本发明涉及旋转密封技术领域，尤其涉及一种基于压力平衡的旋转密封装置。
背景技术：
目前，螺旋桩机是桩基础施工中广泛使用的一类设备，其包括桩架和钻进系统两部分，桩架主要由顶部滑轮组、立柱、斜撑杆、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统及电气系统组成．钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻杆钻头为中空式，螺旋钻头分为单头单螺、双头单螺、双头双螺，其优点是操作简单、使用方便、钻进效率高。
螺旋桩机作业时需要在提钻过程中向孔内注入混凝土成桩，同时也可通过旋转体侧壁上设置的工作介质通道注入水泥浆，而旋转体与固定座之间为旋转密封，水泥浆中的颗粒物容易磨损密封部件，而且水泥浆具有一定的压力，容易造成泄露，缩短旋转体和密封部件的使用寿命。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于压力平衡的旋转密封装置，通过在固定座与旋转体之间设置压力平衡装置，压力平衡装置将水泥浆的压力传递给平衡介质，平衡介质采用防腐润滑液，利用外部密封环实现平衡介质的密封，有效改善密封效果，延长旋转体和密封部件的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于压力平衡的旋转密封装置，包括旋转体、套装在旋转体外侧的固定座以及安装在固定座内壁与旋转体外壁之间的压力平衡装置，所述固定座为两端内壁设有环状突起的筒体结构，固定座与旋转体同轴安装、且环状突起的内缘分别安装外部密封环，外部密封环与旋转体外壁滑动密封，所述旋转体外壁、固定座内壁和固定座两端的环状突起构成工作腔，所述压力平衡装置位于工作腔内，所述固定座侧壁上开设工作介质入口，工作介质入口与旋转体侧壁上设置的工作介质通道连通。
所述压力平衡装置包括套装在旋转体外侧的两道压力平衡环，两道压力平衡环位于工作腔内、且分设于工作介质入口两侧，两道压力平衡环内壁上分别设有内部密封环，内部密封环与旋转体滑动密封，两道压力平衡环外壁与固定座内部滑动密封，压力平衡环、旋转体外壁、对应侧环状突起和固定座内壁构成密封腔，密封腔内充满平衡介质。
所述旋转体为管状结构，其侧壁上设置与管状结构轴线平行的工作介质通道，工作介质通道两端向外贯穿管状结构侧壁。
所述密封腔内的平衡介质为防腐润滑液。
所述压力平衡环外壁上设有密封圈。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过在固定座与旋转体之间设置压力平衡装置，压力平衡装置将水泥浆的压力传递给平衡介质，水泥浆内含有颗粒物，容易磨损密封体，本发明采用压力平衡装置密封水泥浆，内部密封环和压力平衡环为可替换结构，在磨损达到一定程度后替换即可；同时，本发明中的压力平衡环可沿旋转体的轴线轴向移动，当向工作介质入口内充入工作介质时，工作介质的压力通过压力平衡环传递给平衡介质，工作介质产生的压力和平衡介质施加在压力平衡环上的压力始终处于平衡状态，而安装在固定座上的外部密封用于密封平衡介质，平衡介质采用防腐润滑液，易于密封，也不会对外部密封圈和旋转体产生磨损，还具有抗腐蚀的作用，能够有效改善密封效果，延长旋转体和密封部件的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中：1、旋转体；2、固定座；3、压力平衡环；4、内部密封环；5、外部密封环；6、工作介质通道；7、密封腔；8、工作介质入口。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明公开了一种基于压力平衡的旋转密封装置，包括旋转体1、套装在旋转体1外侧的固定座2以及安装在固定座2内壁与旋转体1外壁之间的压力平衡装置，所述固定座2为两端内壁设有环状突起的筒体结构，固定座2与旋转体1同轴安装、且环状突起的内缘分别安装外部密封环5，外部密封环5与旋转体1外壁滑动密封，所述旋转体1外壁、固定座2内壁和固定座2两端的环状突起构成工作腔，所述压力平衡装置位于工作腔内，所述固定座2侧壁上开设工作介质入口8，工作介质入口8与旋转体1侧壁上设置的工作介质通道6连通，旋转体1内侧用于向孔内注入混凝土，而工作介质入口用于注入水泥浆，注入的水泥浆能够在一定程度上冲刷孔壁，增大桩径，如果不采用本发明中的压力平衡装置，固定座与旋转体之间仅仅采用常规密封部件，水泥浆中的颗粒物会对密封部件造成腐蚀和严重磨损，缩短旋转体和密封部件的寿命，而本发明中的压力平衡装置利用平衡介质与水泥砂浆之间的压力平衡实现密封，避免水泥浆中的颗粒物磨损密封部件。
所述压力平衡装置包括套装在旋转体1外侧的两道压力平衡环3，两道压力平衡环3位于工作腔内、且分设于工作介质入口8两侧，两道压力平衡环3内壁上分别设有内部密封环4，内部密封环4与旋转体1滑动密封，两道压力平衡环3外壁与固定座2内部滑动密封，压力平衡环3、旋转体1外壁、对应侧环状突起和固定座2内壁构成密封腔7，密封腔7内充满平衡介质。
所述旋转体1为管状结构，其侧壁上设置与管状结构轴线平行的工作介质通道6，工作介质通道6两端向外贯穿管状结构侧壁。
所述密封腔7内的平衡介质为防腐润滑液；所述压力平衡环3外壁上设有密封圈，密封圈用于。
在具体应用过程中，本发明的压力平衡装置具有在旋转过程中传递扭矩、通过混凝土（或其他流体）和水泥浆（或其他液体）的功能，其结构参见附图1，旋转体同轴安装在固定座内，压力平衡装置设置在固定座和旋转体之间，将工作腔与密封腔隔开，在工作腔压力的作用下能够轴向移动，使工作腔和密封腔之间压力平衡，利用安装在固定座两侧的密封件对密封腔内的密封介质进行密封，密封介质具有防腐和润滑作用，工作介质从固定座上的工作介质入口进入两道压力平衡环内的空间后从工作介质通道流出，工作介质产生的压力直接作用于两道压力平衡环，并向外推动压力平衡环，在压力平衡环的作用下，密封腔内也产生与两道压力平衡环形成的工作腔内相同的压力，压力平衡环两侧的压力处于平衡状态，通过设置压力平衡环将不易于密封的水泥浆转换成能防腐蚀和易于密封的平衡介质进行密封，有效改善密封效果，延长旋转体和密封部件的使用寿命。