CN206795870U - 一种旋转关节密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转关节密封结构，旋转关节包括电机座、减速机和输出组件；该密封结构包括密封套、密封环；密封套为套筒状，套于电机座外周侧，且一端与输出组件固定相连；密封套两端的内壁上分别设有环状凹槽；密封环过盈嵌入环状凹槽内；密封套与电机座之间间隙配合；密封环与电机座之间过盈配合。通过密封环与密封套的配合，能够使密封套伴随输出组件进行旋转时，两级密封环能够起到旋转动密封的作用。采用本实用新型密封结构，能够有效进行水下旋转关节的密封，有效减少泄漏量甚至达到零泄漏，耐磨、密封良好、可靠。

Description

一种旋转关节密封结构

技术领域

本实用新型属于水下机器人领域，具体涉及一种用于水介质中的旋转关节密封结构。

背景技术

水下机器人研制的关键问题之一是轴的动密封，即轴伸出壳体处的密封。水下机器人由于密封问题而发生的故障比由于电子器件等问题而发生的故障高。旋转动密封技术是水下机器人的关键技术之一。由于轴与机壳之间存在间隙，导致泄漏，而且伴随着压力越高，泄漏量就越大。因此，需要设计一种泄漏量极小甚至零泄漏的密封结构，以满足水下机器人的使用要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够对轴与机壳之间间隙进行很好密封，减少泄漏量的结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种旋转关节密封结构，旋转关节包括电机座、减速机和输出组件；电机座为筒状，一端开口；输出组件设于电机座开口处，且与电机座之间形成空腔；减速机设于空腔内，一端通过减速机壳体固定连接电机座，另一端通过减速机传动输出轴或转盘与输出组件固定相连；输出组件相对电机座可自由转动；该密封结构包括密封套、密封环；密封套为套筒状，套于电机座外周侧，且一端与输出组件固定相连；密封套两端的内壁上分别设有环状凹槽；密封环过盈嵌入环状凹槽内；密封套与电机座之间间隙配合；密封环与电机座之间过盈配合。通过密封环与密封套的配合，能够使密封套伴随输出组件进行旋转时，两级密封环能够起到旋转动密封的作用。

密封环采用改性聚四氟乙烯材料；密封环与电机座和密封套的密封面涂抹有防水密封润滑脂。密封环采用改性聚四氟乙烯材料，具有可靠的尺寸稳定性、高抗磨损、良好的密封润滑等特点，结合密封面涂抹防水密封润滑脂，降低摩擦系数，降低摩擦过程中产生的损耗，能够进一步提高旋转动密封的效果。

密封套的内壁中部设有环槽；环槽内填充有防水密封润滑脂。通过在两级密封环中间设置填充防水密封润滑脂的环槽，防水密封润滑脂在两级密封环之间密封填充，能够有效形成三级阶梯式密封，有效提高了密封的可靠性。

环槽的纵截面为矩形。

环状凹槽的纵截面呈倒L型，包括水平槽口和相连的垂直槽口；水平槽口延伸向内设置；垂直槽口位于水平槽口下方；密封环包括一体式设计的卡环和填充环；卡环、填充环分别与水平槽口、垂直槽口相对应；填充环内壁处设有梯形槽。通过密封环的梯形槽设计，使其在水介质中当外界压力过大时，能够对密封环发生变形起到一定补偿作用。

密封环的梯形槽内填充有防水密封润滑脂。

密封套的一端与输出组件的固定连接处设有O形圈，通过O形圈实现密封套与输出组件之间的径向静密封；密封套的另一端与电机座的装配处设有相适配的阶梯面，方便密封套与电机座的装配。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、通过两级密封环和防水密封润滑脂有效实现旋转动密封，同时采用三级阶梯式密封结构，有效提高了密封的可靠性。

2、密封环设计梯形槽口，能够补偿形变，更好的适应水下使用环境。

3、密封环采用改性聚四氟乙烯材料，结合防水密封润滑脂的抗水洗性和粘附性，更加适合水下环境的旋转密封。

4、采用本实用新型密封结构，能够有效进行水下旋转关节的密封，有效减少泄漏量甚至达到零泄漏，耐磨、密封良好、可靠。

附图说明

图1为本实用新型旋转关节密封结构的结构剖视图；

图2为图1中密封环的结构示意图；

图3为图1中密封套的结构示意图。

图中，1-电机座，2-密封环，3-防水密封润滑脂，4-密封套，5-O形圈，6-密封环，7-输出组件，8-减速机，21-梯形槽，22-卡环，41-阶梯面，42-环状凹槽，43-环槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型密封结构用于水下机器人的旋转关节。旋转关节包括电机座1、减速机8和输出组件7。电机座1为筒状，一端开口，另一端外侧固定连接电机；输出组件7设于电机座1开口处，且与电机座1之间形成空腔；减速机8设于空腔内，减速机8一端通过壳体固定连接电机座1，另一端通过减速机8的传动输出轴或转盘固定固定连接输出组件7，由此，电机的输出轴伸入电机座空腔内，通过减速机8与输出组件7传动相连。输出组件7相对电机座1可自由转动。本实用新型密封结构包括密封套4、密封环2和密封环6。

结合图3，密封套4为套筒状，套于电机座1外周侧，两者之间间隙配合，且一端与输出组件7固定相连；密封套4两端的内壁上分别设有环状凹槽42，且左端的环状凹槽42下方设有装配用阶梯面41，方便与电机座1进行装配。密封套4的右端与输出组件7通过螺钉紧固连接，连接面为环状，且在连接处装配O形圈5以实现径向静密封。环状凹槽42的纵截面呈倒L型，包括水平槽口和相连的垂直槽口，水平槽口延伸向内设置，垂直槽口位于水平槽口下方。密封套4的内壁中部（两个环状凹槽中间）设有环槽43，环槽的纵截面为矩形，内部填充有防水密封润滑脂3。

如图2所示，密封环2、6包括一体式设计的卡环22和填充环，通过卡环22、填充环过盈嵌入环状凹槽42的水平槽口、垂直槽口内，且两者的密封面处涂抹防水密封润滑脂3。且密封环与电机座之间过盈配合。填充环内壁处设有等腰梯形槽21，梯形槽21内填充有防水密封润滑脂3。通过密封环的梯形槽21设计，使其在水介质中当外界压力过大时，能够对密封环发生变形起到一定补偿作用。当电机通过减速机8传动，密封套4伴随输出组件7做同轴正反两个方向的旋转运动，能够通过两级密封环和填充的防水密封润滑脂实现旋转动密封，同时采用三级阶梯式密封结构，有效提高了旋转动密封的可靠性。

密封环采用改性聚四氟乙烯材料，优选添加25%炭纤维改性的聚四氟乙烯材料，如通过生产厂南京肯特复合材料有限公司等企业定制；防水密封润滑脂，优选使用埃科公司的TK663的润滑脂。密封环采用改性聚四氟乙烯材料，具有可靠的尺寸稳定性、高抗磨损、良好的密封润滑等特点，结合密封面涂抹防水密封润滑脂（具有优异的抗水洗性和粘附性，水环境中不溶解、不分散；具有优良的润滑性能和抗腐蚀性能，杰出的耐水密封功能；使用温度范围宽，与大多数塑料和弹性体良好相容等特点），降低摩擦系数，降低摩擦过程中产生的损耗，能够进一步提高旋转动密封的效果。

Claims (7)

1.一种旋转关节密封结构，所述旋转关节包括电机座、减速机和输出组件；所述电机座为筒状，一端开口；所述输出组件设于电机座开口处，且与电机座之间形成空腔；所述减速机设于所述空腔内，一端通过减速机壳体固定连接电机座，另一端通过减速机传动输出轴或转盘与输出组件固定相连；所述输出组件相对电机座可自由转动；其特征在于：所述旋转关节密封结构包括密封套、密封环；所述密封套为套筒状，套于所述电机座外周侧，且一端与所述输出组件固定相连；所述密封套两端的内壁上分别设有环状凹槽；所述密封环过盈嵌入所述环状凹槽内；所述密封套与电机座之间间隙配合；所述密封环与电机座之间过盈配合。

2.根据权利要求1所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述密封环采用改性聚四氟乙烯材料；所述密封环与电机座和密封套的密封面涂抹有防水密封润滑脂。

3.根据权利要求2所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述密封套的内壁中部设有环槽；所述环槽内填充有防水密封润滑脂。

4.根据权利要求3所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述环槽的纵截面为矩形。

5.根据权利要求4所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述环状凹槽的纵截面呈倒L型，包括水平槽口和相连的垂直槽口；所述水平槽口延伸向内设置；所述垂直槽口位于水平槽口下方；所述密封环包括卡环和填充环；所述卡环、填充环分别与水平槽口、垂直槽口相对应；所述填充环内壁处设有梯形槽。

6.根据权利要求5所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述密封环的梯形槽内填充有防水密封润滑脂。

7.根据权利要求6所述的旋转关节密封结构，其特征在于：所述密封套的一端与输出组件的固定连接处设有O形圈；所述密封套的另一端与电机座的装配处设有相适配的阶梯面。