CN117704080B - 一种迷宫动密封活动关节 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械密封结构技术领域，公开了一种迷宫动密封活动关节。迷宫动密封活动关节用于方形壳体内的方形腔体中；按照介质流动方向，包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面和后型面；前型面的后端设置有转轴，后型面的前端设置有与转轴相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头嵌入前型面的后端；后型面绕转轴旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面和后型面之间，前型面和后型面通过迷宫头平滑过渡；在前型面和后型面的左右侧面均设置有腔体动密封槽，腔体动密封槽内安装有密封条，实现前型面和后型面与方形壳体之间的动密封。迷宫动密封活动关节在变截面积的同时保证了前后型面之间的平滑过渡，降低了流阻，用于有变截面积需求的压力容器。
Description
技术领域
本发明属于机械密封结构技术领域，具体涉及一种迷宫动密封活动关节。
背景技术
现有的动密封活动关节多为柱塞结构或者球头结构，不能实现矩形空间密封，而且很难实现腔体流道的变径或者变截面积，使用场景受到极大限制。
当前，亟需发展一种迷宫动密封活动关节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种迷宫动密封活动关节，用以克服现有技术的缺陷。
本发明的迷宫动密封活动关节，其特点是，所述的迷宫动密封活动关节用于方形壳体内的方形腔体中；按照介质流动方向，迷宫动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面和后型面；前型面的后端设置有转轴，后型面的前端设置有与转轴相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头嵌入前型面的后端；后型面绕转轴旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面和后型面之间，前型面和后型面通过迷宫头平滑过渡；迷宫头的旋转角度范围为0°~α，α根据方形腔体内流道最大截面积确定；
在前型面和后型面的左右侧面均设置有腔体动密封槽，腔体动密封槽内安装有密封条，实现前型面和后型面与方形壳体之间的动密封。
进一步地，所述的迷宫头包括单级迷宫头和双级迷宫头；单级迷宫头为单层圆管，单层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，单级迷宫头密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa；双级迷宫头为双层圆管，双层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，双级迷宫头密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa。
进一步地，所述的转轴或者后型面上设置有电机，电机驱动后型面绕转轴转动。
进一步地，所述的介质为气体或者液体。
本发明的迷宫动密封活动关节通过转轴结合迷宫密封的结构形式，实现了方形腔体内型面运动过程中的动密封要求，实现了方形腔体内流道变截面积，进而实现了对方形腔体内介质的流量和压力等相关参数的控制。
本发明的迷宫动密封活动关节在变截面积的同时保证了前后型面之间的平滑过渡，降低流阻，能够用于有变截面积需求的压力容器上。
附图说明
图1为本发明的迷宫动密封活动关节结构示意图；
图2为本发明的迷宫动密封活动关节中的单级迷宫密封活动关节剖视图；
图3为本发明的迷宫动密封活动关节中的双级迷宫密封活动关节剖视图；
图4a为本发明的迷宫动密封活动关节中的双级迷宫密封活动关节运动状态图（关闭状态）；
图4b为本发明的迷宫动密封活动关节中的双级迷宫密封活动关节运动状态图（打开状态）。
图中，1.方形壳体；2.前型面；3.后型面；4.腔体动密封槽；5.单级迷宫头；6.双级迷宫头；7.转轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1、图2、图3所示，本发明的迷宫动密封活动关节用于方形壳体1内的方形腔体中；按照介质流动方向，迷宫动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面2和后型面3；前型面2的后端设置有转轴7，后型面3的前端设置有与转轴7相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头嵌入前型面2的后端；后型面3绕转轴7旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面2和后型面3之间，前型面2和后型面3通过迷宫头平滑过渡；迷宫头的旋转角度范围为0°~α，α根据方形腔体内流道最大截面积确定；
在前型面2和后型面3的左右侧面均设置有腔体动密封槽4，腔体动密封槽4内安装有密封条，实现前型面2和后型面3与方形壳体1之间的动密封。
进一步地，所述的迷宫头包括单级迷宫头5和双级迷宫头6；单级迷宫头5为单层圆管，单层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，单级迷宫头5密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa；双级迷宫头6为双层圆管，双层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，双级迷宫头6密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa。
进一步地，所述的转轴7或者后型面3上设置有电机，电机驱动后型面3绕转轴7转动。
进一步地，所述的介质为气体或者液体。
实施例1：
本实施例为双级迷宫密封活动关节，应用在某RBCC发动机模型进气道作动机构动密封上，被密封来流介质为空气，温度范围为400K~800K，压力范围为0.1MPa~0.5MPa，后型面（3）末端与方形腔体的上壁面之间的距离变化范围为30mm~75mm。
图4a为双级迷宫密封活动关节关闭状态，此时内流道截面积最小，如图4a所示，本实施例的后型面（3）末端与方形腔体的上壁面之间的距离为X；
图4b为双级迷宫密封活动关节打开状态，此时内流道截面积最大，如图4b所示，本实施例的后型面（3）末端与方形腔体的上壁面之间的距离为Y；Y＞X。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，本发明公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种迷宫动密封活动关节，其特征在于，所述的迷宫动密封活动关节用于方形壳体（1）内的方形腔体中；按照介质流动方向，迷宫动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面（2）和后型面（3）；前型面（2）的后端设置有转轴（7），后型面（3）的前端设置有与转轴（7）相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头嵌入前型面（2）的后端；后型面（3）绕转轴（7）旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面（2）和后型面（3）之间，前型面（2）和后型面（3）通过迷宫头平滑过渡；迷宫头的旋转角度范围为0°~α，α根据方形腔体内流道最大截面积确定；
在前型面（2）和后型面（3）的左右侧面均设置有腔体动密封槽（4），腔体动密封槽（4）内安装有密封条，实现前型面（2）和后型面（3）与方形壳体（1）之间的动密封。
2.根据权利要求1所述的一种迷宫动密封活动关节，其特征在于，所述的迷宫头包括单级迷宫头（5）和双级迷宫头（6）；单级迷宫头（5）为单层圆管，单层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，单级迷宫头（5）密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa；双级迷宫头（6）为双层圆管，双层圆管上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口，双级迷宫头（6）密封压力范围为0.1MPa~0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的一种迷宫动密封活动关节，其特征在于，所述的转轴（7）或者后型面（3）上设置有电机，电机驱动后型面（3）绕转轴（7）转动。
4.根据权利要求1所述的一种迷宫动密封活动关节，其特征在于，所述的介质为气体或者液体。
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