申请/专利权人：苏州倍丰智能科技有限公司

申请日：2018-05-09

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN108443502B

主分类号：F16J15/00

分类号：F16J15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.08.19#著录事项变更;2018.09.25#著录事项变更;2018.09.18#实质审查的生效;2018.08.24#公开

摘要：一种密封结构，包括：第一基体，其一侧表面设有环形槽；第一环形密封件，沿其轴向至少部分地嵌入安装于所述环形槽内；第二基体，其一侧表面设有环形弹性件，所述环形弹性件沿其轴向与所述第一环形密封件紧密压合，使相对设置的所述第一基体与所述第二基体之间形成相互连通的安装腔与隔绝气隙，所述隔绝气隙环布于所述安装腔的外周侧。本发明提供的密封结构具有良好的密封性能，适应高温环境下的密封要求。

主权项：1.一种密封结构，其特征在于，包括：第一基体，其一侧表面设有环形槽；第一环形密封件，沿其轴向至少部分地嵌入安装于所述环形槽内；第二基体，其一侧表面设有环形弹性件，所述环形弹性件沿其轴向与所述第一环形密封件紧密压合，使相对设置的所述第一基体与所述第二基体之间形成相互连通的安装腔与隔绝气隙，所述隔绝气隙环布于所述安装腔的外周侧；所述第二基体的外周侧设置第二环形密封件，所述环形弹性件远离所述第一环形密封件的一端端面与所述第二环形密封件紧密压合；所述第二环形密封件与所述第二基体的外周面之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述第二基体的外周面垂直；所述环形弹性件与所述第二环形密封件通过设于二者之间的环形填充件紧密压合，所述第二环形密封件接近安装环槽的一侧表面设有承载背件，所述弹性元件包括V型弹簧片与异形弹簧片，所述V型弹簧片两端连接所述安装环槽的底面与所述承载背件，所述异形弹簧片的直板段插入于所述承载背件中，所述异形弹簧片的钩状端部作用于所述环形填充件上；所述第二基体具有冷却通道，所述冷却通道贯穿所述第二基体以导流冷却介质。

全文数据：密封结构技术领域[0001]本发明属于密封技术领域，具体地来说，是一种密封结构。背景技术[0002]密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏，以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件或措施。密封已成为保证现代工业高效、长期安全和稳定运行必不可少的重要技术。[0003]密封技术中，经常用到的是密封件。密封件是用于对连接部进行密封的材料或零件，其种类多样，包括轴用密封、孔用密封、防尘密封、导向环、固定密封、回转密封等类型。[0004]在密封件中，最为常见的是密封圈。密封圈多用于轴孔连接的密封，在轴的作用下发生弹性变形而使轴孔连接部的缝隙得以填充，防止内部泄露或外界侵入。在一些非标连接的场合，连接结构与应用环境均较为特殊，密封圈难以直接应用。例如，在增材制造设备中，构建平台的结构比较复杂，加工温度高，同时对密封性有着严格的要求，现有的密封圈与密封结构难以满足。发明内容[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种密封结构，具有良好的密封性能，适应高温环境下的密封要求。[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现：[0007]一种密封结构，包括：[0008]第一基体，其一侧表面设有环形槽；[0009]第一环形密封件，沿其轴向至少部分地嵌入安装于所述环形槽内；[0010]第二基体，其一侧表面设有环形弹性件，所述环形弹性件沿其轴向与所述第一环形密封件紧密压合，使相对设置的所述第一基体与所述第二基体之间形成相互连通的安装腔与隔绝气隙，所述隔绝气隙环布于所述安装腔的外周侧。[0011]作为上述技术方案的改进，所述第二基体的外周侧设置第二环形密封件，所述环形弹性件远离所述第一环形密封件的一端端面与所述第二环形密封件紧密压合。[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述环形弹性件与所述第二环形密封件通过设于二者之间的环形填充件紧密压合。[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二环形密封件包括层叠分布的填料密封层与粘附密封层，所述填料密封层与所述环形弹性件紧密压合，所述粘附密封层与所述安装环槽的下侧面粘合密封。[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二环形密封件与所述第二基体的外周面之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述第二基体的外周面垂直。[0015]作为上述技术方案的进一步改进，所述环形弹性件与所述第二环形密封件通过设于二者之间的环形填充件紧密压合，所述第二环形密封件接近所述安装环槽的一侧表面设有承载背件，所述弹性元件包括V型弹簧片与异形弹簧片，所述V型弹簧片两端连接所述安装环槽的底面与所述承载背件，所述异形弹簧片的直板段插入于所述承载背件中，所述异形弹簧片的钩状端部作用于所述环形填充件上。[0016]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二基体接近所述第一基体的一侧表面设有环形台阶，所述环形弹性件内侧固定于所述环形台阶上，外侧凸出于第二基体的外周侧之外。[0017]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二基体具有冷却通道，所述冷却通道贯穿所述第二基体以导流冷却介质。[0018]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一环形密封件具有圆形截面。[0019]作为上述技术方案的进一步改进，所述密封结构还包括用于锁紧所述第一基体与所述第二基体的紧固件，所述紧固件贯穿所述隔绝气隙。[0020]本发明的有益效果是：[0021]通过设置于第一基体上的环形槽、第一环形密封件与第二基体的环形弹性件进行密封连接，避免第一基体与第二基体直接接触，以密封件的柔性变形实现紧密的贴合，同时形成隔绝气隙而进一步增加密封性能与保温性能，于高温环境下亦可良好密封，具有显著的环境适应性。[0022]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。[0024]图1是本发明实施例1提供的密封结构的轴测结构图；[0025]图2是本发明实施例1提供的密封结构的俯视结构图；[0026]图3是图2中密封结构的A-A剖视结构图；[0027]图4是图3中密封结构的局部放大结构图；[0028]图5是本发明实施例1提供的密封结构的第二基体的透视结构图。[0029]主要元件符号说明：[0030]1000-密封结构，〇100-第一基体，0110-环形槽，0200-第一环形密封件，0300-第二基体，〇31〇-基体底板，〇311-第一冷却通道，0320-环形侧板，0321-环形台阶，0322-第二冷却通道，0330-安装环槽，0400-环形弹性件，0500—安装腔，〇6〇〇_隔绝气隙，〇7〇〇—第二环形密封件，0710-填料密封层，0720-粘附密封层，0800—环形填充件，〇9〇〇_弹性元件，〇91〇-V型弹簧片，〇92〇_异形弹簧片，〇930-承载背件，u-外壳体。具体实施方式[0031]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对密封结构进行更全面的描述。附图中给出了密封结构的优选实施例。但是，密封结构可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对密封结构的公开内容更加透彻全面。[0032]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在密封结构的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。[0034]实施例1[0035]请结合参阅图1〜4,本实施例公开一种密封结构1〇〇〇,该密封结构1〇〇〇包括第一基体0100、第二基体〇3〇0、第一环形密封件0200与环形弹性件0400。其中，第一基体0100与第二基体0300并不直接接触，而由第一环形密封件0200与环形弹性件0400进行连接。[0036]第一基体0100的一侧表面设有环形槽0110。环形槽〇11〇的作用在于，用以增加第一基体0100与第一环形密封件0200之间的压合紧密度。特别地，在第一基体〇1〇〇为金属件时，其刚度较大而不易变形，环形槽0110对于密封性的改善作用更为显著。[0037]环形槽0110的环形路径与截面形状根据实际需要而定，并与第一环形密封件0200相匹配。示范性地，环形槽0110为具有矩形路径的半圆形环槽，环绕于安装腔0500的外侧。[0038]第一环形密封件〇2〇0沿其环形的轴向至少部分地嵌入安装于环形槽0110内，二者完全匹配。示范性地，第一环形密封件0200与环形槽〇11〇之间形成过盈配合，进一步增强嵌接紧密度与密封良性。第一环形密封件〇2〇0可采用多种材料制成，示范性地，其由玻璃纤维线作为填充物制成。[0039]第一环形密封件0200的环形路径根据安装腔0500的形状而定，示范性地，为矩形环。第一环形密封件0200的截面形状根据实际应用而定，示范性地，其具有圆形截面。可以理解，在圆形截面条件下，环形槽0110应当具有半圆形截面，第一环形密封件〇2〇〇仅部分地嵌入于环形槽0110内，从而具有突出于环形槽0110外的凸出端。[0040]第一基体0100与第二基体0300相对设置且互不接触，第二基体0300上接近第一基体0100的一侧表面设有环形弹性件0400。环形弹性件0400沿其环形的轴向与第一环形密封件0200紧密压合，以使第一基体0100与第二基体〇300之间形成相互连通的安装腔0500与隔绝气隙0600。其中，隔绝气隙0600环布于安装腔0500的外周侧。进一步地，隔绝气隙0600位于安装腔〇5〇〇接近第一基体0100的一端之外周侧。[0041]可以理解，第一环形密封件〇2〇〇与第二基体0300不发生直接接触，环形弹性件0400与第一基体0100不发生直接接触。当第一基体0100与第二基体〇3〇〇相对压合时，第一环形密封件〇2〇0与环形弹性件0400压合变形而紧密结合，使第一基体0100与第二基体0300相对的表面之间形成隔绝气隙0600。[0042]可以_理解，环形弹性件〇4〇〇与第一环形密封件0200具有一致的环形路径。环形弹性件0400可米用多种结构形式，即如板状结构、块体结构等。示范性地，环形弹性件〇4〇〇具有环形板体结构，并具有理想的变形能力，从而以变形作用力而保证其与第一环形密封件0200的紧密结合。[0043]可以理解，安装腔0500可单独设置于第一基体〇1〇〇或第二基体〇3〇〇上，亦可由分设于第一基体0100与第二基体0300上的腔体拼接而成。无论何种情形，隔绝气隙0600均位于第一基体0100与第二基体0300之间，避免后二者发生直接接触，进一步增强密封效果与温度可控性。[0044]可以理解，隔绝气隙0600用于隔绝安装腔0500内外的热量交换，保证密封件的工作温度环境保持稳定，进一步增强密封性能。[0045]补充说明，第一基体〇1〇〇、第一环形密封件0200、环形弹性件0400与第二基体0300应形成紧密锁定，避免发生松动移位。示范性地，密封结构1000包括用于锁紧第一基体0100与第二基体0300的紧固件，紧固件贯穿隔绝气隙0600。紧固件可以是螺纹紧固件、连接销等类型，使第一基体0100与第二基体0300分别自两侧相对拉紧而使第一环形密封件0200与环形弹性件0400压合到位。[0046]示范性地，第二基体0300接近第一基体0100的一侧表面设有环形台阶0321，环形弹性件0400于环形台阶0321上形成悬臂式安装结构。换言之，环形弹性件0400内侧固定于环形台阶0321上，外侧凸出于第二基体0300的外周侧之外。[0047]示范性地，第二基体0300包括基体底板0310与设于基体底板0310上的环形侧板0320,环形侧板0320包围形成安装腔0500或其部分腔体。其中，基体底板0310位于环形侧板〇32〇远离第一基体0100的一端，形成密封结构1000的一侧底板。进一步地，环形侧板0320接近第一基体〇1〇〇的一端端面设有前述的环形台阶0321。[0048]示范性地，第二基体0300的外周侧设有安装环槽0330,安装环槽0330内设置第二环形密封件〇7〇0。其中，环形弹性件0400远离第一环形密封件0200的一端端面与第二环形密封件〇7〇0紧密压合。示范性地，环形弹性件0400与第二环形密封件0700之间尚设有环形填充件0800,用于连接前二者而实现前二者的紧密压合。在前述环形弹性件〇4〇〇具有悬臂安装结构的情形下，环形填充件0800与环形弹性件0400的突出部下表面紧密压合。[0049]其中，安装环槽0330与第一环形密封件0200的环形路径一致。示范性地，安装环槽〇33〇由环形侧板〇320的外周侧与基体底板0310包围而成，至少具有位于基体底板〇31〇上的槽体下侧面以及位于环形侧板032〇上的槽体底面。另一种示范，安装环槽〇330可单独设置于环形侧板0320的外周侧。[0050]其中，第二环形密封件0700具有与第一环形密封件〇2〇〇—致的环形路径，并可采用多种结构形式。示范性地，第二环形密封件〇7〇〇包括层叠分布的填料密封层0710与粘附密封层〇72〇,填料密封层〇710与环形弹性件0400紧密压合，粘附密封层〇72〇与安装环槽0330的下侧面粘合密封。填料密封层〇71〇由填充物填充而成，填充物包括毛毡、盘根等类型。粘附密封层0720由略带粘性的材料制成，包括弹性聚合物材料诸如聚氨酯等类型，兼具一定的弹性变形能力。示范性地，填料密封层0710的厚度大于粘附密封层〇72〇,优选地，填料密封层0710与粘附密封层0720的厚度比范围为七1〜7:1。[0051]其中，环形填充件〇8〇〇具有与第一环形密封件〇2〇〇一致的环形路径。示范性地，环形填充件0800为填料垫板，其填充物包括毛毡、盘根等类型。[0052]在前述结构下，第二环形密封件〇7〇〇、环形填充件0800与环形弹性件〇4〇〇形成层叠分布。当第一基体0100与第二基体0300锁紧时，二者之间的锁紧作用力一方面经“环形台阶0321-环形弹性件0400-第一环形密封件0200-环形槽0110”的路径作用，另一方面经“安装环槽0330的下侧面-第二环形密封件0700-环形填充件0800-环形弹性件0400-第一环形密封件0200-环形槽0110”的路径作用，形成双重锁紧压合作用，使环形弹性件0400-第一环形密封件0200-环形槽0110之间的压合更为紧密，进一步增强结构的密封良性。[0053]示范性地，第二环形密封件0700与安装环槽0330的底面之间设有弹性元件0900，弹性元件0900的弹性力与安装环槽0330的底面垂直。弹性元件0900的作用在于，进一步增加密封件之间的相互作用，增强密封效果。[0054]进一步地，密封结构1000还包括外壳体U，外壳体U套设于第一基体0100与第二基体0300的周侧，使安装腔0500与隔绝气隙0600封闭于内。在弹性元件0900的作用下，第二环形密封件0700具有向外运动的趋势，从而抵紧于外壳体U的内表面上，使外壳体U进一步形成对安装腔0500与隔绝气隙0600的密封保护。[0055]在具有复合结构的第二环形密封件0700中，填料密封层0710表面具有孔隙，用于吸附捕捉粉末颗粒而提供对外壳体U的内壁的清洁功能。特别是，当第二环形密封件0700随第二基体0300于外壳体U内滑动时，擦拭清洁作用更为显著。补充说明，粘附密封层0720由弹性无孔材料如聚氨酯制成，表面无孔而防止粉末颗粒与气体通过。[0056]示范性地，第二环形密封件0700接近安装环槽0330的一侧表面（即第二环形密封件〇7〇〇接近安装腔0500的一侧表面设有承载背件0930。示范性地，承载背件0930可为矩形板件或环形板件。当承载背件0930为矩形板件时，安装环槽0330的底面可进一步凹陷而形成多个容纳槽，用于一一对应地安装承载背件0930。[0057]进一步地，弹性元件0900包括V型弹簧片0910与异形弹簧片0920。其中，V型弹簧片0910两端连接安装环槽0330的底面与承载背件0930,于后二者之间传递弹性作用力。示范性地，V型弹簧片0910的开口朝向安装环槽0330的下侧面。[0058]异形弹簧片0920包括直板段与设于直板段一端的钩状端部，异形弹簧片0920的直板段插入于承载背件0930中，异形弹簧片0920的钩状端部作用于环形填充件0800上。[0059]在前述结构下，安装环槽0330挤压V型弹簧片0910，V型弹簧片0910弹性变形而作用于承载背件0930。承载背件0930将弹性作用力传递于异形弹簧片0920,使异形弹簧片0920的钩状端部输出弹性变形力而挤压环形填充件0800。承载背件0930并将弹性作用力传递于第二环形密封件0700，使环形填充件0800与第二环形密封件0700—并滑动地顶紧外壳体U，实现较佳的密封连接。[0060]第二基体0300的温升变形对第二环形密封件0700的密封性能亦有影响，应当进行冷却处理而保证第二基体0300处于理想的温度区间内。请结合参阅图3与图5，示范性地，第二基体0300具有冷却通道，冷却通道贯穿第二基体〇300以导流冷却介质。[0061]其中，冷却介质是起冷却作用的低温流体，如冷却空气、冷却水等类型。冷却介质流经冷却通道，吸收第二基体0300及安装腔0500的热量，实现对第二基体0300的冷却保温，避免因温度变动而导致第二环形密封件0700的密封效率发生衰减。[0062]示范性地，基体底板0310蜿蜒镂空而形成冷却通道（即第一冷却通道0311。第一冷却通道0311弯曲分布，并于内壁及弯曲处保持连续圆滑，保证冷却介质的流动平顺。[0063]示范性地，第一冷却通道0311具有蛇形线构造。蛇形线是一种特殊曲线，由多个U形连续正反向连接而成，使第一冷却通道0311紧密地分布于基体底板0310上，保证对基体底板0310各个位置的冷却作用。可以理解，第一冷却通道〇311的数量可为一至复数个。[0064]示范性地，环形侧板0320沿其环形轮廓镂空而形成冷却通道（即第二冷却通道0322。第二冷却通道0322环设于环形侧板0320上，遍及环形侧板0320的各个壁面，形成对安装腔0500的环绕式冷却。可以理解，第二冷却通道〇322的数量可为一至复数个。[0065]在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。[0066]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0067]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种密封结构，其特征在于，包括：第一基体，其一侧表面设有环形槽；第一环形密封件，沿其轴向至少部分地嵌入安装于所述环形槽内；第二基体，其一侧表面设有环形弹性件，所述环形弹性件沿其轴向与所述第一环形密封件紧密压合，使相对设置的所述第一基体与所述第二基体之间形成相互连通的安装腔与隔绝气隙，所述隔绝气隙环布于所述安装腔的外周侧。2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第二基体的外周侧设置第二环形密封件，所述环形弹性件远离所述第一环形密封件的一端端面与所述第二环形密封件紧密压合。3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述环形弹性件与所述第二环形密封件通过设于二者之间的环形填充件紧密压合。4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述第二环形密封件包括层叠分布的填料密封层与粘附密封层，所述填料密封层与所述环形弹性件紧密压合，所述粘附密封层与所述安装环槽的下侧面粘合密封。5.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第二环形密封件与所述第二基体的外周面之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述第二基体的外周面垂直。6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述环形弹性件与所述第二环形密封件通过设于二者之间的环形填充件紧密压合，所述第二环形密封件接近所述安装环槽的一侧表面设有承载背件，所述弹性元件包括V型弹簧片与异形弹簧片，所述V型弹簧片两端连接所述安装环槽的底面与所述承载背件，所述异形弹簧片的直板段插入于所述承载背件中，所述异形弹簧片的钩状端部作用于所述环形填充件上。7.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第二基体接近所述第一基体的一侧表面设有环形台阶，所述环形弹性件内侧固定于所述环形台阶上，外侧凸出于第二基体的外周侧之外。8.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第二基体具有冷却通道，所述冷却通道贯穿所述第二基体以导流冷却介质。9.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述弟一环形密封件具有圆形截面。10.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，还包括用于锁紧所述第一基体与所述第二基体的紧固件，所述紧固件贯穿所述隔绝气隙。

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