【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及密封，更具体地说，本专利技术涉及一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置。
技术介绍
1、高低温试验是高温试验和低温试验的简称，试验目的是评价高低温条件对装备在存储和工作期间的性能影响。对于一些对环境适应能力有严格要求的装备，需要反复对其进行深冷环境和高温环境的性能和可靠性测试。
2、对被测机构在高低温环境下的工作情况进行试验，被测机构需要在高低温箱内进行测试，而测试机构的传感器、驱动机构通常需要在高低温气罐外的常温环境下工作。此时，被测机构需要通过一根传动轴，从气罐内穿过箱体，与外部常温环境中的检测机构相连。这种试验场景，一般有两种工况：一种是由罐外驱动机构通过输出轴驱动被测件进行旋转运动；另一种是被测件进行主动运动，罐外机构作为加载设备通过输出轴提供负载。
3、目前高低温试验箱的低温工况，可以达到零下100摄氏度。高低温试验箱在实验过程中无法避免地会产生热胀冷缩现象，这就会导致试验箱箱壁产生形变，对试验结果造成影响。比如在对某些产品进行低温试验时，为方便对低温试验进行操作，需要轴一段置于低温环境，一段置于常温下，例如电机在低温环境下力矩测试。箱壁的形变会导致轴的位移，对试验结果造成影响。
4、对于高精度或高速运动、小扭矩测试等场合，密封需要做动密封，允许传动轴在周向自由旋转，且传动轴在运动过程中，密封机构应避免与传动轴发生摩擦。
5、由于输出轴穿过高低温箱的外壁，为防止高低温箱内空气与环境大气的热对流，需要通过密封机构对高低温箱进行密封。对于深冷低温测试来说，有箱内低
6、为避免高低温试验箱箱壁热胀冷缩造成的形变对试验造成影响，目前常用的方案为：固定轴并在轴与轴套、轴套与箱壁中间留一定的间隙，使得轴不受箱壁形变的影响。为防止间隙过大导致冷气泄漏，需要在间隙内通入高压气体，通过高压气体密封。此方案可以做到一定程度的防泄漏，但是相比于其他密封方案，气体泄漏量大，不利于高低温试验的温度控制，从而影响实验精度。大量高温气体或低温气体泄漏也会对试验人员的人身安全造成威胁。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，包括隔热外壳、插配于隔热外壳的内腔中的轴套壳以及插配于轴套壳的内腔中的气浮轴套，所述隔热外壳前端具有供传动轴穿过的隔热外壳通孔，所述隔热外壳内壁前端与轴套壳和/或气浮轴套前端之间设置隔热轴套，所述轴套壳内壁与气浮轴套外壁之间形成进气腔，所述轴套壳上设置与进气腔连通的高压进气口，所述气浮轴套用以插配传动轴，其上均匀环布节流孔，所述节流孔连通进气腔和气浮轴套的内腔。
4、进一步地，所述轴套壳内壁与气浮轴套外壁之间还形成常温腔，所述常温腔与外界大气连通，其位于进气腔的前端，所述气浮轴套上设置排气结构，所述排气结构位于节流孔的前端，其连通常温腔和气浮轴套的内腔。
5、进一步地，所述轴套壳上设置常温通气孔，所述常温通气孔用以连通常温腔与外界大气。
6、进一步地，所述轴套壳内壁与气浮轴套外壁之间设置第一密封圈，所述第一密封圈隔开常温腔和进气腔。
7、进一步地，所述气浮轴套外壁设置环形凸台，所述第一密封圈设置于环形凸台上。
8、进一步地，所述排气结构包括设置于气浮轴套内壁上的环形排气槽以及环布于气浮轴套外壁上的排气孔，所述排气孔两端分别与环形排气槽和常温腔连通。
9、进一步地，所述轴套壳的外壁与隔热外壳的内壁之间具有间隙。
10、进一步地，所述隔热外壳内壁与隔热轴套外壁之间设置第二密封圈。
11、进一步地，所述隔热轴套的外径与轴套壳的外径相同，所述隔热轴套的内径与气浮轴套的内径相同。
12、进一步地，还包括支撑座，所述气浮轴套的后端与支撑座固定连接，气浮轴套还与轴套壳和隔热轴套固定连接。
13、与现有技术相比，本专利技术有益效果为：
14、1）气浮轴套与传动轴不发生径向的相对运动，动密封的气体泄气间隙小，泄气量远远小于常规方案；
15、2）由气浮轴套与传动轴通过气膜进行无接触连接，可允许传动轴的自由高速旋转，且在运动时不会受到摩擦阻力的影响；
16、3）动密封装置设计有隔热材料制成的隔热轴套、隔热外壳、传动轴的中段，严格地将高低温箱内外物理隔绝，减少了热传导，同时避免了空气凝结堵塞进气口、热胀冷缩影响高低温箱外检测机构结构和测量精度等问题；
17、4）隔热外壳与其余部分通过密封圈连接，解决了高低温箱侧壁形变和安装造成的高低温箱侧壁开口与传动轴的相对位移问题；
18、5）专利技术利用了隔热外壳与其余部分的柔性密封圈连接，避免了径向跳动对气密性造成的影响；
19、6）无摩擦动密封装置可对传动轴产生一定的支撑作用，减少传动轴的跳动。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，包括隔热外壳（1）、插配于隔热外壳（1）的内腔中的轴套壳（2）以及插配于轴套壳（2）的内腔中的气浮轴套（3），所述隔热外壳（1）前端具有供传动轴（6）穿过的隔热外壳通孔（100），所述隔热外壳（1）内壁前端与轴套壳（2）和/或气浮轴套（3）前端之间设置隔热轴套（4），所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间形成进气腔（7），所述轴套壳（2）上设置与进气腔（7）连通的高压进气口（200），所述气浮轴套（3）用以插配传动轴（6），其上均匀环布节流孔（300），所述节流孔（300）连通进气腔（7）和气浮轴套（3）的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间还形成常温腔（8），所述常温腔（8）与外界大气连通，其位于进气腔（7）的前端，所述气浮轴套（3）上设置排气结构，所述排气结构位于节流孔（300）的前端，其连通常温腔（8）和气浮轴套（3）的内腔。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所
4.根据权利要求2所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间设置第一密封圈（9），所述第一密封圈（9）隔开常温腔（8）和进气腔（7）。
5.根据权利要求4所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述气浮轴套（3）外壁设置环形凸台（301），所述第一密封圈（9）设置于环形凸台（301）上。
6.根据权利要求2所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述排气结构包括设置于气浮轴套（3）内壁上的环形排气槽（302）以及环布于气浮轴套（3）外壁上的排气孔（303），所述排气孔（303）两端分别与环形排气槽（302）和常温腔（8）连通。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）的外壁与隔热外壳（1）的内壁之间具有间隙。
8.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述隔热外壳（1）内壁与隔热轴套（4）外壁之间设置第二密封圈（10）。
9.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述隔热轴套（4）的外径与轴套壳（2）的外径相同，所述隔热轴套（4）的内径与气浮轴套（3）的内径相同。
10.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，还包括支撑座（5），所述气浮轴套（3）的后端与支撑座（5）固定连接，气浮轴套（3）还与轴套壳（2）和隔热轴套（4）固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，包括隔热外壳（1）、插配于隔热外壳（1）的内腔中的轴套壳（2）以及插配于轴套壳（2）的内腔中的气浮轴套（3），所述隔热外壳（1）前端具有供传动轴（6）穿过的隔热外壳通孔（100），所述隔热外壳（1）内壁前端与轴套壳（2）和/或气浮轴套（3）前端之间设置隔热轴套（4），所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间形成进气腔（7），所述轴套壳（2）上设置与进气腔（7）连通的高压进气口（200），所述气浮轴套（3）用以插配传动轴（6），其上均匀环布节流孔（300），所述节流孔（300）连通进气腔（7）和气浮轴套（3）的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间还形成常温腔（8），所述常温腔（8）与外界大气连通，其位于进气腔（7）的前端，所述气浮轴套（3）上设置排气结构，所述排气结构位于节流孔（300）的前端，其连通常温腔（8）和气浮轴套（3）的内腔。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）上设置常温通气孔（201），所述常温通气孔（201）用以连通常温腔（8）与外界大气。
4.根据权利要求2所述的一种适用于高低温箱的无摩擦动密封装置，其特征在于，所述轴套壳（2）内壁与气浮轴套（3）外壁之间设置第...
【专利技术属性】
技术研发人员：单哲承，单晓杭，李研彪，胡振洋，沈季胜，叶必卿，张利，钟斌，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。