400在第一轴200中位置，就可以使用第三密封件800代替第二密封件500。此时，第二轴400的大外径部410的另一侧和第一轴200的小内径部240的一侧之间可以轴向分隔。为了防止第二轴400和第一轴200在所述第二位置内发生轴向相对运动，可以配置卡环472。
一方面，在第一轴200的另一端配置有轴承盖罩260，轴承盖罩260对配置在第一轴200内部的第二密封件500、向心轴承450及第三密封件800进行固定，同时固定所述柔性盖罩600。
下面，将说明如上所述的第一实施例的操作。
首先，参照图5说明在第一位置的密封装置的操作。
虽未示出，在密封装置的另一侧配置有供第一轴200和第二轴400做旋转运动和直线运动的驱动装置。
第二轴400在所述驱动装置的驱动下旋转。在第一轴200和第二轴400的另一侧之间配置有向心轴承450，在一侧形成有规定间隔，因此，第一轴200不发生旋转。并且，如上所述，在壳体100的内缘面和第一轴200的外缘面中任一个上形成有轴向延长的突起(未示出)，在另一个上形成有供所述突起插入的槽(未示出)，由此可以彻底防止第一轴200发生旋转。
一方面，所述驱动装置驱动第二轴400做轴向运动。此时，第二轴400的轴向运动分为朝一侧移动和朝另一侧移动的两种情况。
当第二轴400朝一侧移动时，结合在第二轴400外缘面的卡环470受到力的作用，该力通过第三密封件800、向心轴承450及第二密封件500传递到第一轴200，使得第一轴200随着轴套130做直线运动。
当第二轴400朝另一侧移动时，第二轴400的大外径部接触第一轴200的一端而发生移动，如上，第一轴200随着轴套130做直线运动。
此时，所述旋转运动和直线运动同时发生，在第一轴200和第二轴400之间配置有向心轴承450，在所述壳体100的内缘面和第一轴200的外缘面之间配置有轴向延长的突起和槽，使得所述第一轴200仅做直线运动。
在此，可以对所述第一轴200及第二轴400的至少一端(优选为全部两端)进行抛光处理，使其具有高硬度和高精密度的表面。进行抛光处理是为了使第一轴200及第二轴400和密封件300、500之间的接触应力分布及温度分布更加均匀，如上所述地对第一轴200和第二轴400进行抛光处理，可以使第一轴200及第二轴和密封件300、500之间形成更加彻底的气密密封。
下面对所述轴200、400的抛光处理过程进行详细介绍，在加工的轴200、400的至少一端表面，通过机械及热处理等方法将规定的涂覆物质以规定涂覆厚度进行涂覆，然后进行抛光处理使得涂覆表面具有均匀的厚度。此时，在完成涂覆后进行抛光处理是为了任意调节涂覆厚度来获得均匀的涂覆厚度。但是，并不限定于此，也可以在完成抛光处理后进行涂覆。
下面，参照图6说明在第二位置中密封装置的操作。
当对第一轴200和第二轴400之间进行密封的第二密封件500达到使用寿命或发生破损时，使用者只需要去除卡环470，并将第二轴400在第一轴200内推向一侧来移动至图6所示的第二位置，然后再次安装卡环470。此外，为了防止第二轴400和第一轴200在所述第二位置内发生相对轴向运动，可以配置卡环472。
虽未示出，在密封装置的另一侧配置有供第一轴200和第二轴400做旋转运动和直线运动的驱动装置。
第二轴400在所述驱动装置的驱动下旋转。在第一轴200和第二轴400的另一侧之间配置有向心轴承450，在一侧形成有规定间隔，因此，第一轴200不会发生旋转。一方面，所述驱动装置驱动第二轴400轴向移动。此时，第二轴400的轴向移动分为朝一侧移动和朝另一侧移动的两种情况。
其中，当第二轴400朝一侧移动时，结合在第二轴400外缘面的卡环470受到力的作用，该力通过第三密封件800、向心轴承450及第二密封件500传递到第一轴200，使得第一轴200随着轴套130做直线运动。
并且，当第二轴400朝另一侧移动时，与第一轴200的一端接触的同时结合在第二轴400的卡环472受到力的作用，该力被传递到第一轴200，使得第一轴200随着轴套130做直线运动。
此时，所述旋转运动和直线运动同时发生，在第一轴200和第二轴400之间配置有向心轴承450，在所述壳体100的内缘面和第一轴200的外缘面之间配置有轴向延伸的突起和槽，使得所述第一轴200仅做直线运动。
图7是显示本发明的第二实施例的直线及旋转运动密封装置的截面图。
如图7所示，用于真空压力设备的直线及旋转运动密封装置的第二实施例，在壳体100和第一轴200之间配置有向心轴承450使得第一轴200做旋转运动，在第一轴200和第二轴400之间配置有轴套130使得第二轴400做直线运动。即，第一轴200被配置成可以对于壳体100做旋转运动，第二轴400被配置成可以对于所述第一轴200做轴向直线运动。
并且，在壳体100和第一轴200之间配置有第二密封件(旋转密封件，500)，在第一轴200和第二轴400之间配置有第一密封件(线性密封件，300)。此时，密封件300、500可以分别使用如上所述的对于直线运动和旋转运动具有优秀的密封性能的O型圈和唇形密封件。
与所述第一实施例相同，第二实施例的第一轴200和第二轴400的至少一端(优选为全部两端)可以通过热处理、镀金及涂覆等方法进行抛光处理。
如上所述的用于真空压力设备的直线及旋转运动密封装置的第二实施例与所述第一实施例具有相同效果。即，具有一对轴200、400，轴200、400分别执行直线运动及旋转运动，在壳体100和第一轴200及第一轴200和第二轴400之间配置有对于直线运动和旋转运动具有优秀的密封性能的密封件300、500，防止在它们之间发生流体泄露。
一方面，在所述第一实施例及第二实施例中，一对密封件，即第一密封件300及第二密封件500分别以O型圈和唇形密封件的形式示出。但是，并不限定于此，可以使用多种类型的密封件。
并且，第二实施例可以与所述第一实施例相同，将第三密封件800配置在壳体100和第一轴200之间。当对壳体100和第一轴200之间进行气密密封的第二密封件500达到使用寿命或发生破损时，使用者将第一轴200在壳体100内移动至一侧，使得第三密封件800对壳体100和第一轴200之间进行密封。此时，第三密封件800的内缘面可以与配置在第一轴200的外缘面的槽部212接触，对第一轴200和壳体100之间进行密封。槽部212上还可以安装有额外配置在第一轴200的环状结合环。
如上所述，根据本发明的实施例的直线及旋转运动密封装置具有一对轴，一对轴分别执行直线及旋转运动，在壳体和第一轴及第一轴和第二轴之间分别配置有密封件，防止在它们之间发生流体泄露。
并且，第一轴和第二轴中任一个(第一实施例)，或壳体和第一轴中任一个(第二实施例)上额外配置有用于旋转运动的密封件，当使用中的用于旋转运动密封件发生破损时，将第二轴相对于第一轴移动(第一实施例)，或者将第一轴相对于壳体移动(第二实施例)，将新的用于旋转运动的密封件配置到可以进行密封的位置，由此延长对于旋转运动的密封效果。
下面，对根据本发明一实施例的旋转运动密封装置进行说明。
图8是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的立体图，图9是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的分解立体图。图10是显示根据本发明一实施例的旋转运动密封装置的分解立体截面图，图11是显示图7的旋转运动密封装置的第一轴位于第一位置的截面图。图12是显示图7的旋转运动密封装置的第一轴位于第二位置的截面图。
参照图8至图12，根据本发明一实施例的旋转运动密封装置，包括：中空的壳体1100；部分插入壳体1100，可对于壳体1100做旋转运动及轴向运动的中空的第一轴1200；贯穿第一轴1200，和第一轴1200一起旋转的第二轴1300；配置在壳体1100和第一轴1200之间，对壳体1100和第一轴1200之间进行密封的第一密封件1400a及第二密封件1400b。
在此，第一轴1200在壳体1100内可以轴向移动至第一位置和第二位置，当第一轴1200在壳体1100内位于第一位置时(参照图11)，第一密封件1400a对壳体1100和第一轴1200之间进行密封，当第一轴1200位于壳体1100内第二位置时(参照图12)，第二密封件1400b对壳体1100和第一轴1200之间进行密封。
第一位置是图11所示的第一轴1200的位置，是第一轴1200的突出部1210与第一密封件1400a接触，从而对第一轴1200和壳体1100之间的空间进行密封的位置。并且，第二位置是图12所示的第一轴1200的位置，是第一轴1200的突出部1210与第二密封件1400b接触，从而对第一轴1200和壳体1100之间的空间进行密封的位置。
所述壳体1100是圆筒状，具有用于固定在高压区和低压区之间边界的法兰1110，在其内缘面一侧形成有向内侧突出的限位部1101。所述法兰1400形成有用于固定到边界的多个螺孔1401。如图11及图12所示，当第一轴1200贯穿壳体1100的中空时，在壳体1100和第一轴1200之间会产生空间，在该空间内可以配置第一密封件1400a和第二密封件1400b。第一密封件1400a及第二密封件1400b用于对壳体1100和第一轴1200之间进行密封，可以是对旋转运动具有优秀的密封性能的用于旋转运动的旋转密封件。在本实施例中使用了O型圈作为非限制性示例，也可以使用唇形密封件等多种形式的旋转密封件。
壳体1100是从一端趋向另一端外径和内径逐渐扩大的阶梯，在另一端可以配置有壳体盖1140，可以通过螺丝等结合手段对壳体1100和壳体盖1140之间进行结合。
并且，第一密封件1400a和第二密封件1400b可以在轴向上分隔设置。在分隔的第一密封件1400a和第二密封件1400b之间可以介有间距调整件1410。间距调整件1410物理分隔第一密封件1400a和第二密封件1400b。并且，间距调整件1410可以固定第一密封件1400a和第二密封件1400b的位置，使得它们在壳体1100内不会发生移动。
参照图9及图10，多个第一密封件1400a及第二密封件1400b可以分别构成为垫圈1410及密封件1420。在垫圈1410的一面形成有阶梯，在阶梯上安装有密封件1420。
参照图11及图12，分别设置有多个第一密封件1400a及第二密封件400b，多个第二密封件1400b和多个第一密封件1400a之间配置有间距调整件1410，间距调整件1410分隔第二密封件1400b和第一密封件1400a的同时固定它们在壳体1100中的位置。在第一密封件1400a的一端配置有壳体盖1140，其压迫壳体1100内并排插入的第一密封件1400a、第二密封件1400b及间距调整件1410，上述结构的优点在于，不需要利用额外的结合手段将第一密封件1400a及第二密封件1400b结合至壳体1100，也能够固定它们在壳体中的位置。
第一轴1200包括形成在其内部的中空及阶梯差，以及从外缘面延长形成的突出部1210。在图11所示的第一位置，第一密封件1400a可以对突出部1210和壳体1100之间进行密封。突出部1210可以包括突出部外径面1211和突出部限位部1212(参照图10)。突出部外径面1211和第一密封件1400a接触来形成密封，可以对壳体1100和第一轴1200之间进行密封。
一方面，如图11所示，当第一轴1200位于第一位置时，第一轴1200的突出部外径面1211不与第二密封件1400b接触。由此，在第一位置时，第二密封件1400b不对壳体1100和第一轴1200之间进行密封。
长期使用所述旋转运动密封装置会导致第一密封件1400a达到使用寿命或破损。此时，通过整体拆卸并重新组装所述旋转运动密封装置的方式替换第一密封件1400a没有效率。作为更高效的方法，需要不用整体拆卸所述旋转运动密封装置就能够使用新的密封件。
在本实施例中，使用者推动暴露在壳体1100外部的第一轴1200，例如推动第一轴的第二外经部1230，可以将第一轴1200从第一位置推到图12所示的第二位置。
那么如图12所示，第一轴1200将位于第二位置(第一轴1100在壳体1100内从第一位置轴向移动至第二位置)，突出部1210也将位于壳体1100内的第二位置。
在第二位置，第一轴1200的突出部1210与第二密封件1400b接触，对第一轴1200和壳体1100之间的空间进行密封。
所述旋转运动密封装置的优点在于，当第一密封件1400a发生破损或达到使用寿命时，轴向移动第一轴1200可以则可以使用新的第二密封件1400b。
一方面，由于第一轴1200具有突出部1210，与此对应地，壳体1100的一部分形成为趋向一端内径逐渐扩大的阶梯。根据一实施例的壳体1100形成有具有第一外径部1120和第二外径部1130的多段阶梯，在第一外径部1120和第二外径部1130之间的外径差异可以形成阶梯1121。当第一轴1200从第一位置移动到第二位置时，即使用者用物理方式推动第一轴1200时，第一轴1200的突出部1210的限位部1212会被阶梯1121阻挡，由此限制第一轴1200的移动。这样的结构使得第一轴1200从第一位置移动到第二位置时，第一轴1200位于第二位置的固定位置。
并且，基于具有阶梯1121的壳体1100结构，多个第一密封件1400a及第二密封件1400b可以和间距调整件1410一起并排插入至如上所述的壳体1100内部。
并且，由于第二轴1300的贯通会在第一轴1200的中空形成空间，即第一轴1200和第二轴1300之间的空间，可以在该空间中配置第三密封件1400c。第三密封件1400c可以对第一轴1200和第二轴1300之间进行密封。作为非限制性示例，第三密封件1400c可以是O型圈，也可以使用唇形密封件等多种形式的密封件。
并且，第一轴1200和第二轴1300通过结合手段1500结合，当第一轴1200旋转时，第二轴1300也一同旋转。
在此，结合手段1500可以是夹紧机构或螺栓，但并不限定于此，可以使用螺丝或销等多种形式的结合手段。
作为一例，使用夹紧机构作为结合手段1500时，夹紧机构以围绕第一轴1200外缘面的方式附着，压迫第一轴1200的外缘面从而对第一轴1200和第二轴1300进行结合，由于结合夹紧机构所产生的夹紧机构的阶梯差，可以防止第一轴1200及第二轴1300从壳体1100发生脱离。并且，将第一轴1200从第一位置移动到第二位置时，使用者松开夹紧机构将第一轴1200从第一位置移动到第二位置，然后再次将夹紧机构设置在第一轴1200。
可以将防脱离件1600作为结合手段1500。旋转运动密封装置为了防止第二轴1300从壳体1100发生脱离，在暴露在壳体1100外部的第一轴的第二外径部1230上结合防脱离件1600。
为此，在第一轴1200的第二外经部1230上可以形成有第一结合部1231及第二结合部1232。第一结合部1231及第二结合部1232可以对应于形成在防脱离件1600的法兰部1610的结合孔1611。相对应的第一结合部1231和结合孔1611或第二结合部1232和结合孔1611通过结合手段1500相互结合，由此，防脱离件1600可以与第一轴1200结合。
一方面，参照图11及图12，防脱离件1600可以结合在暴露在壳体1100外部的第一轴1200或第二轴1300，由此，所述结合的防脱离件1600可以防止第一轴1200或第二轴1300因其他外力(例如重力等)从壳体1100发生脱离。
并且，按照与在第一轴1200结合防脱离件1600类似的方式，可以在第二轴1300形成用于结合防脱离件1600的结合部1301。通过结合手段1500将结合部1301和防脱离件1600的法兰部1610的结合孔1611进行结合，由此来结合第二轴1300和防脱离件1600。
进一步地，法兰部1610的结合孔1611，第一轴1200的第一结合部1231或第二结合部1232，及第二轴1300的结合部1301一起通过结合手段1500结合，使得防脱离件1600、第一轴1200及第二轴1300结合在一起。
在此，当结合手段1500在第一轴1200的第一结合部1231对第一轴1200和第二轴1300进行结合时，第一轴1200可以位于第一位置；当结合手段1500在第一轴1200的第二结合部1231对第一轴1200和第二轴1300进行结合时，第一轴1200可以位于第二位置。
由此，由于长期使用所述旋转运动密封装置导致第一密封件1400a达到寿命或发生破损时，使用者可以去除第一轴1200的第一结合部1231和第二轴1300的结合部1301之间的结合手段1500，将第一轴1200从第一位置移动到第二位置，然后再次将结合手段1500结合至第一轴1200的第二结合部1232和第二轴1300的结合部1301，将第一轴1200固定到第二位置。
基于上述结构，由于壳体1100内部的密封件1400a、1400b发生破损及损毁而需要替换密封件时，不需要整个拆卸所述旋转运动密封装置，可以加倍延长装置的使用寿命。
作为其他实施例，可以利用穿过第一轴1200及第二轴1300的销来对第一轴1200和第二轴1300进行结合，其中销垂直于轴的轴方向。并且，在对第一轴1200和第二轴1300的结合位置进行调节的第一轴上，形成有多个供所述销穿过的开口(未示出)。由此，用户可以根据开口的位置适当调节第一轴1200和第二轴1300的结合位置。在该实施例中，将第一轴1200从第一位置移动到第二位置时，仅需要解除第一轴1200和第二轴1300的销连接，将第一轴1200从第一位置移动到第二位置，然后再次用销进行连接。
综上，对本发明的代表性实施例进行了详细说明，应当理解，本领域普通技术人员可以在本发明的范围内对上述实施例进行多种变更。因此，本发明的权利要求范围并不受限于上述说明的实施例，而应基于所附权利要求及其等同物进行定义。

Claims (28)

1.一种直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
包括：
壳体；
中空的第一轴，其贯通所述壳体结合；
第一密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，并对它们之间进行密封；
第二轴，其至少一部分插入至所述第一轴的内部；
第二密封件，其配置在所述第一轴和所述第二轴之间，并对它们之间进行密封；以及
第三密封件，其配置在所述第一轴的内缘面或所述第二轴的外缘面中任一个，
所述第一轴被设置成能够对于所述壳体做轴向直线运动，所述第二轴被设置成能够对于所述第一轴做旋转运动及直线运动，
当所述第二轴在所述第一轴内位于第一位置时，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，当所述第二轴移动到所述第一轴内第二位置时，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
2.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一密封件是用于直线运动的线性密封件，所述第二密封件是用于旋转运动的旋转密封件，所述第三密封件是用于旋转运动的旋转密封件。
3.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述壳体的内缘面和所述第一轴的外缘面中任一个上形成有沿轴向延伸的突起，在另一个上形成有供所述突起插入的槽。
4.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述壳体和所述第一轴之间配置有轴套，在所述第一轴和所述第二轴之间配置有轴套或向心轴承。
5.根据权利要求4所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一轴形成为趋向一端内径逐渐扩大的多段阶梯，或者，所述第二轴形成为趋向一端外径逐渐缩小的多段阶梯，在所述第一轴和所述第二轴的一端之间配置有所述轴套或所述向心轴承。
6.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述壳体的内缘面和所述第一轴的外缘面上分别形成有沿轴向分隔规定距离的限位部，从而将它们之间的轴向直线运动限制在一定距离内。
7.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第三密封件配置在所述第一轴的内缘面，并且，在所述第二轴上配置有用于与所述第三密封件的内缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
8.根据权利要求1所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第三密封件配置在所述第一轴的外缘面，并且，在所述第一轴上配置有用于与所述第三密封件的外缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
9.一种直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
包括：
壳体；
中空的第一轴，其贯通所述壳体结合；
第一密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，并对它们之间进行密封；
第二轴，其至少一部分插入至所述第一轴的内部；
第二密封件，其配置在所述第一轴和所述第二轴之间，并对它们之间进行密封；以及
第三密封件，其配置在所述壳体的内缘面或所述第一轴的外缘面中任一个，
所述第一轴被设置成能够对于所述壳体做旋转运动，所述第二轴被设置成能够对于所述第一轴做轴向直线运动，
当所述第一轴在所述壳体内位于第一位置时，所述第三密封件不对所述第一轴和所述壳体之间进行密封，当所述第一轴移动到所述壳体内第二位置时，所述第三密封件对所述第一轴和所述壳体之间进行密封。
10.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一密封件是用于旋转运动的旋转密封件，所述第二密封件是用于直线运动的线性密封件，所述第三密封件是用于旋转运动的密封件。
11.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述第一轴的内缘面和所述第二轴的外缘面中任一个上形成有沿轴向延伸的突起，在另一个上形成有供所述突起插入的槽。
12.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述壳体和所述第一轴之间配置有轴套或向心轴承，在所述第一轴和所述第二轴之间配置有轴套。
13.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述第一轴的内缘面和所述第二轴的外缘面上分别形成有沿轴向分隔规定距离的限位部，从而将它们之间的轴向直线运动限制在一定距离内。
14.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第三密封件配置在所述壳体的内缘面，并且，在所述第一轴上配置有用于与所述第三密封件的内缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
15.根据权利要求9所述的直线及旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第三密封件配置在所述第一轴的外缘面，并且，在所述壳体上配置有用于与所述第三密封件的外缘面形成规定间隔的槽部，由此，在所述第一位置上，所述第三密封件不对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，在所述第二位置上，所述第三密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
16.一种旋转运动密封装置，其特征在于，包括：
中空的壳体；
中空的第一轴，其一部分插入至所述壳体内，能够对于所述壳体做旋转运动及轴向运动；
第二轴，其贯穿所述第一轴，并且与所述第一轴一起旋转；
第一密封件及第二密封件，其配置在所述壳体和所述第一轴之间，对它们之间进行密封，
所述第一轴能够在所述壳体内沿轴向在第一位置和第二位置移动，
当所述第一轴在所述壳体内位于所述第一位置时，所述第一密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封，当所述第一轴在所述壳体内位于所述第二位置时，所述第二密封件对所述壳体和所述第一轴之间进行密封。
17.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一密封件及所述第二密封件在轴向上相互分隔设置。
18.根据权利要求17所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
在所述第一密封件及所述第二密封件之间介有间距调整件。
19.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一轴包括延伸形成的具有阶梯差的突出部，
当所述第一轴位于所述第一位置时，所述第一密封件对所述突出部和所述壳体之间进行密封，
当所述第一轴位于所述第二位置时，所述第二密封件对所述突出部和所述壳体之间进行密封。
20.根据权利要求19所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述壳体的一部分形成为趋向一端内径逐渐扩大的多段阶梯，通过所述突出部和所述壳体的阶梯差，所述第一轴沿第一方向的移动受到限制。
21.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
还包括第三密封件，其位于所述第一轴和所述第二轴之间，对所述第一轴和所述第二轴之间进行密封。
22.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一轴和所述第二轴通过结合手段实现结合，使得所述第一轴和所述第二轴一同旋转。
23.根据权利要求22所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述结合手段是配置在暴露在所述壳体外部的所述第一轴或所述第二轴上的夹紧机构或螺栓。
24.根据权利要求23所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述夹紧机构以围绕所述第一轴的外缘面的方式附着，从而结合所述第一轴和所述第二轴，通过所述夹紧机构防止所述第一轴及所述第二轴从所述壳体发生脱离。
25.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
还包括防脱离件，其用于防止所述第二轴发生脱离，
所述防脱离件与暴露在所述壳体外部的所述第一轴或所述第二轴结合。
26.根据权利要求25所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一轴包括第一结合部及第二结合部，其供所述防脱离件通过结合手段与所述第一轴进行结合，所述第一结合部及所述第二结合部沿所述第一轴的轴向分隔。
27.根据权利要求26所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
当所述防脱离件结合至所述第一结合部时，所述第一轴位于所述第一位置，
当所述防脱离件结合至所述第二结合部时，所述第一轴位于所述第二位置。
28.根据权利要求16所述的旋转运动密封装置，其特征在于，
所述第一密封件及所述第二密封件是用于旋转运动的旋转密封件。
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