CN204344928U - 一种动压平衡旋转密封件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于密封技术领域。利用螺旋密封原理和旋转时对充满密封间隙的流体的“泵送作用”，降低第二密封唇口承受的压力，通过多道密封协同，实现在高压高速密封工况条件下的可靠密封。本实用新型涉及的一种动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环(1)和油封(2)组成，其特征在于：刚性密封环(1)的密封面带回流槽(3)，密封间隙不大于1mm；刚性密封环位于油侧。该密封件可设计性强，密封可靠性好，使用寿命长，适用于高压旋转密封场合，特别适用于轴/缸体的高速高压旋转密封，适用于0.05MPa～2MPa，10m/s～40m/s苛刻工况条件的可靠密封。
Description
技术领域
本实用新型属于密封技术领域，涉及旋转密封技术，特别涉及高压高速旋转密封技术。
背景技术
旋转轴油封一般包括柔性橡胶唇、骨架和弹簧，柔性橡胶唇与密封轴过盈配合，弹簧提供稳定径向力，密封唇对旋转轴产生抱紧力，以防止流体泄露，带有副唇的油封还可以防止外部尘土侵入。油封带有金属骨架，用于密封件的稳定和紧固，油封对装备动力、传动系统工作可靠性具有重要作用。
一般油封承受压力能力差，压力过大时油封变形，多采用耐压支承环或加强的耐压油封。常用油封线速度(0～15)m/s，工作压力(0～0.05)MPa，大于15m/s属于高速密封，0.05MPa以上属于高压密封。
现有油封在高速高压条件下密封部位磨损严重；高速旋转跟随性差，一般油封在高压高速时工作寿命短，可靠性差，无法适应高速高压工况使用要求。
常规高压油封采用延长金属骨架长度、降低腰部长度、增加腰部厚度或在腰部增加支撑体的方法，可有效解决压力0.5MPa以下、速度小于5m/s的高压密封问题，但对于同时高压高速密封问题却无能为力。
常规高速旋转油封一般通过减少油封腰部厚度或增加腰部长度等方式提高产品高速旋转工况下跟随性，或在普通油封基础上在油封的唇口增设回流纹，以动力回流形式改善产品在高速旋转条件下的适应能力。常规的高速旋转油封耐压能力一般不大于0.03MPa。
ZL 94105702.x公开了一种静压平衡组合式高压旋转轴油封，由带密封唇口的密封体、径向定位环、轴向承压板、径向补偿环和O型密封圈组成，密封体的外环面与径向补偿环之间形成一环形空间，并由O型圈密封，密封体与旋转轴的外表面之间形成另一环形空间，两个环形空间密封流体连通，密封体内环面与外环面处于密封流体之中，密封体所受静压力平衡或基本平衡，从而适应高压密封环境。通过密封体与补偿环的沿承压板相对径向运动补偿轴的大偏心和抗振动能力。但该密封在高速旋转时适应性及跟随性不好。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于高压高速工况的旋转密封件。
本实用新型的目的是这样实现的，利用螺旋密封原理，通过在密封流体端设置与旋转轴之间形成一定间隙的带反向螺旋槽刚性密封环，形成双唇密封结构，刚性密封环与旋转轴表面形成一定厚度油膜，利用表面螺旋槽在旋转时对充满密封间隙的流体的“泵送作用”，降低第二密封唇口承受的压力，通过多道密封协同，实现在高压高速密封工况条件下的可靠密封。同时，通过在刚性密封环与轴/腔的密封面件预留间隙，避免两者的机械摩擦，有效提高密封制品的使用寿命。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：刚性密封环1的密封面带回流槽3，密封间隙不大于1mm；刚性密封环位于油侧，结构如附图1～6所示。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：刚性密封环1的密封面带回流槽3，密封间隙不大于1mm；刚性密封环位于油侧；所述回流槽为螺旋槽。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述螺旋槽的螺旋角介于2°～30°之间。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述回流槽深度介于0.05mm～1.0mm之间。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述密封间隙0.05mm～0.5mm；螺旋槽深度介于0.1mm～1.0mm之间，螺旋角介于5°～25°之间。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：刚性密封环的密封面宽度不小于3mm。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：刚性密封环的密封面宽度介于密封面的3mm～8mm之间。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：对于组装式密封件刚性密封环外径不大于油封外径，结构如附图4～6所示。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：对于装配式密封件，刚性密封环外径与油封内定位面4过盈配合，结构如附图1、2所示。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述刚性密封环回流槽3截面为矩形、三角形、梯形中的一种。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述刚性密封环的材质为聚酰亚胺或聚醚醚酮环等工程塑料。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环1和油封2组成，其特征在于：所述柔性唇形密封唇口的材质为氟橡胶、丁腈橡胶或四氟乙烯体系等柔性材料。
本实用新型涉及的动压平衡旋转密封件，可设计性强，密封可靠性好，使用寿命长，适用于高压旋转密封场合，特别适用于轴/缸体的高速高压旋转密封，适用于0.05MPa～2MPa，10m/s～40m/s苛刻工况条件的可靠密封。
附图说明
图1本实用新型涉及的一种动压平衡旋转轴密封件整体装配结构示意图
图2本实用新型涉及的一种动压平衡旋转轴密封件整体装配结构示意图
图3本实用新型涉及的一种动压平衡旋转轴密封件组装结构示意图
图4本实用新型涉及的一种动压平衡旋转轴密封件组装结构示意图
图5本实用新型涉及的一种动压平衡双唇轴旋转密封件组装结构示意图
图6本实用新型涉及的一种动压平衡双唇旋转孔密封件组装结构示意图
其中：1-刚性密封环，2-油封，3-回流槽，4-油封内定位面，5-唇口，6-轴，7-腔体。
具体实施方式
下面以典型旋转密封制品为例，结合具体实施例对实用新型内容作进一步说明，但不作为对实用新型内容的限制。
实施例一
一种整体装配式动压平衡旋转密封件，结构如附1所示。
油封规格Φ90-120-12，唇口设计回流线。
刚性密封环装配宽度7mm；刚性密封环外径与油封内侧4过盈配合；刚性密封环密封面为矩形回流槽，密封面宽度宽度3mm，刚性密封环与旋转轴间隙0.05mm，螺旋角2°、螺旋槽深1.0mm。
将刚性密封环1与橡胶油封2装配为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力1.2MPa，旋转线速度20m/s条件下，试验考核48h无泄漏。
单独使用同款油封，在同样条件下、5min油封即严重变形导致泄露。
实施例二
一种整体装配式动压平衡旋转密封件，结构如附图2所示。
油封规格Φ90-120-12，唇口设计回流线。
刚性密封环装配宽度6mm；刚性密封环外径与油封骨架内侧过盈配合；刚性密封环密封面为矩形回流槽，密封面宽度4mm，刚性密封环与旋转轴之间的间隙0.1mm，螺旋角15°，螺旋槽深0.8mm。
将刚性密封环1与聚四氟乙烯油封2装配为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力0.3MPa，旋转线速度40m/s，48h无泄漏。
实施例三
一种组装式动压平衡旋转密封件，结构如附图3所示。
油封规格Φ170-200-15，唇口设计回流线。
刚性密封环外径与腔体内径相同；刚性密封环密封面为矩形回流槽，刚性密封环密封面宽度10mm；刚性密封环与旋转轴之间的间隙0.5mm，螺旋角20°，螺旋槽深0.2mm。
将刚性密封环1与橡胶油封2组装为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力0.5MPa，旋转线速度20m/s，48h无泄漏。
实施例四
一种组装式动压平衡旋转密封件，结构如附图4所示。
油封规格Φ80-100-10，唇口设计回流线。
刚性密封环外径与腔体内径相同；刚性密封环密封面为矩形回流槽，刚性密封环密封面宽度4mm；刚性密封环与旋转轴之间的间隙0.2mm，螺旋角30°，螺旋槽深0.05mm。
将刚性密封环1与聚四氟乙烯油封2组装为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力0.8MPa，旋转线速度25m/s，48h无泄漏。
实施例五
一种组装式动压平衡旋转密封件，一道刚性密封环，两道橡胶唇形油封，结构如附图5所示。
油封规格Φ80-100-10，唇口设计回流线。
刚性密封环外径与腔体内径相同；刚性密封环密封面为矩形回流槽，刚性密封环密封面宽度5mm；刚性密封环与旋转轴之间的间隙0.12mm，螺旋角25°，螺旋槽深0.6mm。
将刚性密封环1与橡胶油封2组装为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力2MPa，旋转线速度15m/s，48h无泄漏。
实施例六
一种组装式动压平衡旋转密封件，密封形式为封孔式，结构如附图6所示。
油封规格Φ170-190-15，唇口设计回流线。
刚性密封环密封面内径与轴径相同；刚性密封环密封面为矩形回流槽，刚性密封环密封面宽度8mm；刚性密封环与旋转腔之间的间隙1.0mm，螺旋角5°，螺旋槽深0.5mm。
将刚性密封环1与橡胶油封2组装为一体，得到本实用新型涉及的密封件。
该密封件在密封压力0.05MPa，旋转线速度10m/s，48h无泄漏。
Claims (10)
1.一种动压平衡旋转密封件，为双唇密封结构，由刚性密封环(1)和油封(2)组成，其特征在于：刚性密封环(1)的密封面带回流槽(3)，密封间隙不大于1mm；刚性密封环位于油侧。
2.根据权利要求1所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：所述回流槽(3)为螺旋槽。
3.根据权利要求2所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：所述螺旋槽的螺旋角介于2°～30°之间。
4.根据权利要求1、2、3任意一种所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：所述回流槽深度介于0.05mm～1.0mm之间。
5.根据权利要求2所述的动压平衡旋转密封件，特征在于：所述密封间隙0.05mm～0.5mm；螺旋槽深度介于0.2mm～1.0mm之间，螺旋角介于5°～25°之间。
6.根据权利要求1、2、3任意一种所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：刚性密封环的密封面宽度不小于3mm。
7.根据权利要求6所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：刚性密封环的密封面宽度介于密封面的3mm～8mm之间。
8.根据权利要求1、2、3、5任意一种所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：对于组装式密封件，刚性密封环外径不大于油封外径。
9.根据权利要求1、2、3、5任意一种所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：对于装配式密封件，刚性密封环外径与油封内定位面(4)过盈配合。
10.根据权利要求1、2、3、5任意一种所述的动压平衡旋转密封件，其特征在于：所述刚性密封环回流槽(3)截面为矩形、三角形、梯形中的一种。
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| CN104534097A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种动压平衡旋转密封件 |
| CN107881608A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-06 | 同心纺织机械（芜湖）有限公司 | 锭胆的密封结构及具有其的锭胆 |
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