一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器制造技术

本发明专利技术属于密封隔振领域，并具体公开了一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器，该种密封结构包括底部开口的储气腔体、可拆卸连接于储气腔体下方的压板、夹持于储气腔体和压板之间并封闭储气腔体开口的柔性密封隔膜、铺设于柔性密封隔膜上方并由储气腔体内侧与储气腔体开口处密封连接的复合密封层、以及可充放气的气嘴结构；复合密封层包括由上至下依次铺设的粘性流体和多层柔性隔膜；该种密封结构利用粘性流体在多层柔性隔膜的微细孔隙中的粘滞作用，形成“柔性隔膜

【技术实现步骤摘要】
一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器


[0001]本专利技术属于密封隔振领域，更具体地，涉及一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器。

技术介绍

[0002]船舶在颠簸的海洋环境中运行，会受到航速、海况、机动等变化诱发的随机振动，还有螺旋桨轴旋转、往复机械及船体共振引起的周期振动，从而使装载在船上的设备受到横滚、纵摇、起伏以及振动等运动干扰。因此必须在船体和设备之间增加一个稳定隔振平台系统，用来隔离舰船横滚、纵摇、起伏以及振动等对舰船设备的扰动，为舰船设备提供相对稳定的工作环境。
[0003]然而，在舰船等移动装备中通常受空间和气源的限制，要实现被隔振对象的近零振动，迫切需要大幅提升气体弹簧的气密性和可靠性来满足这些装备的特殊需求。目前，精密制造和精密测量领域通过实时供气来克服气密性不足的问题，但实时供气的阀体和气流波动易成为微激振源，使减振性能受到了很大的限制。因此，如何解决无气源条件下(也即不增加实时供气和控制环节)气体弹簧的长期气密性，是实现减振设备稳定工作的又一关键。
[0004]基于上述缺陷和不足，本领域亟需对现有的密封结构和气体弹簧隔振器做出进一步的改进设计，以解决密封结构的长期气密性的问题，提供一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种高气密性的密封结构及气体弹簧隔振器，通过在柔性密封隔膜与气体之间引入柔性隔膜和高粘度流体复合介质，形成多层次
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多介质的组合密封结构，有效地提高了气体弹簧的气密性，以解决密封结构的长期气密性的问题，因而尤其适用于需要实现被隔振对象的近零振动的应用场合。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种高气密性的密封结构，该种高气密性的密封结构包括底部开口的储气腔体、可拆卸连接于所述储气腔体下方的压板、夹持于所述储气腔体和所述压板之间并封闭所述储气腔体开口的柔性密封隔膜、铺设于所述柔性密封隔膜上方并在所述储气腔体内侧与所述储气腔体开口处密封连接的复合密封层，以及贯穿所述复合密封层、柔性密封隔膜和压板并由所述储气腔体的内腔延伸至所述密封结构外部的可充放气的气嘴结构；
[0007]所述复合密封层包括由上至下依次铺设的粘性流体和多层柔性隔膜。
[0008]通过以上构思，一方面，在柔性密封隔膜与储气腔体内的气体之间引入多层柔性隔膜和粘性流体，粘性流体在重力作用下与多层柔性隔膜紧密贴合，利用粘性流体在多层柔性隔膜的微细孔隙中的粘滞作用，形成“柔性隔膜
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粘性流体
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高压气体”的多层次
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多介质密封结构，延长了气体在介质中的扩散路径，有效地提高了密封结构的气密性；另一方
面，通过柔性密封隔膜对多层柔性隔膜和粘性流体进行支撑，并对储气腔体形成进一步密封；再一方面，该密封结构利用柔性密封隔膜的弹性特性和封闭气体的压缩特性来实现垂向大承载和垂向隔振的性能，因此该密封结构能够作为气体弹簧隔振器的隔振元件使用。
[0009]优选的，所述柔性密封隔膜内置有嵌环，所述嵌环沿所述柔性密封隔膜周向环绕一周，以增强柔性密封隔膜的支撑刚度。
[0010]作为进一步优选的，所述嵌环由金属制成。
[0011]优选的，各层所述柔性隔膜错落布置，层叠交错的柔性隔膜随压力的增加而紧密贴合，粘性流体在压力下也均匀充斥在微间隙中，进一步降低了气体的泄漏速率。
[0012]优选的，所述压板与所述储气腔体通过螺纹配合实现可拆卸连接。
[0013]优选的，所述密封结构还包括铺设于所述储气腔体和柔性密封隔膜之间的耐油薄膜，所述耐油薄膜与所述储气腔体的开口处密封连接，并与所述多层柔性隔膜相连；耐油薄膜为疏油性材料，有效防止粘性流体腐蚀柔性密封隔膜，延长柔性密封隔膜的使用寿命。
[0014]作为进一步优选的，所述耐油薄膜朝向所述储气腔体的腔体壁设置有凸起，储气腔体的腔体壁相应地设置有与所述凸起密封配合的凹槽；在耐油薄膜结构上设计凸起，以便和储气腔体紧密压实，进一步起到密封的作用。
[0015]优选的，所述气嘴结构包括嵌入所述柔性密封隔膜中的气嘴连接件、穿过所述气嘴连接件并由所述储气腔体的内腔延伸至所述密封结构外部的空心柱状的气嘴主体、容置于所述气嘴主体的空心柱状结构中并位于气嘴主体远离所述储气腔体的一端的气门芯、套设并密封连接于所述气嘴主体远离所述储气腔体的一端的气嘴帽、以及密封连接于所述气嘴主体远离所述储气腔体的一端端部并位于所述气嘴帽内侧的气嘴帽密封圈；所述气嘴连接件为两端分别与所述柔性密封隔膜的上下两端面平齐的空心回转体结构，所述气嘴主体穿过该空心回转体结构，并与该空心回转体结构的内壁密封连接；所述气门芯与所述气嘴主体的内壁密封连接；通过气嘴结构各元件之间的配合，使该气嘴结构具有高密封性，在防止储气腔体内气体泄露的同时实现了可重复充放气的功能，提高了该密封结构的生命周期。
[0016]作为进一步优选的，所述气嘴主体与所述气嘴连接件的空心回转体结构的内壁通过螺纹配合实现密封连接。
[0017]作为进一步优选的，所述气门芯与所述气嘴主体的内壁通过螺纹配合实现密封连接。
[0018]作为进一步优选的，所述气嘴帽与所述气嘴主体通过螺纹配合实现密封连接。
[0019]作为进一步优选的，所述气嘴结构还包括设置于所述气嘴主体和所述气嘴连接件之间的弹性密封圈，所述气嘴主体的靠近所述储气腔体的一端设置有压环，该压环位于所述气嘴连接件的靠近所述储气腔体的一端外侧，并与气嘴连接件的该端之间留有间隙，所述弹性密封圈位于该间隙中；弹性密封圈对气嘴主体穿过气嘴连接件处实施密封，随着储气腔体内气压的增加，气嘴主体的压环对弹性密封圈的压力也增加，进而起到了更好的密封效果。
[0020]按照本专利技术的另一方面，提供了一种气体弹簧隔振器，该种气体弹簧隔振器包括所述密封结构，还包括底座、以及弹性连接于所述密封结构下方并悬置于所述底座上的浮动盖；
[0021]所述密封结构的压板为环形；
[0022]所述底座中部形成有凸台，所述凸台内形成有底部开口的空腔；
[0023]所述浮动盖包括浮动盖盖板和环绕所述浮动盖盖板的裙边；所述浮动盖盖板可滑动连接于所述凸台上方，所述裙边环绕所述凸台；所述浮动盖盖板穿过所述压板的环形结构的内环，并支撑于所述柔性密封隔膜下方；
[0024]所述气嘴结构远离所述储气腔体的一端穿过所述压板的环形结构的内环，以使延伸至所述密封结构外部，且该端还依次穿过所述浮动盖盖板和凸台，并延伸至所述空腔中。
[0025]优选的，所述浮动盖盖板与凸台之间依次叠置多个滑动垫片，所述气嘴结构还穿过所述多个滑动垫片；当隔振器水平方向发生位移时，浮动盖与滑动垫片相对滑动，利用滑动垫片之间的小摩擦系数，避免柔性密封隔膜因受过大横向载荷而失效。
[0026]优选的，所述气体弹簧隔振器还包括环绕所述储气腔体的缸体和连接于所述储气腔体和所述缸体之间的若干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高气密性的密封结构，其特征在于，包括底部开口的储气腔体(1)、可拆卸连接于所述储气腔体(1)下方的压板(7)、夹持于所述储气腔体(1)和所述压板(7)之间并封闭所述储气腔体(1)的开口的柔性密封隔膜(5)、铺设于所述柔性密封隔膜(5)上方并在所述储气腔体(1)内侧与所述储气腔体(1)开口处密封连接的复合密封层，以及贯穿所述复合密封层、柔性密封隔膜(5)和压板(7)并由所述储气腔体(1)的内腔延伸至所述密封结构外部的可充放气的气嘴结构(8)；所述复合密封层包括由上至下依次铺设的粘性流体(2)和多层柔性隔膜(3)。2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述柔性密封隔膜(5)内置有嵌环(6)，所述嵌环(6)沿所述柔性密封隔膜(5)周向环绕一周。3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，各层所述柔性隔膜(3)错落布置。4.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括铺设于所述储气腔体(1)和柔性密封隔膜(5)之间的耐油薄膜(4)，所述耐油薄膜(4)与所述储气腔体(1)的开口处密封连接，并与所述多层柔性隔膜(3)相连。5.如权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述耐油薄膜(4)朝向所述储气腔体(1)的腔体壁设置有凸起，储气腔体(1)的腔体壁相应地设置有与所述凸起密封配合的凹槽。6.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述气嘴结构(8)包括嵌入所述柔性密封隔膜(5)中的气嘴连接件(81)、穿过所述气嘴连接件(81)并由所述储气腔体(1)的内腔延伸至所述密封结构外部的空心柱状的气嘴主体(82)、容置于所述气嘴主体(82)的空心柱状结构中并位于气嘴主体(82)远离所述储气腔体(1)的一端的气门芯(83)、套设并密封连接于所述气嘴主体(82)远离所述储气腔体(1)的一端的气嘴帽(85)、以及密封连接于所述气嘴主体(82)的远离所述储气腔体(1)的一端端部并位于所述气嘴帽(85)内侧的气嘴帽密封圈(84)；所述气嘴连接件(81)为两端分别与所述柔性密封隔膜(5)的上下两端面平齐的空心回转体结构，所述气嘴主体(82)穿过该空心回转体结构，并与该空心回转体结构的内壁密封连接；所述气门芯(83)与所述气嘴主体(82)的内壁密封连接。7.如权利要求6所述的密封结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜伟，白玉梅，陈学东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：