CN215634982U - 一种角位移传感器动密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种角位移传感器动密封结构，包括密封环、密封垫及端盖。密封环设置在轴承靠近第二容置腔的一侧，密封环在常态下其外边缘朝向其内边缘方向逐渐拱起。密封垫设置有两个，分别位于密封环的两侧。端盖设置在所述第二容置腔内且与所述外壳固定。其中，密封环、所述密封垫及端盖均套设在转轴上；密封环的内径、外径分别与转轴外径、外壳内径相适配，轴承、密封环及两个密封垫的轴向厚度之和大于第一容置腔的轴向长度。在工作过程中，能防止砂尘、水汽、油脂等杂质进入角位移传感器中，避免内部受到污染，有良好的密封性、耐温性、抗腐蚀性、抗震能力，保证了角位移传感器能在砂尘、盐雾、湿热、高温、振动等恶劣环境下工作。

Description

一种角位移传感器动密封结构

技术领域

本实用新型涉及角位移传感器技术领域，特别涉及一种角位移传感器动密封结构。

背景技术

随着航空发动机的技术发展，对传感器的要求不断提高，要求在砂尘、盐雾、湿热、高温、振动等恶劣环境下能够保持长期稳定可靠的工作。要求传感器需要有良好的密封性、耐温性、抗腐蚀性、抗震能力。角位移传感器是通过转轴旋转将角度信号转变为电压信号，为达到密封性，需要设计动密封结构。

目前的一种角位移传感器的密封结构特征，如中国实用新型专利：一种角位移传感器端口密封结构CN201621187318，由密封环和弹簧组成的组合密封装置，密封环的材料为氟硅橡胶；密封环套在输出轴上保持间隙配合，弹簧位于密封环的安装槽内，在自由状态下，弹簧压紧密封环产生变形与输出轴及卡圈贴合，达到密封作用。

该结构的密封主要在密封环与转轴的接触面即轴向方向，但在端面方向的密封性较差，密封环在端面方向没有支撑保护，在长期受到振动、冲击作用下，可能发生窜动甚至脱落的风险。受挤压后的氟硅橡胶变形量较大，克服转动所需的摩擦力大，且摩擦系数大，缩短密封环的使用寿命。密封环的材质为氟硅橡胶，热膨胀系数高，裸露在大气中，在高温、酸性、盐雾、湿热等环境下易腐蚀老化，使得角位移传感器的密封性变差。

有鉴于此，如何提高角位移传感器的密封性为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种角位移传感器动密封结构。

本实用新型要解决的是现有角位移传感器的密封结构的密封性易变差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种角位移传感器动密封结构，位于所述角位移传感器的转轴与其外壳之间的容置腔内；所述容置腔包括第一容置腔及与所述第一容置腔连通的第二容置腔，所述第一容置腔的直径小于所述第二容置腔，所述角位移传感器的轴承设置于所述第一容置腔内，该密封结构包括：

密封环，所述密封环设置在所述轴承靠近所述第二容置腔的一侧，所述密封环在常态下其外边缘朝向其内边缘方向逐渐拱起；

密封垫，所述密封垫设置有两个，分别位于所述密封环的两侧；

端盖，所述端盖设置在所述第二容置腔内且与所述外壳固定；

其中，所述密封环、所述密封垫及所述端盖均套设在所述转轴上；所述密封环的内径、外径分别与所述转轴外径、外壳内径相适配，所述轴承、所述密封环及两个所述密封垫的轴向厚度之和大于所述第一容置腔的轴向长度。

通过采用上述技术方案，密封垫、密封环、密封垫依次套设在转轴上，然后套设上端盖，将端盖与外壳紧密固定。由于轴承密封环及两个密封垫的轴向高度是大于第一容置腔的长度的，因此，当端盖与外壳紧密固定时，端盖与轴承将两个密封垫、密封环紧密挤压在两者中间，从而挤压在常态下呈弧形拱起的密封环产生形变，将密封环挤压成平整形状，进而使得形变后的密封环的内圈与转轴紧密贴合，密封环的外圈与外壳的内壁紧密贴合，从而在轴向上实现良好密封，而密封垫对密封环的挤压也确保了密封环在端面上的密封。

进一步地，所述转轴从所述端盖、所述密封垫及所述密封环的轴心穿过。

通过采用上述技术方案，使得密封环端面受到的挤压力均衡，从而产生形变时，各个方向的延展一致，进而在与外壳及转轴形成严丝合缝的贴合，有效的提高了密封性。

进一步地，所述密封环由聚四氟乙烯制成；所述密封垫为不锈钢制成。

通过采用上述技术方案，采用聚四氟乙烯制造密封环，使得密封环在挤压时可以有较好的延展性。密封垫采用不锈钢制造，一方面确保了受挤压时，挤压力可以均衡的传递至密封环而其自身不形变，另一方面，有效的隔绝了酸性、油污等等对密封环造成的污染。

进一步地，动密封结构还包括设置在所述密封环靠近所述轴承的一侧的所述密封垫与所述轴承之间的调节垫片；所述调节垫片的内径小于所述转轴的外径。

通过采用上述技术方案，防止轴承的内圈外圈与密封垫同时贴合，产生卡死。即，使得轴承的外圈固定时，内圈可以顺利转动。

进一步地，所述端盖上对称设置有四个沉孔，所述壳体上对应设置有四个螺纹孔，所述端盖与所述外壳通过沉头螺钉固定；其中，所述螺纹孔与所述沉头螺钉相适配。

通过采用上述技术方案，通过沉头螺钉将端盖紧密固定在外壳上，从而使得密封环受到挤压，同时，将沉头螺钉对称设置，使得每一沉头螺钉受到的力均衡，提高了端盖与外壳固定的稳定性。

进一步地，端盖采用钛合金材质制成。

通过采用上述技术方案，使得端盖具有良好的强度、耐腐蚀及耐高温性，从而提高了传感器的密封性及使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型技术方案及其有益效果如下：

(1)本实用新型的密封环在常态下其外边缘朝向其内边缘方向逐渐拱起，成弧形状，从而在端盖与外壳紧密固定时，挤压密封环产生形变而平整，从而朝向转轴及外壳方向均形成延展，进而使得形变后的密封环的内圈与转轴紧密贴合，密封环的外圈与外壳的内壁紧密贴合，从而在轴向上实现良好密封，而密封垫对密封环的挤压也确保了密封环在端面上的密封。

(2)本实用新型在密封环的两侧设置有密封垫，密封垫采用不锈钢制成，有效的隔绝了酸性、油污等等对密封环造成的污染。

附图说明

图1本实用新型实施例提供的一种角度位移传感器去除掉密封结构后的剖视图；

图2本实用新型实施例提供的一种角度位移传感器动密封结构的剖视图；

图3本实用新型实施例提供的密封环的俯视图；

图4为图3的A-A方向的剖视图。

图示说明：

转轴-1；外壳-2；容置腔-3；第一容置腔-31；第二容置腔-32；轴承-4；密封环-5；密封垫-6；端盖-7；调节垫片-8；沉头螺钉-9。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种角位移传感器密封结构，位于角位移传感器的转轴1与其外壳2之间的容置腔3内。容置腔3包括第一容置腔31及与第一容置腔31连通的第一容置腔32，第一容置腔31的直径小于第一容置腔32，角位移传感器的轴4设置于第一容置腔31内。

可以理解的是，轴承4与转轴1为过渡配合，轴承4与外壳2间隙配合，上述配合关系为角位移传感器的常规设置，不属于本实用新型的密封结构所要讨论的范围之内，在此不再赘述。

参见图2，角位移传感器动密封结构包括密封环5、密封垫6及端盖7。密封环5、密封垫6及端盖7均套设在转轴1上，密封环5设置在轴承4靠近第一容置腔32的一侧，密封环5的两侧分别设置有密封垫6，端盖7设置在第一容置腔32内且与外壳2固定。密封垫6、密封环5、密封垫6依次套设在转轴1上，然后套设上端盖7，将端盖7与外壳2紧密固定。端盖7轴承4、密封环5及两个密封垫6的轴向厚度之和大于第一容置腔31的轴向长度，因此，当端盖7与外壳2紧密固定时，端盖7与轴承4将两个密封垫6、密封环5紧密挤压在中间。更优的，转轴1从端盖7、密封垫6以及密封环5的轴心穿过，使得密封环5端面受到的挤压力均衡。

参见图3及图4，所述密封环5在常态下其外边缘朝向其内边缘方向逐渐拱起，从而使得密封环5在常态下具有一定的弧度。刚端盖7与外壳2紧密固定时，将密封环5挤压成平整形状，进而使得形变后的密封环5的内圈与转轴1紧密贴合，密封环5的外圈与外壳2的内壁紧密贴合，从而实现良好密封。并且由于转轴1从端盖7、密封垫6及密封环5的轴心穿过，密封环5端面受到的挤压力均衡，从而产生形变时，各个方向的延展一致，进而在与外壳2及转轴1形成严丝合缝的贴合，有效的提高了密封性。

密封环5由聚四氟乙烯制成，使得密封环5在挤压时可以有较好的延展性。密封垫6采用不锈钢制造，一方面确保了受挤压时，挤压力可以均衡的传递至密封环5而其自身不形变，另一方面，有效的隔绝了酸性、油污等等对密封环5造成的污染。端盖7采用钛合金材质制成，使得端盖7具有良好的强度、耐腐蚀及耐高温性，从而提高了传感器的密封性及使用寿命。

本实用新型的动密封结构还包括设置在密封环5靠近轴承4的一侧的密封垫6与轴承4之间的调节垫片8，调节垫片8的内径小于转轴1的外径，调节垫片8于转轴1紧密贴合。在密封垫与轴承之间设置调节垫片，防止收成的内圈外圈同时与密封垫贴合，而产生抱死的情况。即，使得轴承的外圈固定时，内圈可以顺利转动，确保了角位移传感器的正常工作。

在非限制性示例中，端盖7上对称设置有四个沉孔，壳体上对应设置有四个螺纹孔，端盖7与外壳2通过沉头螺钉9固定，螺纹孔与沉头螺钉9相适配。通过沉头螺钉9将端盖7紧密固定在外壳2上，从而使得密封环5受到挤压，同时，将沉头螺钉9对称设置，使得每一沉头螺钉9受到的力均衡，提高了端盖7与外壳2固定的稳定性。

本实用新型设计了一种改进的角位移传感的动密封结构，选用材质为聚四氟乙烯的密封环5，具有较低的热膨胀系数与摩擦系数，密封环5在自由状态下是具有一定弧度的环片，通过沉头螺钉9将端盖7安装锁紧在外壳2上后，在轴向和端面方向都保证了密封性。这种动密封结构，在工作过程中，能防止砂尘、水汽、油脂等杂质进入角位移传感器中，避免内部受到污染，有良好的密封性、耐温性、抗腐蚀性、抗震能力，保证了角位移传感器能在砂尘、盐雾、湿热、高温、振动等恶劣环境下工作。其结构简单、装配便捷、值得大力推广。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种角位移传感器动密封结构，位于所述角位移传感器的转轴与其外壳之间的容置腔内；所述容置腔包括第一容置腔及与所述第一容置腔连通的第二容置腔，所述第一容置腔的直径小于所述第二容置腔，所述角位移传感器的轴承设置于所述第一容置腔内，其特征在于，该动密封结构包括：

密封环，所述密封环设置在所述轴承靠近所述第二容置腔的一侧，所述密封环在常态下其外边缘朝向其内边缘方向逐渐拱起；

密封垫，所述密封垫设置有两个，分别位于所述密封环的两侧；

端盖，所述端盖设置在所述第二容置腔内且与所述外壳固定；

其中，所述密封环、所述密封垫及所述端盖均套设在所述转轴上，所述密封环的内径、外径分别与所述转轴外径、外壳内径相适配；所述轴承、所述密封环及两个所述密封垫的轴向厚度之和大于所述第一容置腔的轴向长度。

2.根据权利要求1所述的一种角位移传感器动密封结构，其特征在于，所述转轴从所述端盖、所述密封垫及所述密封环的轴心穿过。

3.根据权利要求2所述的一种角位移传感器动密封结构，其特征在于，所述密封环由聚四氟乙烯制成；所述密封垫为不锈钢制成。

4.根据权利要求1所述的一种角位移传感器动密封结构，其特征在于，还包括设置在所述密封环靠近所述轴承的一侧的所述密封垫与所述轴承之间的调节垫片；所述调节垫片的内径小于所述转轴的外径。

5.根据权利要求1所述的一种角位移传感器动密封结构，其特征在于，所述端盖上对称设置有四个沉孔，所述外壳上对应设置有四个螺纹孔，所述端盖与所述外壳通过沉头螺钉固定；其中，所述螺纹孔与所述沉头螺钉相适配。

6.根据权利要求1所述的一种角位移传感器动密封结构，其特征在于，所述端盖采用钛合金材质制成。

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