CN205745302U - 一种清洁刷及其o型圈动态密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及清洁工具技术领域，提供一种O型圈动态密封结构，包括：包括密封壳体，密封壳体内部设置电机，密封壳体设置中心孔，连接轴的一端与电机固定，连接轴的另一端穿过中心孔，密封壳体贴近连接轴的一侧并且沿连接轴外周上设置密封沟槽，密封沟槽上安装O型圈，O型圈套设在连接轴上；密封壳体远离电机方向且贴近连接轴的一侧设置第一凹槽(图未示)，第一凹槽与密封沟槽连通，第一凹槽的宽度大于密封沟槽的宽度，第一凹槽内放置可拆卸的压块，压块与O型圈过盈接触。O型圈在径向和轴向均被压缩，从而实现轴的旋转动密封；压块可拆卸，当O形圈老化时可方便更换。本实用新型提供的清洁刷包括上述O型圈动态密封结构，方便更换O形圈。

Description

一种清洁刷及其O型圈动态密封结构

【技术领域】

本实用新型涉及清洁工具技术领域，尤其涉及一种清洁刷及其O型圈动态密封结构。

【背景技术】

动密封是指机器或设备中相对运动件之间的密封。动密封分为往复式动密封和旋转式动密封两类。在机械设计中，根据设备的工作模式来选择合适的动密封结构。旋转动密封一直以来都是设计各种机电设备过程中所需解决的关键技术问题，其性能的优劣直接影响着设备的整体性能。目前，工程上常采用的旋转动密封形式主要有两类：一类是机械密封、成型密封件密封(U型、V型等唇形密封件和O形圈、D形圈、X形圈等挤压密封件)等接触型密封形式；另一类是磁流体密封、迷宫式密封等非接触型密封形式。O形密封圈因其具有密封可靠、结构简单、安装方便、成本低廉等优点，在工程上得到了广泛应用。为适应不同的工况，尽管现今已开发出硅橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶等多种性能优异的O形密封圈材料，但因连接轴的磨损，密封圈的老化是不可避免的，尤其是在辐射、强酸、强碱等特殊环境下，密封圈的老化是一个不容忽视的问题。为了保证密封的可靠性，经常需要对密封圈进行定期更换。目前的旋转动密封装置结构复杂，更换维护工序繁琐，机械设备维护时间较长，影响工作效率。

随着现代化的发展，人们对水质的关注，多参数传感器在淡水、污水、海水中广泛应用。传感器表面经常会有污渍、微生物的附着，从而影响了传感器的使用以及寿命，故此需要有人或者设备去很好地清理污渍和附着在上面的微生物等。目前，清洁刷一般用于对传感器表面的污渍和附着的微生物等进行清理。清洁刷在水下工作，现有的清洁刷由连接轴带动，连接轴的动密封使用O形圈实现，如何使用O形圈更好的实现动密封，以及O形圈老化后如何更换都是亟待解决的问题。

【实用新型内容】

为解决上述问题，本实用新型提供一种清洁刷及其O型圈动态密封结构，技术方案如下：

本实用新型提供一种一种O型圈动态密封结构，包括：

密封壳体，密封壳体内设置电机，密封壳体设置中心孔；

连接轴，连接轴的一端与电机固定，连接轴的另一端穿过中心孔；

密封沟槽，密封沟槽设置在密封壳体贴近连接轴的一侧，并且密封沟槽沿连接轴外周设置，密封沟槽上安装O型圈，O型圈套设在连接轴上；以及

第一凹槽，第一凹槽设置在密封壳体远离电机方向且贴近连接轴的一侧，第一凹槽与密封沟槽连通，第一凹槽的宽度大于密封沟槽的宽度，第一凹槽内放置可拆卸的压块，压块与O型圈过盈接触。

进一步地，第一凹槽内设置螺纹，压块为挤压螺母，挤压螺母可拧入第一凹槽与O型圈过盈接触。

进一步地，O形圈外径大于密封沟槽的内径。

进一步地，O形圈的内径大于连接轴的直径。

进一步地，O形圈为45度分模面O形圈。

进一步地，O形圈的材质为丁腈橡胶。

进一步地，电机与连接轴的连接处设置第二凹槽，第二凹槽内填充润滑油脂。

进一步地，润滑油脂为半液态。

进一步地，O型圈动态密封结构还包括装配壳体和连接器，装配壳体部分包裹密封壳体并与连接器固定连接，连接器与电机电连接。

本实用新型还提供一种清洁刷，包括上述的O型圈动态密封结构，还包括刷子壳体和毛刷，毛刷设置于刷子壳体上，连接轴的一端与电机固定，连接轴的另一端与刷子壳体固定连接。

本实用新型具体实施例的有益效果在于，本实用新型提供的O型圈动态密封结构，设置与密封沟槽连通的第一凹槽，第一凹槽内放置可拆卸的压块，压块与O型圈过盈接触，O形圈处于压缩状态；密封沟槽设置在密封壳体贴近连接轴的一侧，并且密封沟槽沿连接轴外周设置，密封沟槽上安装O型圈，O型圈套设在所述连接轴上，O形圈轴向压缩密封沟槽；在静止状态下，O型圈与连接轴略有接触，当电机带动连接轴转动时，O形圈与连接轴摩擦发热引起O形圈膨胀，O形圈的橡胶受热后一般会发生膨胀，但根据“卡夫.焦耳效应”，O形圈继续拉伸，在拉伸状态下摩擦受热则剧烈收缩，对连接轴产生一定程度的抱紧，O型圈从四周向中心压缩(即O型圈径向压缩连接轴)，带来密封效果。最终使O型圈在径向和轴向均被压缩，从而实现轴的旋转动密封；压块可拆卸，当O形圈老化时可方便更换。本实用新型提供的清洁刷包括上述O型圈动态密封结构，O型圈在径向和轴向均被压缩，且方便更换O形圈。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例提供的一种O型圈动态密封结构的剖视图。

附图标记：

1-电机；2-连接轴；3-密封壳体；31-密封沟槽；32-第二凹槽；4-压块；5-O型圈；6-装配壳体。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的实施例提供一种O型圈动态密封结构包括密封壳体3，密封壳体3内设置电机1，密封壳体3设置中心孔(图未示)，连接轴2的一端与电机1固定，连接轴2的另一端穿过中心孔，密封壳体3贴近连接轴2的一侧并且沿连接轴2外周上设置密封沟槽31，密封沟槽31上安装O型圈5，O型圈5套设在连接轴2上；密封壳体3远离电机1方向且贴近连接轴2的一侧设置第一凹槽(图未示)，第一凹槽与密封沟槽31连通，第一凹槽的宽度大于密封沟槽31的宽度，第一凹槽内放置可拆卸的压块4，压块4与O型圈5过盈接触，O型圈5被压块4完全压住，O形圈5处于压缩状态；密封沟槽31设置在密封壳体3贴近连接轴2的一侧，并且密封沟槽31沿连接轴2外周设置，密封沟槽31上安装O型圈5，O型圈5套设在所述连接轴2上，O形圈5轴向压缩密封沟槽31；在静止状态下，O型圈5与连接轴2略有接触，当电机1带动连接轴2转动时，O形圈5与连接轴2摩擦发热引起O形圈2膨胀，O形圈5的橡胶受热后一般会发生膨胀，但根据“卡夫.焦耳效应”，O形圈5继续拉伸，在拉伸状态下摩擦受热则剧烈收缩，对连接轴2产生一定程度的抱紧，O型圈5从四周向中心压缩(即O型圈5径向压缩连接轴2)，带来密封效果。最终使O型圈5在径向和轴向均被压缩，从而实现轴的旋转动密封；压块4可拆卸，当O形圈5老化时可方便更换。压块使用扣合、卡合、啮合或螺合等可拆卸的机械固定方式均可。

本实用新型的实施例提供的O型圈动态密封结构比较小型，转速低，适合在水下的高压环境使用。用O形圈5实现连接轴2的动密封，其原理是：O形圈5预压变形后密封面产生大于水下的液体压力的接触压力；当液体在压力作用下，由于液体分子与金属表面的相互作用，液体中所含的“极性分子”便在金属表面上紧密而整齐地排列，形成一层坚固的边界膜，且对连接轴2产生极大的附着力(亦称“呆滞力”)，该液体薄膜始终存在于O形圈5与连接轴2之间，达到密封的效果。

电机1带动连接轴2旋转时摩擦发热引起O形圈5膨胀，当O形圈5的橡胶受热后，一般会发生膨胀，但根据“卡夫.焦耳效应”，O形圈5在拉伸状态受热则剧烈收缩。O型圈5继续拉伸，在拉伸状态受热产生的剧烈收缩对连接轴2产生一定程度的抱紧，O型圈5从四周向中心压缩(即O型圈5径向压缩连接轴2)，这个压缩方向为水平方向压缩，带来密封效果。由于压块4与O型圈5过盈接触导致O形圈5处于压缩状态，故O形圈5也形成对密封沟槽31的挤压而实现密封，这个挤压方向是垂直于O型圈5从四周向中心压缩的方向的，为竖直方向压缩，O型圈5在水平及竖直的方向上(即O型圈5在径向和轴向上)均实现轴的旋转动密封。

在本实施例中，第一凹槽内设置螺纹，压块4为挤压螺母，挤压螺母上设置螺纹与第一凹槽的螺纹相配合拧紧，挤压螺母可拧入第一凹槽与O型圈5过盈接触。使用挤压螺母压紧O型圈5，当O形圈5老化时，只需使用特定工具(如特制的螺丝刀)拧出挤压螺母，即可方便更换O形圈5。

在本实施例中，O形圈5外径大于密封沟槽31的内径，O形圈5在静止状态时就处于压缩状态，O型圈对密封沟槽31有挤压效果而实现密封。进一步地，O形圈5的内径大于连接轴2的直径，O形圈5可以方便的套入到连接轴2上，电机1带动连接轴2旋转时摩擦发热引起O形圈5膨胀，当O形圈5的橡胶受热后，一般会发生膨胀，但根据“卡夫.焦耳效应”，O形圈5在拉伸状态受热则剧烈收缩，O型圈5继续拉伸，在拉伸状态受热产生的剧烈收缩对连接轴2产生一定程度的抱紧，O型圈5从四周向中心压缩(即O型圈5径向压缩连接轴2)，带来密封效果。

在本实施例中，O形圈5为45度分模面O形圈5，O形圈5在分模面上留有溢出余胶形成的飞边是不可避免的，普通O形圈5为90度分模面，它会影响旋转动密封的密封性。选用45度分模面的O形圈5能避免这种影响。

在本实施例中，O形圈5的材质为丁腈橡胶。丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。

在本实施例中，电机1与连接轴2的连接处设置第二凹槽32，第二凹槽32内填充润滑油脂。进一步地，润滑油脂为半液态。当连接轴2旋转时，连接轴2粘上润滑油脂，连接轴2在旋转过程中发热导致润滑油脂汽化，第二凹槽32内的润滑油脂会及时补充过来。使用时，在密封壳体的装配连接轴端面的第二凹槽32填充一定量的半液态润滑油脂，将装好电机1的连接轴2透过中心孔装入到密封壳体3中，同时固定好电机1，然后清理带入O形圈5位置中的多余油脂，放入O型圈5，在第一凹槽31内装入压块4，在另一个实施例中，通过特制工具(如特制螺丝刀)在第一凹槽31内拧上挤压螺母，从而形成密封结构，同时在电机1、连接轴2以及密封壳体3形成的密封空间(第二凹槽32)内填充了半液态润滑油脂，其作用是进一步油封防潮，润滑。

在本实施例中，O型圈动态密封结构还包括装配壳体6和连接器(图未示)，装配壳体6部分包裹密封壳体3并与连接器固定连接，连接器与电机1电连接，连接器用于传送信号给电机1。连接器连接外部电路板(图未示)，外部电路板发送指令信息给电机1，让电机1工作或停止。

本实用新型实施例还提供一种清洁刷(图未示)，清洁刷包括刷子壳体(图未示)和毛刷(图未示)，毛刷安装在刷子壳体上，还包括上述O型圈动态密封结构，O型圈在径向和轴向均被压缩，从而实现轴的旋转动密封；压块4可拆卸，当O形圈5老化时可方便更换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种O型圈动态密封结构，其特征在于，包括：

密封壳体，所述密封壳体内设置电机，所述密封壳体设置中心孔；

连接轴，所述连接轴的一端与电机固定，所述连接轴的另一端穿过所述中心孔；

密封沟槽，所述密封沟槽设置在所述密封壳体贴近所述连接轴的一侧，并且所述密封沟槽沿所述连接轴外周设置，所述密封沟槽上安装O型圈，所述O型圈套设在所述连接轴上；以及

第一凹槽，所述第一凹槽设置在密封壳体远离所述电机方向且贴近所述连接轴的一侧，所述第一凹槽与所述密封沟槽连通，所述第一凹槽的宽度大于所述密封沟槽的宽度，所述第一凹槽内放置可拆卸的压块，所述压块与所述O型圈过盈接触。

2.如权利要求1所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述第一凹槽内设置螺纹，所述压块为挤压螺母，所述挤压螺母可拧入所述第一凹槽与所述O型圈过盈接触。

3.如权利要求1所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述O型圈外径大于所述密封沟槽的内径。

4.如权利要求1所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述O型圈的内径大于所述连接轴的直径。

5.如权利要求1所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述O型圈为45度分模面O型圈。

6.如权利要求1所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述O型圈的材质为丁腈橡胶。

7.如权利要求1至6任一所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述电机与所述连接轴的连接处设置第二凹槽，所述第二凹槽内填充润滑油脂。

8.如权利要求7所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述润滑油脂为半液态。

9.如权利要求7所述的O型圈动态密封结构，其特征在于，所述O 型圈动态密封结构还包括装配壳体和连接器，所述装配壳体部分包裹所述密封壳体并与所述连接器固定连接，所述连接器与所述电机电连接。

10.一种清洁刷，包括如权利要求1-9任一所述的O型圈动态密封结构，还包括刷子壳体和毛刷，所述毛刷设置于所述刷子壳体上，所述连接轴的一端与电机固定，所述连接轴的另一端与所述刷子壳体固定连接。