[发明专利]一种轴向真空动密封圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴向动密封用密封圈，尤其适用于管道粗糙表面的真空轴向 动密封。

背景技术

目前可应用于轴向动密封的密封方式有多种，按其工作原理可分为非接触式 动密封与接触式动密封。

缝隙密封是非接触式动密封的一种典型形式，是通过密封介质的粘性在通过 缝隙时产生阻力达到密封目的，该种密封方式适用于密封容器内外压差不大的密 封场合，应用于真空容器的动密封难于实现。

接触式轴向动密封是依靠沟槽对密封件的预压力，使密封件在密封表面上产 生较大的压力，再结合密封容器的内外压差而达到密封目的，可使密封容器达到 真空状态。适用于轴向动密封的接触式密封有液体润滑与自润滑两种方式。液体 润滑方式中，润滑物质一方面减少轴表面与密封件间的摩擦，另一方面可填充接 触区内微观凹凸不平的沟槽，防止大气泄露至真空腔中，密封圈可采用O型、J 型或JO组合，该种密封方式要求密封件与轴表面间在相对滑动时产生油膜，因 此要求轴表面的粗糙度值不高于Ra3.2；自润滑是借助具有自润滑性能的材料如 氟塑料作为密封件的材料，工作时密封件压紧在密封表面上达到密封的目的，要 求密封轴表面的粗糙度值不高于Ra0.8。

对未加工粗糙表面或粗糙度值高于Ra3.2的轴表面与真空容器间的轴向动 密封，上述几种密封方式中，因密封表面与密封件间是相对滑动的，会对密封件 产生剧烈磨损，故均不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于管道粗糙表面的真空轴向动密封的一种 轴向真空动密封圈。

本发明的目的是这样实现的：

由通过弹簧芯5串联起来的若干个密封滚子组成，所述的密封滚子由橡胶套 1、滚子外套2、轴承3、滚子内套4和弹簧芯5组成，橡胶套1包裹在滚子外套 2外面，两个轴承3装在滚子外套2和滚子内套4之间。

本发明为解决工业生产中粗糙表面的轴向真空动密封问题，提供了一种弹性 骨架(弹簧芯)轴向动密封圈，该密封圈在工作时，与密封粗糙表面间产生纯滚 动，与密封沟槽光滑侧壁间产生相对滑动，所以称其为“滚滑式动密封圈”。

工作时将密封圈套在需密封的管道外表面上，在弹簧芯5的预紧力和大气压 的作用下密封圈紧贴在真空腔壁和管道壁上使真空腔与外界空气隔离。真空腔壁 与密封圈接触处(密封沟槽侧壁)可加工成光滑表面，当管道运动时管道粗糙表 面与密封圈之间存在较大的摩擦力，而真空腔壁与密封圈之间的摩擦力很小，密 封圈随着管道的前进而发生翻滚，由于大气压的作用，密封圈发生滚动的同时紧 贴在真空腔壁和管道壁上使空气无法进入真空腔，实现运动过程的密封。在动密 封过程中，每个密封滚子的运动都是相互独立的，当管道出现凹凸不平，而使各 个滚子需要不同的翻滚速度时，可通过密封滚子之间的相对滑动来保证密封圈不 发生扭曲。弹簧芯5使密封滚子之间产生轴向力，互相压紧使橡胶套1产生的轴 向预变形，在所密封管道外径发生公差内的变化时，依靠该预变形弥补密封圈在 圆周上的增长，而不至于相邻滚子间出现间隙发生泄露。橡胶套1紧紧的包裹在 密封滚子外围，它与真空腔壁，管道壁以及密封滚子之间相互接触隔绝空气。弹 簧芯5两头做成挂钩，可采用若干个弹簧芯5，通过挂钩使其首尾相连如图4所 示，构成封闭圆形。

本发明的优点为：实现了粗糙表面的轴向真空动密封；密封圈采用若干个串 联的密封滚子组成，相邻滚子间可相对转动，可防止出现整体式密封圈在管道表 面滚动时产生的扭曲现象；当某个密封滚子失效时，只更换失效的滚子即可，降 低使用成本；由于采用了弹簧芯的结构，该密封圈可适用于密封表面直径在较大 公差范围内的变化；密封圈与粗糙表面间产生纯滚动，避免了对密封圈的较大磨 损；将弹簧芯由拉簧改为压簧，该密封圈也可用于管道内表面的轴向真空动密封。

附图说明

图1：是密封圈外观图；

图2：是密封圈中的一个密封滚子结构图；

图3：是密封滚子被串联在弹簧芯上的剖视图；

图4：是串联密封滚子后的封闭弹簧芯接口图；

图5：是本发明的一个密封应用结构简图，其中I、II、III分别为三个密封 滚子；

图6：是图5的A-A截面图，其中11为密封滚子、12为管道壁、13为真空 腔壁。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：