压力进气式高密封轴面连接结构的制作方法

本发明涉及轴装配密封设备技术领域，具体涉及一种压力进气式高密封轴面连接结构。

背景技术：

在机械生产的过程中经常使用到采用轴连接旋转设备，这些设备经常使用外部来接的方式，将轴深入到壳体内部，然后在壳体内部的轴件上连接有功能部件，通过外部的传动结构带动轴件的旋转，轴体与壳体连接时常常需要密封结构，防止壳体内物料从轴体与壳体的连接位置漏出。以关风器为例，通常通过水平的旋转轴同轴穿过具有圆柱腔的壳体，伸出壳体的旋转轴一端连接动力装置，而在关风器常常运送一些粉尘物料，为了保证轴件在壳体内旋转自如，常常很难避免轴件与壳体连接位置的缝隙出现，这些缝隙位置容易将粉尘吸入，这时就会使得壳体与轴件的连接位置产生更大磨损，产生更大磨损，消耗更多功率，加速设备损毁。尤其一些关风器用来运送的物料中会具有用来保质的有害气体，这些有害气体容易通过轴件和壳体连通位置的缝隙泄漏出来，对工厂中工作的人体产生危害。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供一种压力进气式高密封轴面连接结构，它可以通过向壳体内部通入正压气体的方式防止壳体内部气体泄漏，同时正压气体可以将密封件压紧防止外部气体进入设备的壳体内。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压力进气式高密封轴面连接结构，它包括壳体，所述壳体内加工有料腔，所述壳体的侧面加工有连通壳体内部的轴孔，所述轴孔内装配有转轴，所述转轴深入到所述壳体内部，所述转轴外壁与轴孔内壁之间同轴装配有压力密封垫；所述压力密封垫上设计有环形的外壁圈，所述外壁圈的环形外壁面与所述轴孔的内壁面密封装配，所述外壁圈的内侧加工有两条以上环形的气压圈，所述气压圈采用弹性材料制作，所述气压圈的截面为弧形边，相邻气压圈的外壁圈上加工有贯穿圈壁的通气孔，所述壳体上加工有与高压气路连通的高压气孔，所述高压气孔与所述通气孔相连通，设定所述气压圈上弧形截面内侧一边为内侧边，所述气压圈上弧形截面外侧一边为外侧边，相邻两个所述气压圈的内侧边沿外壁圈轴向朝向同一侧，所述压力密封垫装配在所述轴孔与转轴之间时，所述气压圈的内侧边朝向壳体内的料腔，所述气压圈靠近轴线的内边沿压紧密封所述转轴的装配位置的外壁，相邻的两个所述气压圈通与所述轴孔以及转轴之间构成高压气腔。

作为优选，所述外壁圈的内侧加工有两条所述气压圈。

作为优选，所述压力密封垫的外壁圈与所述气压圈采用相同材料一体加工成型。

作为优选，所述压力密封垫使用聚四氟乙烯材料制作而成。

作为优选，所述转轴与所述压力密封垫之间装配有轴套，所述压力密封垫的气压圈压紧在所述铜基轴承的外表面。

作为优选，所述外壁圈的外环面上加工有环形的气槽，所述通气孔与所述高压气孔通过所述气槽相连通，所述外壁圈上加工有两个以上相对轴线均布的通气孔，各个通气孔分别与环形的所述气槽连通。

作为优选，所述外壁圈的外环面上加工有与外壁圈同轴环形的密封槽，所述密封槽内装配有o型圈，所述密封槽加工在外壁圈靠近壳体外部。

作为优选，所述外壳的外壁上加工有向外伸出的装配块，所述装配块上加工有与所述轴孔同轴的装配孔，所述转轴与所述装配孔通过轴承可旋转装配。

作为优选，所述轴孔靠近壳体料腔一端的内侧加工有对所述压力密封垫限位的阶梯轴肩，所述阶梯轴肩的内边沿与所述转轴之间设计有装配间隙。

本发明的有益效果在于：本压力进气式高密封轴面连接结构主要使用在需要高性能密封的气密封机械设备中，如正压风系统，或者渗透力强的需要密封气体的送料设备中，气密封俗称非接触密封，因而磨损小，维护周期长。尤其是一些对粉尘类送料的高密封结构中。

该结构在设备中使用时，所述转轴旋转，通过转轴在所述壳体内部装配的送料结构进行送料。此时当所述高压气孔处于关闭状态时，如果所述壳体内部通入有高压气体，高压气体进入轴孔将所述气压圈向所述转轴位置压紧，可以实现很好的密封，而即使靠近壳体内部的气压圈漏气时，高压气也会将其它的气压圈顶紧，使得该连接结构具有多重密封。而通过所述高压气孔以及外壁圈的通气孔向相邻的两个所述气压圈中间的高压气腔通气时，使得高压气腔内部的压力大于壳体内料腔的压力，这时高压气体将靠近壳体外侧的气压圈向所述转轴位置压紧，而所述靠近壳体内部的气压圈在高压气的作用下气压从气压圈贴紧转轴外壁的位置溢出，流入到所述壳体内部的料腔，这样可以防止料腔内气体裹挟的小颗粒物料进入转轴密封位置，保持了所述转轴与轴孔的密封效果，同时由于隔绝了壳体内料腔中粉粒物料的进入，而且由于通过所述高压气腔中压力气体将靠近壳体外侧的气压圈顶紧，在该气压圈的滑动摩擦位置被磨损时，高压气仍然可以将其压紧，大大提高了密封结构的使用寿命。这种使用外气压的方式可以有效防止壳体料腔内部的颗粒以及气体外漏，大大降低了设备维护的强度。

该结构将复杂的密封要求集中在一个压力密封垫中完成，大大简化了设备的加工制造，改进后的压力密封件，与之配合的工件，加工更为简单，体积缩小，成本减少，性能提升。有效降低了设备的制造成本，有利于将设备的密封结构标准化、模块化。此结构的压力密封垫集密封圈，迷宫套，骨架油封与一体，使高压气腔内充满气体，由于结构的设计，使其与物料一侧，允许少量气体溢出，另一侧则密封气体。气压越大，密封抱紧力越强，密封可以随着气压的大小而进行调节；彻底解决轴端密封的难题。

附图说明

图1是压力进气式高密封轴面连接结构使用在设备中的立体结构示意图。

图2是压力进气式高密封轴面连接结构使用在设备中的剖面结构示意图。

图3是图2中a向部分放大的剖面结构示意图。

图4是压力密封垫的立体结构示意图。

图5是压力密封垫立体的剖面结构示意图。

图6是压力密封垫侧向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

在图1-6的实施例中，该压力进气式高密封轴面连接结构使用在关凤机中，它包括壳体1，所述壳体1内加工有料腔，所述壳体1的侧面加工有连通壳体内部的轴孔11，所述轴孔11内装配有转轴2，所述转轴2深入到所述壳体1内部，在本实施例中，所述转轴2的中间设计有关风机的送料结构，转轴2的两端分别装配在所述壳体1的两侧上。所述转轴2外壁与轴孔11内壁之间同轴装配有压力密封垫3；所述压力密封垫3上设计有环形的外壁圈31，所述外壁圈31的环形外壁面与所述轴孔11的内壁面密封装配，所述外壁圈31的内侧加工有两条以上环形的气压圈32，所述气压圈32采用弹性材料制作，所述气压圈32的截面为弧形边，相邻气压圈32的外壁圈上加工有贯穿圈壁的通气孔33，所述壳体1上加工有与高压气路连通的高压气孔12，所述高压气孔12与所述通气孔33相连通，设定所述气压圈32上弧形截面内侧一边为内侧边，所述气压圈32上弧形截面外侧一边为外侧边，相邻两个所述气压圈32的内侧边沿外壁圈31轴向朝向同一侧，所述压力密封垫3装配在所述轴孔11与转轴2之间时，所述气压圈32的内侧边朝向壳体1内的料腔，所述气压圈32靠近轴线的内边沿压紧密封所述转轴2的装配位置的外壁，相邻的两个所述气压圈32通与所述轴孔11以及转轴2之间构成高压气腔6。

本压力进气式高密封轴面连接结构主要使用在需要高性能密封的气密封机械设备中，如正压风系统，或者渗透力强的需要密封气体的送料设备中，气密封俗称非接触密封，因而磨损小，维护周期长。尤其是一些对粉尘类送料的高密封结构中。

该结构在设备中使用时，如本实施例中的所述转轴2旋转，通过转轴2在所述壳体1内部装配的送料结构进行送料。此时当所述高压气孔处于关闭状态时，如果所述壳体1内部通入有高压气体，高压气体进入轴孔11将所述气压圈32向所述转轴1表面位置压紧，可以实现很好的密封。在本实施例中，由如图3、图4、图5和图6所示，于所述外壁圈31的内侧加工有两条气压圈32，当靠近壳体1内部的气压圈32漏气时，高压气也会将另外一个气压圈32顶紧，这样使得该连接结构具有双重密封。

而通过所述高压气孔12以及外壁圈31的通气孔33向相邻的两个所述气压圈32中间的高压气腔通入高压气时，需要高压气腔内部的压力大于壳体1内料腔的压力，这时高压气体将靠近壳体1外侧的气压圈32向所述转轴2位置压紧，而所述靠近壳体1内部的气压圈32在高压气的作用下气压从气压圈32贴紧转轴2外壁的位置溢出，流入到所述壳体1内部的料腔，这样可以防止料腔内气体裹挟的小颗粒物料进入转轴2密封位置，保持了所述转轴2与轴孔的密封效果，同时由于隔绝了壳体1内料腔中粉粒物料的进入，而且由于通过所述高压气腔中压力气体将靠近壳体1外侧的气压圈32顶紧，在该气压圈32的滑动摩擦位置被磨损时，高压气仍然可以将其压紧，大大提高了密封结构的使用寿命。这种使用外气压的方式可以有效防止壳体料腔内部的颗粒以及气体外漏，大大降低了设备维护的强度。

该结构将复杂的密封要求集中在一个压力密封垫3中完成，大大简化了设备的加工制造，改进后的压力密封件，与之配合的工件，加工更为简单，体积缩小，成本减少，性能提升。有效降低了设备的制造成本，有利于将设备的密封结构标准化、模块化。此结构的压力密封垫集密封圈，迷宫套，骨架油封与一体，使高压气腔内充满气体，由于结构的设计，使其与物料一侧，允许少量气体溢出，另一侧则密封气体。气压越大，密封抱紧力越强，密封可以随着气压的大小而进行调节；彻底解决轴端密封的难题。

在具体设计时，所述压力密封垫3的外壁圈31与所述气压圈32采用相同材料一体加工成型。这样不仅大大减少了零件的数量，使得装配更加的方便，同时一体加工避免了零件之间装配时的间隙，密封效果更好。在本实施例中，所述压力密封垫3使用聚四氟乙烯材料制作而成。聚四氟乙烯具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高润滑、不粘附、使用寿命长等优点。

在具体设计时，如图4、图5、图6所示，所述转轴2与所述压力密封垫3之间装配有轴套4，所述压力密封垫3的气压圈32压紧在所述轴套4的外表面。所述轴套4可以使用钢套也可以采用铜基轴承，轴套4的使用，使得所述压力密封垫3的气压圈32不用直接与转轴2直接接触，这样可以防止转轴2被磨损，而当轴套4磨损后只要进行更换即可，使用维修方便，这样可以大大降低所述转轴2的材料要求，同时设备的整体使用寿命更高。

在设计时，如图4、图5、图6所示，所述外壁圈31的外环面上加工有环形的气槽34，所述通气孔33与所述高压气孔12通过所述气槽34相连通，所述外壁圈31上加工有两个以上相对轴线均布的通气孔33，在本实施例中，所述外壁圈31上共加工有6个所述通气孔33，各个通气孔33分别与环形的所述气槽34连通。这样所述高压气孔12通入的高压气可以通过气槽34快速均匀的从各个通气孔33进入所述高压气腔6中，同时环形气槽34以及多个通气孔33的设计，可以有效防止气路的堵塞。

在具体设计时，如图4、图5、图6所示，所述外壁圈31的外环面上加工有与外壁圈31同轴环形的密封槽35，所述密封槽35内装配有o型圈，所述密封槽35加工在外壁圈31靠近壳体1外部。所述o型圈的安装使得外壁圈31与轴孔11内壁上的密封效果更好，可以有效防止气体从侧边漏出，有效节约用气。

所述外壳1的外壁上加工有向外伸出的装配块5，所述装配块5上加工有与所述轴孔11同轴的装配孔51，所述转轴2与所述装配孔51通过轴承可旋转装配。所述装配块5的设计，可以使得转轴2与所述壳体1壁之间高压密封垫3位置的装配不受扭向力影响，受力更加均衡，所述高压密封垫位置的磨损更低。设备的整体使用寿命更高。所述轴孔11靠近壳体1料腔一端的内侧加工有对所述压力密封垫3限位的阶梯轴肩13，所述阶梯轴肩13的内边沿与所述转轴2之间设计有装配间隙。所述阶梯轴肩13的设计不仅使得压力密封垫3的装配更加的方便，同时使得壳体1内部腔体与安装所述压力密封垫3位置的接触面积更小，这样在所述高压气腔6中通入高压气时，消耗的高压气量更少。

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。