CN113028060B - 一种圆柱形管滚动接触密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆柱形管滚动接触密封装置,包括圆柱形管,圆柱形管内腔设置柱塞，柱塞至少包括一个密封段，每个密封段外壁至少开设四个凹槽，凹槽内卡入与其相配合的纺锤型体，纺锤型体可在凹槽内滚动，纺锤型体可沿圆柱形管内壁滚动。本发明在圆柱形管内腔设置柱塞，柱塞外壁至少开设四个凹槽，凹槽内卡入与其相配合的纺锤型体，纺锤型体可在凹槽内滚动，也可沿圆柱形管内壁滚动。纺锤型体滚动实现密封装置的移动，因为滚动产生的摩擦力比滑动产生的摩擦力小，降低了密封装置在管内移动时的摩擦阻力，减小装置磨损，延长使用时间，并降低使用和维护成本。

Description

一种圆柱形管滚动接触密封装置

技术领域

本发明涉及圆柱形管密封领域，尤其涉及一种圆柱形管滚动接触密封装置。

背景技术

目前的管内可移动密封采用滑动式接触密封方法及装置。理想状态下，该类方法和装置是可行的，但是在实际使用过程中，通常环境复杂，该类方法和装置采用的滑动密封，在密封接触段移动时，很难同时兼顾密封性、装置与管的磨损速度两方面：要使密封效果好，滑动摩擦方式阻力较大、能耗较高；装置磨损较快，密封效果下降快，密封有效期短；要使装置与管的磨损速度慢，密封效果则较差。在给管内的可移动密封带来诸多不便，并且会造成使用成本和维护成本较高。

发明内容

为了克服现有技术不足，提出一种圆柱形管滚动接触密封装置，以解决上述背景技术中提出的问题。因为滚动产生的摩擦力比滑动产生的摩擦力小得多，所以本发明采用滚动接触密封方式，提供了一种圆柱形管滚动接触密封装置，降低密封装置在管内移动时的装置与圆柱形管的摩阻，减少装置与圆柱形管密封部位的磨损，而将移动密封带来的大部分磨损转移到装置内部，因此更易控制损耗，从而延长装置使用时间、降低使用和维护成本。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种圆柱形管滚动接触密封装置,包括圆柱形管,所述所述圆柱形管内腔设置柱塞，所述柱塞至少包括一个密封段，每个密封段外壁至少开设四个凹槽，所述凹槽内卡入与其相配合的纺锤型体，所述纺锤型体可在凹槽内滚动，所述纺锤型体可沿圆柱形管内壁滚动；所述纺锤型体的形状为：将圆柱形管横截面的内壁均分为至少四等份，每等份两端点连接一条直线，此直线为中心轴，每等份沿圆柱形管内壁画弧形边，以每等份的弧形边为边，沿中心轴旋转360°可形成一个纺锤型体的形状；所述柱塞的直径不超过圆柱形管的直径，所述柱塞封堵除纺锤型体外圆柱形管内腔的空隙，位于同一个密封段上的纺锤型体的中心轴位于同一截面，所述纺锤型体一侧与圆柱型形管内壁接触，形成接触边，位于同一个密封段上的所有纺锤型体的接触边覆盖圆柱形管内壁。

作为本发明的更进一步技术方案：所述纺锤型体一面与凹槽部分接触。纺锤体与凹槽密封但少量接触，密封和定位的同时，减少装置内部摩擦。

作为本发明的更进一步技术方案：位于同一个密封段上的凹槽规格相同，所述凹槽内卡入的纺锤型体的规格也相同。

作为本发明的更进一步技术方案：所述柱塞为刚性材料和弹性材料的组合。根据纺锤型体连接处特点、管光滑程度、装置制作工艺、使用环境，柱塞不同部位选择不同材料。

本发明的有益效果：

1.本发明在圆柱形管内腔设置柱塞，柱塞外壁至少开设四个凹槽，凹槽内卡入与其相配合的纺锤型体，纺锤型体可在凹槽内转动，也可沿圆柱形管内壁滚动。纺锤型体滚动实现密封装置的移动，因为滚动产生的摩擦力比滑动产生的摩擦力小得多，减少装置与圆柱形管密封部位的磨损，而将移动密封带来的大部分磨损转移到装置内部，因此更易控制损耗，从而延长装置使用时间、降低使用和维护成本。

2.用柱塞封堵除纺锤型体外圆柱形管内腔的空隙，使圆柱形管内腔有较好的密封效果。

附图说明

图1为本发明横截面的剖面示意图；

图2为柱塞不卡入纺锤型体时主要结构示意图；

图3为柱塞卡入纺锤型体时侧面拉平面上投影示意图；

图4为柱塞不卡入纺锤型体时纵向剖面示意图。

图中：1-圆柱形管、2-柱塞、3-密封段、4-凹槽、5-纺锤型体、6-中心轴、7-接触边。

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。

参照图1-4，一种圆柱形管滚动接触密封装置,包括圆柱形管1,圆柱形管1内腔设置柱塞2，柱塞2至少包括一个密封段3，每个密封段3外壁至少开设四个凹槽4，位于同一个密封段3上的凹槽4规格相同。

凹槽4内卡入与其相配合的纺锤型体5，纺锤型体5的形状为：将圆柱形管1横截面的内壁均分为至少四等份，每等份两端点连接一条直线，此直线为中心轴6，每等份沿圆柱形管1内壁画弧形边，以每等份的弧形边为边，沿中心轴6旋转360°可形成一个纺锤型体5的形状。位于同一个密封段3上纺锤型体5的规格相同，位于同一个密封段3上的纺锤型体5的中心轴6位于同一截面。

纺锤型体5一侧与圆柱形管1内壁接触，形成接触边7，位于同一个密封段3上的所有纺锤型体5的接触边7覆盖圆柱形管1内壁。纺锤型体5可以为弹性材料，当纺锤型体5受压时，可使纺锤型体5与圆柱形管1内壁的接触边宽度变大，提升密封效果。

纺锤型体5一面与凹槽4部分接触，纺锤型体5与凹槽4边部密封接触，而与凹槽4内部少量接触，保证密封和耐用情况下，减小纺锤型体5与与凹槽4的接触面积，从而减少凹槽4与纺锤型体5的内部摩擦，密封和定位的同时，减少装置内部摩擦。纺锤型体5可在凹槽4内滚动，纺锤型体5可沿圆柱形管1内壁滚动，纺锤型体5滚动实现柱塞2的移动。

柱塞2的直径不超过圆柱形管1的直径，柱塞2封堵除纺锤型体5外圆柱形管1内腔的空隙。

本发明具体实施方式：在圆柱形管1内腔设置柱塞2，柱塞2开设凹槽4，凹槽4内卡入纺锤型体5，纺锤型体5滚动实现柱塞2的移动；柱塞2封堵除纺锤型体5外圆柱形管1内腔的空隙，实现圆柱形管1内腔的密封。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种圆柱形管滚动接触密封装置,包括圆柱形管（1）,其特征在于：所述圆柱形管（1）内腔设置柱塞（2），所述柱塞（2）至少包括一个密封段（3），每个密封段（3）外壁至少开设四个凹槽（4），所述凹槽（4）内卡入与其相配合的纺锤型体（5），所述纺锤型体（5）可在凹槽（4）内滚动，所述纺锤型体（5）可沿圆柱形管（1）内壁滚动；所述纺锤型体（5）的形状为：将圆柱形管（1）横截面的内壁均分为至少四等份，每等份两端点连接一条直线，此直线为中心轴（6），每等份沿圆柱形管（1）内壁画弧形边，以每等份的弧形边为边，沿中心轴（6）旋转360°可形成一个纺锤型体（5）的形状；所述柱塞（2）的直径小于圆柱形管（1）的直径，所述柱塞（2）封堵除纺锤型体（5）外圆柱形管（1）内腔的空隙，同一个所述密封段（3）上的纺锤型体（5）的中心轴（6）位于同一截面，所述纺锤型体（5）一侧与圆柱型形管（1）内壁接触，形成接触边（7），同一个所述密封段（3）上的纺锤型体（5）的接触边（7）覆盖圆柱形管（1）内壁。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形管滚动接触密封装置,其特征在：所述纺锤型体（5）一面与凹槽（4）部分接触。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱形管滚动接触密封装置,其特征在于：同一个所述密封段（3）上的凹槽（4）规格相同，所述凹槽（4）内卡入的纺锤型体（5）的规格也相同。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱形管滚动接触密封装置，其特征在于：所述柱塞（2）为刚性材料和弹性材料的组合。

Images