一种线性高压动密封活动关节的制作方法

本发明属于机械密封结构，具体涉及一种线性高压动密封活动关节。

背景技术：

1、现有的动密封活动关节多为柱塞结构或者球头结构，不能实现矩形空间密封，而且很难实现腔体流道的变径或者变截面积，使用场景受到极大限制。

2、采用多级线性高压动密封活动关节能够实现矩形空间密封，也能够实现腔体流道的变径或者变截面积。但是，随着压力等级持续升高，受到成本、加工及装配精度的限制，多级线性高压动密封活动关节难以满足高压动密封要求。

3、当前，亟需发展一种能够满足高压动密封要求的线性高压动密封活动关节。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种线性高压动密封活动关节，用以克服现有技术的缺陷。

2、本发明的线性高压动密封活动关节，其特点是，所述的线性高压动密封活动关节用于方形壳体内的方形腔体中；按照介质流动方向，线性高压动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面和后型面；前型面的后端设置有转轴，后型面的前端设置有与转轴相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口；迷宫头嵌入前型面的后端；后型面绕转轴旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面和后型面之间，前型面和后型面通过迷宫头平滑过渡；迷宫头的旋转角度范围为0°~α，α根据方形腔体内流道最大截面积确定；

3、在前型面和后型面的左右侧面均设置有腔体动密封槽，腔体动密封槽内安装有密封条，实现前型面和后型面与方形壳体之间的动密封。

4、进一步地，所述的线性高压动密封活动关节采用转轴-油封动密封结构，在前型面上与迷宫头接触的圆弧表面设置有与转轴的中心轴线平行的储油槽ⅰ，储油槽ⅰ上开有注油孔ⅰ，注油孔ⅰ外接油脂供应系统，油脂供应系统通过注油孔ⅰ加注润滑油或者润滑脂；或者采用转轴-密封条动密封结构，在前型面上与迷宫头接触的圆弧表面设置有与转轴的中心轴线平行的转轴密封槽，转轴密封槽内安装转轴密封条。

5、进一步地，所述的述的线性高压动密封活动关节采用转轴-油封动密封结构，在后型面上与转轴接触的圆弧表面设置有与转轴的中心轴线平行的储油槽ⅱ，储油槽ⅱ上开有注油孔ⅱ，注油孔ⅱ外接油脂供应系统，油脂供应系统通过注油孔ⅱ加注润滑油或者润滑脂；或者采用转轴-密封条动密封结构，在后型面设置有与转轴的中心轴线平行的转轴密封槽，转轴密封槽内安装转轴密封条。

6、进一步地，所述的转轴或者后型面上设置有电机，电机驱动后型面绕转轴转动。

7、进一步地，所述的介质为气体或者液体。

8、对于转轴-油封动密封结构，根据密封等级、密封要求在前型面、后型面上开1个或多个注油孔和储油槽，在接触面之间填充润滑油或者润滑脂，利用油脂提升密封压力等级。转轴-油封动密封结构的密封压力范围为0~6.3mpa。

9、对于转轴-密封条动密封结构，可根据实际压力等级需要，采用1条或多条密封条进行密封。在满足动密封的压力等级前提下，能够极大降低加工精度和难度，降本增效。可用于对精度要求较低的低转速设备中。转轴-密封条动密封结构的密封压力范围为0~10mpa。

10、转轴-油封动密封结构和转轴-密封条动密封结构可以单独使用或者组合使用。

11、本发明的线性高压动密封活动关节通过转轴结合线性密封的结构形式，实现了方形腔体内型面运动过程中的动密封要求，实现了方形腔体内流道变截面积，进而实现了对方形腔体内介质的流量和压力等相关参数的控制。

12、本发明的线性高压动密封活动关节在变截面积的同时保证了前后型面之间的平滑过渡，降低流阻；还能够在实现高压动密封的前提下，不同程度的降低加工及装配精度，适用于有变截面积需求的高压容器上。

技术特征：

1.一种线性高压动密封活动关节，其特征在于，所述的线性高压动密封活动关节用于方形壳体（1）内的方形腔体中；按照介质流动方向，线性高压动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面（2）和后型面（3）；前型面（2）的后端设置有转轴（10），后型面（3）的前端设置有与转轴（10）相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头上设置有与旋转角度相匹配的扇形开口；迷宫头嵌入前型面（2）的后端；后型面（3）绕转轴（10）旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面（2）和后型面（3）之间，前型面（2）和后型面（3）通过迷宫头平滑过渡；迷宫头的旋转角度范围为0°~α，α根据方形腔体内流道最大截面积确定；

2.根据权利要求1所述的一种线性高压动密封活动关节，其特征在于，所述的线性高压动密封活动关节采用转轴-油封动密封结构，在前型面（2）上与迷宫头接触的圆弧表面设置有与转轴（10）的中心轴线平行的储油槽ⅰ（6），储油槽ⅰ（6）上开有注油孔ⅰ（5），注油孔ⅰ（5）外接油脂供应系统，油脂供应系统通过注油孔ⅰ（5）加注润滑油或者润滑脂；或者采用转轴-密封条动密封结构，在前型面（2）上与迷宫头接触的圆弧表面设置有与转轴（10）的中心轴线平行的转轴密封槽，转轴密封槽内安装转轴密封条（9）。

3.根据权利要求1所述的一种线性高压动密封活动关节，其特征在于，所述的述的线性高压动密封活动关节采用转轴-油封动密封结构，在后型面（3）上与转轴（10）接触的圆弧表面设置有与转轴（10）的中心轴线平行的储油槽ⅱ（8），储油槽ⅱ（8）上开有注油孔ⅱ（7），注油孔ⅱ（7）外接油脂供应系统，油脂供应系统通过注油孔ⅱ（7）加注润滑油或者润滑脂；或者采用转轴-密封条动密封结构，在后型面（3）设置有与转轴（10）的中心轴线平行的转轴密封槽，转轴密封槽内安装转轴密封条（9）。

4.根据权利要求1所述的一种线性高压动密封活动关节，其特征在于，所述的转轴（10）或者后型面（3）上设置有电机，电机驱动后型面（3）绕转轴（10）转动。

5.根据权利要求1所述的一种线性高压动密封活动关节，其特征在于，所述的介质为气体或者液体。

技术总结
本发明属于机械密封结构技术领域，公开了一种线性高压动密封活动关节。按照介质流动方向，线性高压动密封活动关节包括从前至后顺序连接的方柱形的前型面和后型面；前型面的后端设置有转轴，后型面的前端设置有与转轴相匹配的圆管型的迷宫头，迷宫头嵌入前型面的后端；后型面绕转轴旋转，迷宫头的外圆弧面位于前型面和后型面之间，前型面和后型面通过迷宫头平滑过渡；线性高压动密封活动关节采用转轴‑油封动密封结构或者转轴‑密封条动密封结构。线性高压动密封活动关节通过转轴结合线性密封的结构形式，实现了方形腔体内型面运动过程中的动密封要求，实现了方形腔体内流道变截面积，进而实现了对方形腔体内介质的流量和压力等相关参数的控制。

技术研发人员：蒋俊,方昕昕,胡悦,袁磊,王振锋,康忠涛,白菡尘,万冰,陈璇,尘强,徐雪倩,贺琪
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17