專利名稱：旋轉動靜密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于力學環境試驗設備和裝置技術領域，尤其涉及一種在進行 離心式恒加速度試驗中對試品通壓力油或壓力氣介質的旋轉動靜密封裝置。
背景技術：
力學環境試驗是用來模擬產品、包裝以及元器件在使用、運輸或裝卸過程 中可能遭受的振動、沖擊、搖擺等力學環境的模擬試驗方法，力學環境試驗設 備包括振動試驗臺、沖擊試驗臺、碰撞試驗臺、恒加速度試驗臺，以及能模擬 運輸過程中的搖擺、傾跌與翻倒、彈跳及自由跌落等力學環境的一系列試驗設 備。恒加速度試驗又稱為穩態加速度試驗，它是用于確定元器件、設備和其他 電工電子產品經受穩態加速度即恒加速度環境所產生的力，如運行的車輛、空 中運載工具、旋轉機械和拋射體所產生的力的作用下，結構的適應性和性能是 否良好，以及評價一些元器件的結構完好性。用于進行恒加速度試驗的設備包 括能產生與地面、試驗樣品保持方向不變的直線恒加速度試驗機，和能產生 相對試驗樣品加速度方向保持不變而與地面相對關系在不斷變化的離心恒加速 度試驗機。后一種試驗設備造價相對便宜，易于控制加速度數值，試驗費用低， 得到廣泛的采用。這種離心式恒加速度試驗機有轉盤式和轉臂式兩種結構。試驗樣品進行離心式恒加速度試驗時，試品裝載在試驗設備的轉盤或轉臂 上，當電動機帶動驅動軸驅動轉盤或轉臂勻速轉動時，試驗樣品相對地面以驅 動軸的軸線為中心作等速圓周運動，并承受法向加速度。在需要對液壓及氣動 元器件、設備等試驗樣品進行恒加速度試驗時，需要對轉盤或轉臂上的試驗樣 品輸入、輸出單回路或多回路的高壓油或高壓氣，該類試驗樣品包括帶有流體 壓力驅動裝置的斷路器，高壓油、氣閥，高壓流體儀表等，這就要求高壓介質 源與旋轉試驗環境中的試驗樣品保持單回路或多回路的導通。實用新型內容 實用新型的目的是提供一種結構緊湊、安裝方便、系統工作穩定，介質泄 漏量少的旋轉動靜密封裝置，它能夠穩定的向離心式恒加速度試驗環境中的試 驗樣品提供單路、回路和多回路的油、氣等壓力流體介質。為實現上述發明目的，本實用新型采用的技術方案如下一種旋轉動靜密封裝置，其特征在于包括軸和與軸滑動套裝的軸套，軸和 軸套的接觸面間開設環形槽隙，軸套開設與環形槽隙相通的介質通孔，軸體內 也開設與環形槽隙相通的介質通孔。具體的講，該旋轉動靜密封裝置中所述軸套滑動套裝在軸體的一端，軸體 內開設的介質通孔的一端與環形槽隙導通，另一端位于軸未套裝軸套端。所述軸和軸套接觸面間開設的環形槽隙為一個或一個以上，軸套上相應開 設一個或一個以上的介質通孔與環形槽隙相通，軸體內也相應的開設一個或一 個以上的介質通孔與環形槽隙相通。所述環形槽隙的兩側設置密封環，密封環位于軸套與軸的接觸面間。所述與軸套滑動套接的軸側壁上開設有一個或一個以上的環形槽隙，軸套 和軸體內相應開設一個或一個以上的介質通孔與環形槽隙相通，軸體內的介質 通孔的另 一端位于軸的側壁上或端部。所述環形槽隙的個數為一個或一個以上，環形槽隙的兩側均設置密封環， 兩密封環內側的軸套上分別開設泄漏介質通孔。所述軸套為套裝在軸外的環形套筒，軸套由兩段配合連接的環形套筒組成， 軸與每段環形套筒接觸面間均開設環形槽隙，每段環形套筒開設介質通孔與環 形槽隙相通。所述軸的一端側壁套裝環形套筒結構的軸套，軸套與軸體滑動連接，軸體 內開的介質通孔由與環形槽隙相通的徑向通道、沿軸向設置的通道和與軸外相 通的徑向通道組成，與軸外相通的徑向通道位于軸體另一端的側壁上。所述軸或軸套的一端設置與圓周旋轉體中心固定的連接裝置，相應軸套或 軸的另一端設置與靜止件固定的連接裝置，使軸和軸套間的一組件與圓周旋轉 體中心同軸轉動的同時，另一組件處于靜止狀態。所述軸體內開設的介質通孔由與環形槽隙相通的徑向通道、沿軸向設置的 通道和與軸外相通的徑向通道組成。當試驗樣品固定在圓周旋轉體距離旋轉中心具有一定半徑的工作臺面上， 或者通過一定形狀和工位的安裝夾具固定在圓周旋轉體的工作臺面上時，電機 或減速器的驅動軸帶動圓周旋轉體作旋轉運動，此時如果將非旋轉狀態下壓力
介質源直接與試驗樣品連接進行通壓力介質狀態下的恒加速度試驗是非常不切 實際的，特別是圓周旋轉體的旋轉半徑較大且旋轉速度快時，無法保證試驗樣 品與壓力介質的有效導通。本實用新型采用旋轉動靜密封裝置，在圓周旋轉體的旋轉中心或軸線上連 接該裝置的軸體或軸套中的一個作為旋轉組件，另一組件做為靜止組件，通過 軸體與軸套間形成的封閉環形槽隙，以及軸內和軸套上開設的與環形槽隙相通 的通孔，實現軸套上的介質通孔與軸內介質通孔在旋轉軸旋轉狀態下的連續導 通。試驗樣品與旋轉組件上的介質通孔導通，外部的壓力介質源與靜止組件上 的介質通孔導通。這樣壓力介質源可以與旋轉的試驗樣品上的介質通孔相聯接， 該聯接不會影響離心式恒加速度試驗的正常進行。壓力介質由靜止組件上的介 質通孔進入軸套和軸間的密閉環形槽隙，并充滿整個環形槽隙，壓力介質又通 過旋轉組件上與環形槽隙相通的介質通孔將壓力介質由旋轉組件上介質通孔的 另一端孔導出，并聯接到圓周轉動體上的試驗樣品上。在旋轉組件隨圓周轉動 體作旋轉運動時，旋轉組件上與試驗樣品聯接的介質通孔與試驗樣品相對靜止， 同時，靜止狀態下的靜止組件上的通孔也始終能與環形槽隙保持導通，即壓力 介質源能連續且穩定的向進行離心式恒加速度試驗的試驗樣品提供壓力介質 源。該導通機構可以是兩條或多條，滿足單路或回路及多回路壓力介質導通的 恒加速度實驗的需要。上述中所述的旋轉組件可以是軸也可以是軸套，均能實 現本發明目的。為了滿足不同試驗樣品和壓力介質高流量的需要，也考慮到環形槽隙的截 面積過大會造成壓力介質泄漏的問題，在套裝軸套的軸上開設多個環形槽隙， 同時分別在軸套上開設介質通孔與環形槽隙相通，實現多個壓力介質進出口 ， 而軸內開設多條介質通道，介質通道的一端通過介質通孔與環形槽隙相通，每 個環形槽隙只與其中的一個介質通道相通，在介質通道的另一端分別通過相應 的介質通孔引出到軸的側壁上或端部，這樣，壓力介質進出軸內介質通道的介 質通孔數量多，流量大，可以滿足壓力介質高流量的單回路或多回路流通需要。 在需要對恒加速度試驗的試驗樣品通多路壓力介質油或氣等流體時，可以增加環形槽隙和軸內介質通道的個數實現， 一般io條通道可以滿足現有各種恒加速度離心試驗的需求，但如果增大該旋轉動靜密封裝置的軸和軸套的規格，也可實現更多介質通道及更多回路的導通，其原理和解決技術問題的手段是同樣的。 因為軸套和軸間為滑動套接，兩者間采用間隙密封，當壓力介質為高壓介質時，可能會發生部分泄漏，同時保證對試驗樣品通壓力介質的穩定性，可以
在每個環形槽隙的兩側或者通入同向壓力介質的多個環形槽隙兩側設置密封環 或者其它密封機構，降低或消除壓力介質泄漏量。當試驗樣品需要通較高壓力 的介質時，不可避免的會發生輕微或部分的泄漏，該泄漏介質存在于軸套和軸 的滑動接觸面上，又會影響軸的轉動，為解決該問題，本發明在單個或者多個 環形槽隙兩端設置環形密封圈后，又在兩環形密封圈內側的軸套上，開設泄漏 介質通孔，當環形槽隙內的壓力介質向兩側的滑動接觸面滲漏時，可在環形密 封圈的內側由該泄漏介質通孔導出收集。軸套為環形套筒結構，當需要開設多個環形通道或者進行多種高壓介質接 通時，軸套的長度增加，為便于維護和保持壓力介質流通穩定性，可將軸套設 計成兩段環形筒體，兩段軸套階梯配合連接。軸套可以套轉在軸體的一端，軸 內介質通孔的另一端位于軸體另一端未套裝軸套的軸體側壁上。該介質通孔的 另一端也可以開設在軸體的另一端部。在采用該旋轉動靜密封裝置對恒加速度試驗中的試驗樣品通壓力介質試驗 前，先將軸或軸套中的一個與圓周旋轉體的旋轉中心處固定連接作為旋轉組件， 圓周旋轉體的旋轉中心軸線與旋轉組件的軸線重合設置，這樣圓周旋轉體就會 和旋轉組件同軸轉動，放在圓周旋轉體上的試驗樣品與旋轉組件上的介質通孔 在恒加速度試驗中保持相對靜止。軸或軸套中的另一組件可以通過固定支架或 其它方式固定作為靜止組件。最佳的方式是在圓周旋轉體的上端面旋轉中心處 固定連接旋轉組件，靜止組件則通過上固定支架進行固定。如果采用將圓周旋 轉體的驅動軸作為旋轉組件，也可以實現本發明，即將驅動軸一端連接驅動電 機或變速箱驅動體，驅動軸的另一端穿過并固定圓周旋轉體后套裝軸套。也可 以直接在驅動軸上套裝軸套，與試品相通的介質通孔位于驅動軸端部的側壁上。本實用新型的有益效果在于，該旋轉動靜密封裝置能夠通過與圓周旋轉體 作同軸轉動的軸或軸套中的一組件作為旋轉組件，另一組件作為靜止組件，實 現非旋轉的壓力介質源與進行離心式恒加速度試驗的旋轉試驗樣品進行連續、 穩定的壓力介質導通，該裝置簡單實用、體積小巧、裝卸方便、動摩擦阻力小， 工作穩定性高，能夠滿足單路、回路和多路壓力介質的導通需要，特別是高壓 力介質的穩定導通。該裝置可以廣泛的應用于各種離心式恒加速度試驗和試驗 中對試驗樣品通壓力介質特別是高壓介質的應用需要。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的闡述。
圖1是本實用新型裝置實施例1的剖面結構示意圖；圖2是本實用新型裝置實施例1的應用狀態的結構示意圖；圖3是本實用新型裝置實施例2的剖面結構示意圖；圖4是本實用新型裝置實施例2的應用狀態的結構示意圖；圖5是本實用新型裝置實施例3的剖面結構示意圖；具體實施方式
實施例1如圖1和2，該旋轉動靜密封裝置由軸2和與軸滑動套裝的軸套 l組成，軸套滑動套裝在軸體的一端，軸體的另一端設置與圓周旋轉體連接的撥 桿24，軸和軸套的接觸面間開設環形槽隙22，軸套開設與環形槽隙相通的介質 通孔12，軸體內也開設與環形槽隙相通的介質通孔21。軸體內開設的介質通孔 的一端與環形槽隙導通，另一端23位于軸未套裝軸套端的側壁上。該介質通孔 由與環形槽隙相通的徑向通道、沿軸向設置的通道和與軸外相通的徑向通道組 成，便于加工，環形槽隙的兩側設置密封環11，密封環位于軸套與軸的接觸面 間。應用上述旋轉動靜密封裝置進行離心式恒加速度試驗。采用的試驗裝置為 轉臂式離心恒加速度試驗機，試驗樣品高壓油控閥門6固定安裝在轉臂4 一端 的工作臺面上，電動機驅動驅動軸5從而帶動轉臂作圓周旋轉運動。本發明裝 置的軸體作為旋轉組件，軸套作為靜止組件，軸體通過撥桿24固定連接在轉臂 上端的旋轉中心軸向上，這樣軸2就會與轉臂同軸旋轉。軸套固定連接上固定 支架3，上固定支架固定在試驗室墻壁上。靜止組件軸套上的介質輸入口 12通過高壓管與高壓介質源連接構成通路。 旋轉組件軸體的下端側壁上的介質出口 23與高壓油控閥門的介質入口導通。當 驅動軸5帶動轉臂4進行轉動時，軸體2與轉臂同軸轉動，而靜止組件軸套1 固定不動，軸體下端側壁上的介質出口 23與試驗樣品高壓油控閥門6保持相對 靜止。高壓油源輸出的高壓油可以依次經過軸套上的介質通孔12、環形槽隙22、 軸內介質通孔21、軸體的下端側壁上的介質出口 23，穩定連續地輸送到試驗樣 品上，實現單路介質的導通，保證試驗過程中介質的壓力。經試驗表明，該裝置摩擦發熱少，試驗系統在通高壓介質情況下工作穩定。 在國家軍用標準GJB548及國外主要恒加速度試驗標準所規定的試驗時間內不需 要冷卻，能滿足通35MPa高壓油和同等壓力高壓氣的試驗需要。實施例2如圖3和4，該旋轉動靜密封裝置由軸2和與軸滑動套裝的軸
套1組成，軸套滑動套裝在軸體的一端作為旋轉組件，軸套將軸體的一端封閉 后設置與旋轉體的固定件24，軸體的另--端可以固定物連接作為靜止組件，軸和軸套的接觸面間開設兩個環形槽隙22，軸套上開設與環形槽隙相通的介質通 孔12，軸體內也相應開設兩個分別與環形槽隙相通的介質通孔21。軸體內開設 的介質通孔的一端與環形槽隙導通，另一端23位于軸未套裝軸套端的側壁上。 每個環形槽隙的兩側均設置兩個密封環11，密封環位于軸套與軸的接觸面間。應用上述旋轉動靜密封裝置進行離心式恒加速度試驗。采用的試驗裝置為 轉盤式離心恒加速度試驗機，試驗樣品6固定安裝在轉盤4 一端的工作臺面上， 電動機驅動驅動軸5從而帶動轉盤作圓周旋轉運動。本發明裝置的軸體作為靜 止組件，軸體的上端即未套裝軸套端固定連接上固定支架3，上固定支架固定在 試驗室墻壁上。軸套作為旋轉組件，軸套的下端通過固定件24固定連接在轉盤 上端面的中心位置，這樣軸套就會與轉盤同軸旋轉。軸體2上的一個介質通孔作為介質輸入口，另一介質通孔作為介質輸出口 并通過高壓管與高壓介質源連接構成通路。軸套側壁上的一個介質通孔作為介 質輸出口與試驗樣品的介質入口導通，另一介質通孔作為介質輸入口與試驗樣 品的介質出口導通。當驅動軸5帶動轉盤4進行轉動時，軸套l與轉盤同軸轉 動，而靜止組件軸體2固定不動，軸套側壁上的兩個介質通孔與試驗樣品6保 持相對靜止。高壓油源輸出的高壓油可以依次經過軸體上的介質輸入孔、軸套 內的一介質通孔、環形槽隙、軸套介質通孔與試驗樣品導通，然后再由試驗樣 品、軸套介質通孔、環形槽隙、軸體介質通孔與高壓介質形成回路，使壓力介 質穩定連續地輸送到試驗樣品上，實現回路介質的導通，并保證試驗過程中介 質的恒定連續循環。經試驗表明，該裝置摩擦發熱少，試驗系統在通高壓介質情況下工作穩定。 在國家軍用標準GJB548及國外主要恒加速度試驗標準所規定的試驗時間內不需 要冷卻，能滿足通35MPa高壓油和同等壓力高壓氣的試驗需要。實施例3 如圖5，該旋轉動靜密封裝置由旋轉組件軸2和靜止組件軸套 l組成，軸體的上端部套裝軸套，軸套與軸滑動套裝。軸套是由上、下兩段環形 套筒組成，兩段環形套筒間階梯配合固定連接。在與軸套內壁接觸的軸體上開 設有7個環形槽隙，與上段軸套相對應的軸體上設置有2個環形槽隙，每個環 形槽隙的兩側均設有密封環，與下段軸套相對應的軸體上設置有5個環形槽隙， 5個環形槽隙的兩側設置有兩個密封環，軸套和軸將該環形槽隙封閉成環形的介 質通道。在軸套側壁上開設有垂直的通孔與環形槽隙相通，軸套的外壁通孔處
為壓力介質進出口。在軸內開設有7個壓力介質通孔，介質通孔的另一端位于軸下端部的側壁上。7個環形槽隙分別與軸套外壁的介質通孔相通，再通過軸內 的介質通孔與軸下端的側壁介質進出口相通。在下段軸套內5個環形槽隙的兩 側，設置兩個密封環，在兩個密封環內側的軸套壁上開設有泄漏介質通孔將泄 漏介質導出，軸的下端設置撥桿，用于連接離心式恒加速度試驗設備的圓周旋 轉體。該旋轉動靜密封裝置的軸體可作為旋轉組件，軸套作為靜止組件，實現多 回路的壓力介質導通，滿足不同試驗條件下通壓力介質的需要。經試驗表明， 該裝置摩擦發熱少，試驗系統在通高壓介質情況下工作穩定。在國家軍用標準 GJB548及國外主要恒加速度試驗標準所規定的試驗時間內不需要冷卻，能滿足 通高壓油和同等壓力高壓氣的試驗需要。
權利要求1.一種旋轉動靜密封裝置，其特征在于包括軸和與軸滑動套裝的軸套，軸和軸套的接觸面間開設環形槽隙，軸套開設與環形槽隙相通的介質通孔，軸體內也開設與環形槽隙相通的介質通孔。
2. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸套滑動套裝在軸體的一端，軸體內開設的介質通孔的一端與環形槽隙導通，另一端位于 軸未套裝軸套端。
3. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸和軸套接 觸面間開設的環形槽隙為一個或一個以上，軸套上相應開設一個或一個以上的 介質通孔與環形槽隙相通，軸體內也相應的開設一個或一個以上的介質通孔與 環形槽隙相通。
4. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述環形槽隙的 兩側設置密封環，密封環位于軸套與軸的接觸面間。
5. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述與軸套滑動 套接的軸側壁上開設有一個或一個以上的環形槽隙，軸套和軸體內相應開設一 個或一個以上的介質通孔與環形槽隙相通，軸體內的介質通孔的另一端位于軸 的側壁上或端部。
6. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述環形槽隙的 個數為一個或一個以上，環形槽隙的兩側均設置密封環，兩密封環內側的軸套 上分別開設泄漏介質通孔。
7. 根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸套為套裝 在軸外的環形套筒，軸套由兩段配合連接的環形套筒組成，軸與每段環形套筒 接觸面間均開設環形槽隙，每段環形套筒開設介質通孔與環形槽隙相通。
8. 根據權利要求l所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸的一端側 壁套裝環形套筒結構的軸套，軸套與軸體滑動連接，軸體內開的介質通孔由與 環形槽隙相通的徑向通道、沿軸向設置的通道和與軸外相通的徑向通道組成， 與軸外相通的徑向通道位于軸體另一端的側壁上。
9. 根據權利要求l所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸或軸套的 一端設置與圓周旋轉體中心固定的連接裝置，相應軸套或軸的另一端設置與靜 止件固定的連接裝置，使軸和軸套間的一組件與圓周旋轉體中心同軸轉動的同 時，另一組件處于靜止狀態。
10.根據權利要求1所述的旋轉動靜密封裝置，其特征在于所述軸體內開 設的介質通孔由與環形槽隙相通的徑向通道、沿軸向設置的通道和與軸外相通 的徑向通道組成。
專利摘要旋轉動靜密封裝置，屬于力學環境試驗設備和裝置技術。包括軸和與軸滑動套裝的軸套，軸和軸套的接觸面間開設環形槽隙，軸套開設與環形槽隙相通的介質通孔，軸體內也開設與環形槽隙相通的介質通孔。該裝置能夠通過與圓周旋轉體作同軸轉動的軸或軸套中的一組件為旋轉組件，另一組件為靜止組件，實現非旋轉的壓力介質源與進行離心式恒加速度試驗的旋轉試驗樣品進行連續、穩定的壓力介質導通，該裝置簡單實用、體積小巧、裝卸方便、動摩擦阻力小，工作穩定性高，能夠滿足單路、回路和多路壓力介質的導通需要，特別是高壓力介質的穩定導通。該裝置可以應用于各種離心式恒加速度試驗和試驗中對試驗樣品通壓力介質特別是高壓介質的應用需要。
文檔編號F16J15/16GK201034164SQ20072014855
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者榮慶豐, 袁傳大, 俊 陳 申請人:蘇州東菱振動試驗儀器有限公司