CN201218772Y - 电动振动台滚动密封结构 - Google Patents

Abstract

一种电动振动台滚动密封结构，由一个滑动体的外缘与一个相对固定体的内缘配合形成环形密封间隙，有一弹性密封圈设置在环形密封间隙中，其特征在于：在安装使用状态下，弹性密封圈上有一段截面呈U形的环形滚动膜，其中，U形一侧竖向膜为内圈，另一侧竖向膜为外圈；内圈的端部设内圈固定环嵌设在滑动体外缘周向嵌槽中，形成内圈端部与滑动体之间的连接；所述外圈的端部向外折翻并搭在固定体端面上形成压合部，有一压圈与固定体端面配合夹持压合部，形成外圈端部与固定体之间的连接；滚动膜的U形开口朝向气压高的密封空间。本实用新型气密封效果好，并且弹性密封圈与空气接触的面积最小，承受的拉力和压力也是最小，可以满足在各种不同气压条件下的工作。

Description

电动振动台滚动密封结构

技术领域

本实用新型涉及环境力学试验用电动振动试验系统，具体涉及四综合电动振动试验系统中的滚动密封结构，该滚动密封结构可用于台体和动圈间隙处密封，也可用于台体与试验箱底板的间隙处密封。

背景技术

电动振动台作为主要的振动试验和动态特性测试仪器，可模拟试验样品的实际工况，考核产品的结构强度，发现产品的早期故障，因此广泛应用于国防、航天、航空、通讯、电子、汽车、摩托车、家电等行业。电动振动台是利用电磁振动原理设计的，其结构主要由台体、动圈、支承导向装置以及冷却装置等几部分组成，  台体上设磁缸及励磁线圈，带有工作台面和驱动线圈的动圈通过支承导向装置悬置于台体中，动圈四周与台体间形成环形的空气间隙。基本工作原理为：绕制在磁缸上的励磁线圈通入直流电产生恒定磁场，动圈中的驱动线圈通交变电流产生交变磁场，产生交变磁场的动圈位于恒定磁场中，由于交变磁场与恒定磁场之间相互作用，产生--激振力，推动动圈围绕振动中心来回振动。

“四综合”(高低温、湿度、低气压和振动)试验系统，是在一电动振动台上端罩设一试验箱构成，该试验箱底板正套在电动振动台台体的外周上，工作时需要对试验箱内部抽真空以进行低气压试验，试验箱内抽真空，即会带来以下两方面问题：

A、会使动圈的工作台面受负压，动圈底部受大气压，动圈即会上移，使振动台动圈偏离中心位置而无法正常工作。因此，就必须将电动振动台台体内部也封闭成一封闭腔，以便能对台体内部抽真空或加压，使动圈能保持于振动中心位置达到平衡。而现有电动振动台上，在动圈和台体之间的间隙(即空气间隙)上端仅安装有一个被称为防尘膜的零件(如附图1)，其作用是将空气间隙的上端口封闭，防止灰尘或其他杂物在振动台工作时掉入台体内部，引起试验系统不必要的短路或其他故障，它不具有气密封作用；

B、会使台体上端面也受负压作用。因振动台体与试验箱体不可能采用硬连接，而是通过空气弹簧件等隔振结构悬挂支撑的，它相对地面也不是硬连接。台体上端面受负压，台体底部承受大气压力，台体也将产生微量相对运动，台体的位置同样受试验箱内部压力影响而变化。因此，需要将台体与试验箱底板接口处气密封，一方面是试验箱的工作需要；同时，对台体的隔振支撑空气弹簧工作压力的调整，使台体保持平衡位置得以实现。

因此，我们需要针对台体和动圈间隙处以及台体和试验箱底板的间隙处设计一种密封连接结构，来适应于“四综合”(高低温、湿度、低气压和振动)试验系统工作时台体内部及台体外部都需封闭成封闭腔的要求。在设计中，因动圈是不断作往复直线运动的，要将它与相对固定的台体以一环形密封膜气密封连接起来可以说有着一定的难度；并且，我们必须考虑在各种气压条件下该密封膜所承受的拉力或压力降至最小，延长使用寿命。

发明内容

本实用新型目的提供一种电动振动台滚动密封结构，为解决电动振动台台体与动圈间隙处及动圈与试验箱底部间隙处的气密封的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电动振动台滚动密封结构，由一个圆柱型滑动体的外缘与一个孔型相对固定体的内缘配合形成环形密封间隙，有一弹性密封圈设置在环形密封间隙中，并通过与滑动体和固定体密封连接形成密封结构，其创新点在于：在安装使用状态下，弹性密封圈上有一段截面呈U形的环形滚动膜，其中，U形的一侧竖向膜为滚动膜的内圈，另一侧竖向膜为滚动膜的外圈；所述内圈的端部设有一内圈固定环，该内圈固定环嵌设在所述滑动体外缘周向所设的嵌槽中，形成内圈端部与滑动体之间的连接；所述外圈的端部向外折翻并搭在所述固定体的端面上形成压合部，有一压圈与固定体的端面配合夹持压合部，形成外圈端部与固定体之间的连接；所述U形的滚动膜位于滑动体的外缘与压圈的内缘或固定体的内缘形成的环形密封间隙中，其中，内圈膜面抵靠在滑动体外缘上，外圈膜面抵靠在压圈内缘或固定体内缘上，滚动膜的U形开口朝向气压高的密封空间。

上述技术方案中的有关内容的变化及解释如下：

1、上述方案中，所述滚动膜上内圈的端部所设的内圈固定环与滑动体外缘周向所设的嵌槽以梯形截面配合嵌设，该梯形截面的大头端朝向与嵌入方向一致形成倒钩式，以此使内圈端部与滑动体之间的连接更可靠。

2、上述方案中，所述滚动膜上外圈的压合部设有外圈固定环，该外圈固定环嵌设在所述固定体或/和压圈端面周向所设的嵌槽中；较佳是所述外圈固定环与固定体端面周向所设的嵌槽以梯形截面配合嵌设，该梯形截面的大头端朝向与嵌入方向一致形成倒钩式，以此使外圈端部与固定体之间的连接更可靠。

3、上述方案中，所述弹性密封圈可以采用制作成型的倒U形截面的弹性圈，也可以是采用自由状态下是圆柱形的弹性圈，在安装过程中将其上端口张开外翻成为倒U形截面的形状。

4、上述方案，有两个具体应用处：一是设于台体和动圈间隙处，此时所述圆柱型滑动体就是指动圈，孔型相对固定体就是指台体；二是设于台体与试验箱底板的间隙处，此时所述圆柱型滑动体就是指台体，孔型相对固定体就是指试验箱底板。

本实用新型工作原理是：本实用新型具体安装于台体和动圈间隙处和台体与试验箱底板的间隙处后，由于动圈自重的原因，台体下方内部的气压始终大于台体上方外部气压，本实用新型的滚动膜的U形开口朝向气压高的下方设置。如附图3所示，滚动膜的内圈固定环7压入动圈的嵌槽8中，内圈固定环7与嵌槽8间没有相对运动；而滚动膜的外圈压合部9夹持在压圈10与固定体2的端面之间固定紧，也不会产生相对运动；同时，在使用时由于内外压力差的存在，滚动膜顶部就形成一个半圆形的滚轮结构，当滑动体上下运动时，由于压力差形成的滚轮结构的存在，弹性密封圈4的运动就成为上下方向的滚动，而非附图1中现有防尘膜16的上下摆动的运动过程。这样的工作状态，可以完全隔离内外空气，达到试验所需要的气密性要求，并且弹性密封圈4与空气接触的面积最小，承受的拉力和压力也是最小，可以满足在各种不同气压条件下的工作。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、由于本实用新型采用具滚动膜的弹性密封圈对环形间隙密封，并利用电动振动台使用时内外密封腔始终存在的压力差的条件，使滚动膜的内圈与滑动体相抵紧密封连接可靠，外圈与固定体也密封连接可靠边，达到极佳的气密封效果。

2、由于本实用新型采用具滚动膜的弹性密封圈对环形间隙密封，使用中由于内外压力差的存在，滚动膜顶部就形成一个半圆形的滚轮结构，当滑动体上下运动时，由于压力差形成的滚轮结构的存在，滚动膜的运动就成为上下方向的滚动，使弹性密封圈与空气接触的面积最小，承受的拉力和压力也是最小，可以满足在各种不同气压条件下的工作。

附图说明

附图1为现有防尘膜结构示意图；

附图2为本实用新型结构示意图；

附图3为本实用新型应用状态示意图一；

附图4为本实用新型应用状态示意图二。

以上附图中：1、滑动体；2、固定体；3、环形密封间隙；4、弹性密封圈；5、内圈；6、外圈；7、内圈固定环；8、嵌槽；9、压合部；10、压圈；11、外圈固定环；12、嵌槽；13、动圈；14、台体；15、试验箱底板；16、防尘膜；17、台体接口环。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图2所示，一种电动振动台滚动密封结构，由一个圆柱型滑动体1的外缘与一个孔型相对固定体2的内缘配合形成环形密封间隙3，有一弹性密封圈4设置在环形密封间隙3中，并通过与滑动体1和固定体2密封连接形成密封结构。参见附图2所示，在安装使用状态下，弹性密封圈4上有一段截面呈U形的环形滚动膜，其中，U形的一侧竖向膜为滚动膜的内圈5，另一侧竖向膜为滚动膜的外圈6；所述内圈5的端部设有一内圈固定环7，该内圈固定环7与所述滑动体1外缘周向所设的嵌槽8以梯形截面配合嵌设，该梯形截面的大头端朝向与嵌入方向一致，形成内圈5端部与滑动体1之间的连接；所述外圈6的端部向外折翻并搭在所述固定体2的端面上形成压合部9，有一压圈10与固定体2的端面配合夹持压合部9，且压合部9上设有外圈固定环11，该外圈固定环11与压圈或固定体2端面周向所设的嵌槽12以梯形截面配合嵌设，该梯形截面的大头端朝向与嵌入方向一致，形成外圈6端部与固定体2之间的连接。所述U形的滚动膜位于滑动体1的外缘与压圈10的内缘(或固定体2的内缘)形成的环形密封间隙3中，其中，内圈5膜面抵靠在滑动体1外缘上，外圈6膜面抵靠在压圈10内缘或固定体2内缘上，滚动膜的U形开口朝向气压高的密封空间。

参见附图3所示，一套本实施例密封结构应用于电动振动台动圈13与台体14的环形间隙处。上述滑动体1即指动圈13，上述固定体2即指台体14。

参见附图4所示，先以一套本实施例结构应用于电动振动台动圈13与台体14的环形间隙处，在台体14的上端面上压合用螺钉固定有压圈10，在该压圈10上再固定有台体接口环17，在该接口环17与试验箱底板15的间隙中再设一套本实施例结构。对于应用于动圈13与台体14的环形间隙处时，上述滑动体1即指动圈13，上述固定体2即指台体1；对于应用于台体14与试验箱底板15的环形间隙处时，上述滑动体1即指台体14(具体是其上的台体接口环17)，上述固定体2即指试验箱底板15。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种电动振动台滚动密封结构，由一个圆柱型滑动体(1)的外缘与一个孔型相对固定体(2)的内缘配合形成环形密封间隙(3)，有一弹性密封圈(4)设置在环形密封间隙(3)中，并通过与滑动体(1)和固定体(2)密封连接形成密封结构，其特征在于：在安装使用状态下，弹性密封圈(4)上有一段截面呈U形的环形滚动膜，其中，U形的一侧竖向膜为滚动膜的内圈(5)，另一侧竖向膜为滚动膜的外圈(6)；所述内圈(5)的端部设有一内圈固定环(7)，该内圈固定环(7)嵌设在所述滑动体(1)外缘周向所设的嵌槽(8)中，形成内圈(5)端部与滑动体(1)之间的连接；所述外圈(6)的端部向外折翻并搭在所述固定体(2)的端面上形成压合部(9)，有一压圈(10)与固定体(2)的端面配合夹持压合部(9)，形成外圈(6)端部与固定体(2)之间的连接；所述U形的滚动膜位于滑动体(1)的外缘与压圈(10)的内缘或固定体(2)的内缘形成的环形密封间隙(3)中，其中，内圈(5)膜面抵靠在滑动体(1)外缘上，外圈(6)膜面抵靠在压圈(10)内缘或固定体(2)内缘上，滚动膜的U形开口朝向气压高的密封空间。

2、根据权利要求1所述电动振动台滚动密封结构，其特征在于：所述滚动膜上内圈(5)的端部所设的内圈固定环(7)与滑动体(1)外缘周向所设的嵌槽(8)以梯形截面配合嵌设。

3、根据权利要求1所述电动振动台滚动密封结构，其特征在于：所述滚动膜上外圈(6)的压合部(9)设有外圈固定环(11)，该外圈固定环(11)嵌设在所述固定体(2)或/和压圈(10)端面周向所设的嵌槽(12)中。

4、根据权利要求3所述电动振动台滚动密封结构，其特征在于：所述外圈固定环(11)与固定体(2)端面周向所设的嵌槽(12)以梯形截面配合嵌设。

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