專利名稱：一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水鉸鏈制造領(lǐng)域，尤其涉及一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈。
背景技術(shù)：
雷達(dá)用水鉸鏈?zhǔn)抢走_(dá)基體與天線之間的連接件，它具有兩個(gè)功能，一是給天線傳遞冷卻液，二是實(shí)現(xiàn)雷達(dá)天線的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，它的特點(diǎn)是密封冷卻液的壓力低， 鉸鏈旋轉(zhuǎn)速度慢，要求密封性好，使用壽命長等。現(xiàn)有的水鉸鏈的密封形式主要有兩種一種是柔性密封，一種是機(jī)械動(dòng)密封。柔性密封主要是靠橡膠圈進(jìn)行密封，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但是橡膠圈容易磨損和老化，產(chǎn)生泄漏，需要經(jīng)常更換密封圈。機(jī)械動(dòng)密封又稱端面密封，是一種限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄漏的裝置。通常由靜止環(huán)(靜環(huán))、旋轉(zhuǎn)環(huán)(動(dòng)環(huán))、彈性或磁性元件、旋轉(zhuǎn)環(huán)傳動(dòng)件和輔助密封圈等零件組成。工作時(shí)利用旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)貼合面以及輔助密封來實(shí)現(xiàn)其密封功能。機(jī)械密封能否正常工作取決于兩端面能否建立穩(wěn)定、可靠的潤滑膜和及時(shí)將摩擦熱導(dǎo)出。機(jī)械動(dòng)密封具有密封可靠，泄漏量小，工作壽命長，端面能夠自動(dòng)補(bǔ)償，無需經(jīng)常維修等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是對(duì)密封件的加工和裝配精度高，制造成本高，發(fā)生故障時(shí)不易采取應(yīng)急措施，且現(xiàn)用的機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)采用陶瓷材料，雖然具有耐磨損、耐腐蝕、耐溫性、不易變形的優(yōu)點(diǎn)，但是陶瓷硬度極高，高精度的摩擦副加工難度大，加工成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其具有密封可靠、摩擦副加工難度小、成本低、摩擦副之間具有補(bǔ)償量、工況要求低以及工作壽命長的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，包括內(nèi)環(huán)以及設(shè)置在其上的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)水管組件和回水管組件，所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件與所述內(nèi)環(huán)相接處均設(shè)置有機(jī)械端面密封裝置，所述機(jī)械端面密封裝置包括與所述內(nèi)環(huán)緊密配合的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)之間緊密貼合，所述動(dòng)環(huán)采用不銹鋼為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，所述靜環(huán)采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。通過采用機(jī)械端面密封裝置對(duì)水鉸鏈進(jìn)行密封，同時(shí)動(dòng)環(huán)采用不銹鋼為基體，表面噴涂耐磨材料，這樣可利用不銹鋼材料整體加工性好、表面噴涂工藝成熟，來降低生產(chǎn)難度以及生產(chǎn)成本，靜環(huán)采用石墨或石墨+聚四氟乙烯材料制作，則由于石墨耐磨性好，潤滑能力強(qiáng)，加工性能好的特點(diǎn)，使靜環(huán)易達(dá)到密封表面的精度要求，且加工成本大大小于陶瓷加工。進(jìn)一步的，所述機(jī)械端面密封裝置共有四套，且所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件分別通過兩套所述機(jī)械端面密封裝置進(jìn)行密封，所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件均通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸承支撐固定在所述內(nèi)環(huán)上，所述進(jìn)水管組件與所述回水管組件通過螺栓連接為一個(gè)整體。進(jìn)一步的，所述靜環(huán)的一側(cè)、所述進(jìn)水管組件內(nèi)設(shè)置彈簧，以使所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)實(shí)現(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。進(jìn)一步的，所述靜環(huán)的一側(cè)、所述回水管組件內(nèi)設(shè)置彈簧，以使所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)實(shí)現(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。優(yōu)選的，在所述動(dòng)環(huán)表面噴涂耐磨材料，所述耐磨材料為陶瓷材料。更加優(yōu)選的，所述陶瓷材料為碳化硅或者氮化硅。進(jìn)一步的，在所述進(jìn)水管組件與所述內(nèi)環(huán)的接觸面上設(shè)置O型密封圈，在所述回水管組件與所述內(nèi)環(huán)的接觸面上也設(shè)置O型密封圈，所述O型密封圈與所述機(jī)械端面密封裝置相配合設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水鉸鏈的輔助密封。優(yōu)選的，所述O型密封圈采用聚四氟乙烯材料制作，且在所述內(nèi)環(huán)外圈、與所述O型密封圈接觸處噴涂氧化鉻，以使所述內(nèi)環(huán)的表面質(zhì)量更加優(yōu)化，從而減小O型密封圈的磨損。由于目前水鉸鏈內(nèi)環(huán)一般為鋁材質(zhì)，相當(dāng)于一個(gè)固定的軸，它的表面現(xiàn)均不進(jìn)行表面處理，輔助密封的O型密封圈磨損較大，而在內(nèi)環(huán)與O型密封圈的接觸處噴涂氮化硅，不僅可以優(yōu)化內(nèi)環(huán)的表面質(zhì)量，減小O型密封圈的磨損，還可以增加內(nèi)環(huán)的局部硬度，延長內(nèi)環(huán)的使用壽命。本實(shí)用新型的有益效果為通過將水鉸鏈通過機(jī)械端面密封作為主密封形式，其動(dòng)環(huán)采用不銹鋼為基體，表面噴涂耐磨材料，這樣可利用不銹鋼材料整體加工性好、表面噴涂工藝成熟，來降低生產(chǎn)難度以及生產(chǎn)成本，同時(shí)耐磨材料采用陶瓷材料，可以增加動(dòng)環(huán)的整體強(qiáng)度和耐磨性，有效的延長動(dòng)環(huán)的使用壽命，靜環(huán)采用石墨或石墨+聚四氟乙烯材料制作，則可利用石墨耐磨性好，潤滑能力強(qiáng)，加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，降低制造難度和加工成本，使密封表面的精度更容易達(dá)到要求，使整個(gè)水鉸鏈對(duì)工況要求降低，工作壽命增長；通過在靜環(huán)后設(shè)置彈簧，以使靜環(huán)與動(dòng)環(huán)實(shí)現(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償，減少整個(gè)機(jī)械端面密封裝置的維修次數(shù)；通過在進(jìn)水管組件、回水管組件與內(nèi)環(huán)的接觸面上均設(shè)置O型密封圈，O型密封圈作為輔助密封裝置，不僅能防止泄露，還能緩沖和補(bǔ)償由內(nèi)環(huán)的跳動(dòng)以及加工安裝引起的誤差，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，此水鉸鏈具有密封可靠、摩擦副加工難度小、成本低、摩擦副之間具有補(bǔ)償量、工況要求低以及工作壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖
并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。圖I為本實(shí)用新型所述一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中I處的局部放大圖。圖中I、內(nèi)環(huán)；2、軸承；3、回水管組件；4、進(jìn)水管組件；5、動(dòng)環(huán)；6、靜環(huán)；7、O型密封圈；
8、彈簧。
具體實(shí)施方式
如圖I 2所示，于本實(shí)施例中，本實(shí)用新型所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，包括固定設(shè)置的內(nèi)環(huán)1，在內(nèi)環(huán)I外圈下部用軸承2固定安裝有一個(gè)回水管組件3，在內(nèi)環(huán)I外圈上部用軸承2固定安裝有一個(gè)進(jìn)水管組件4，進(jìn)水管組件4與回水管組件3分別設(shè)置在內(nèi)環(huán)I的兩側(cè)，且進(jìn)水管組件4和回水管組件3之間通過螺栓連接成一個(gè)整體，在進(jìn)水管組件4和回水管組件3的管口與內(nèi)環(huán)I的接觸處設(shè)置機(jī)械端面密封裝置，此裝置共有四套，其中兩套設(shè)置在進(jìn)水管組件4的管口與內(nèi)環(huán)I的接觸處，另外兩套設(shè)置在回水管組件3的管口與內(nèi)環(huán)I的接觸處。機(jī)械端面密封裝置包括與內(nèi)環(huán)I相配合設(shè)置的動(dòng)環(huán)5和靜環(huán)6，動(dòng)環(huán)5和靜環(huán)6呈相互緊貼設(shè)置，動(dòng)環(huán)5采用不銹鋼作為基材，在不銹鋼表面噴涂耐磨材料，在本實(shí)施例中，耐磨材料選用陶瓷材料，陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)，陶瓷材料的熔點(diǎn)大多在2000°C以上，且在高溫下具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性；陶瓷的導(dǎo)熱性低于金屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時(shí)陶瓷的線膨脹系數(shù)比金屬低，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性，所以用陶瓷材料作為動(dòng)環(huán)5表面噴涂的耐磨層，可以增加動(dòng)環(huán)5的整體強(qiáng)度和耐磨性，有效的延長動(dòng)環(huán)5的使用壽命。具體使用時(shí)可將動(dòng)環(huán)5表面噴涂的耐磨材料選用碳化硅陶瓷材料或者氮化硅陶瓷材料，這兩種材料都是性能較為優(yōu)良的陶瓷材料。靜環(huán)6采用石墨材料制成，此處靜環(huán)6還可以采用石墨加聚四氟乙烯材料制作均·可，這樣制作機(jī)械端面密封裝置的動(dòng)環(huán)5和靜環(huán)6不用采用高硬度、加工難度大、成本高的陶瓷來制作，也能達(dá)到耐磨損、耐腐蝕、耐溫性、不易變形的效果。為了使動(dòng)環(huán)5和靜環(huán)6能夠?qū)崿F(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償，在靜環(huán)6上裝一個(gè)彈黃8。在靜環(huán)6上部、進(jìn)水管組件4或回水管組件3與內(nèi)環(huán)I的接觸處設(shè)置輔助密封裝置，該輔助密封裝置由O形密封圈7構(gòu)成，此處輔助密封裝置不僅能防止泄露，還能緩沖和補(bǔ)償由內(nèi)環(huán)I的跳動(dòng)以及加工安裝引起的誤差，但是由于現(xiàn)有的水鉸鏈內(nèi)環(huán)I 一般為鋁材質(zhì)，它的表面均不進(jìn)行表面處理，輔助密封裝置的O型密封圈7磨損較大，在本實(shí)施例中，在內(nèi)環(huán)與O型密封圈7的接觸處噴涂氮化硅，不僅可以優(yōu)化內(nèi)環(huán)I的表面質(zhì)量，減小O型密封圈7的磨損，還可以增加內(nèi)環(huán)I的局部硬度，延長內(nèi)環(huán)I的使用壽命。聚四氟乙烯具有一系列優(yōu)良的使用性能耐高溫-長期使用溫度200 260度，耐低溫-在-100度時(shí)仍柔軟；耐腐蝕-能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候-塑料中最佳的老化壽命；高潤滑-具有塑料中最小的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性-具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無毒害-具有生理惰性；優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級(jí)絕緣材料，報(bào)紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。進(jìn)水管組件4和回水管組件3既通過機(jī)械端面密封裝置的靜環(huán)6和動(dòng)環(huán)5實(shí)現(xiàn)主體密封，又通過O型密封圈7實(shí)現(xiàn)輔助密封，這樣進(jìn)水管組件4和回水管組件3相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后，實(shí)現(xiàn)冷卻液的進(jìn)水管組件4和回水管組件3的密封，以及與外界大氣的密封，其中靠近軸承2端的外界密封更重要，所以對(duì)密封的可靠性要求相當(dāng)高。通過在材質(zhì)上對(duì)動(dòng)環(huán)5和靜環(huán)6進(jìn)行優(yōu)化，一是在保證整個(gè)機(jī)械端面密封裝置的密封可靠性的前提下，降低其制造難度以及制造成本；二是延長整個(gè)機(jī)械端面密封裝置的使用壽命，進(jìn)一步的減少更換密封裝置的次數(shù)，從而保證水鉸鏈的正常工作。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它具體實(shí)施方式
，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，包括內(nèi)環(huán)以及設(shè)置在其上的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)水管組件和回水管組件，所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件與所述內(nèi)環(huán)相接處均設(shè)置有機(jī)械端面密封裝置，其特征在于，所述機(jī)械端面密封裝置包括與所述內(nèi)環(huán)緊密配合的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)之間緊密貼合，所述動(dòng)環(huán)采用不銹鋼作為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，所述靜環(huán)采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，所述機(jī)械端面密封裝置共有四套，且所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件各通過兩套所述機(jī)械端面密封裝置進(jìn)行密封，所述進(jìn)水管組件和所述回水管組件均通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸承支撐固定在所述內(nèi)環(huán)上，所述進(jìn)水管組件與所述回水管組件通過螺栓連接為一個(gè)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，所述靜環(huán)的一側(cè)、所述進(jìn)水管組件內(nèi)設(shè)置彈簧，以使所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)實(shí)現(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，所述靜環(huán)的一側(cè)、所述回水管組件內(nèi)設(shè)置彈簧，以使所述靜環(huán)與所述動(dòng)環(huán)實(shí)現(xiàn)密封比壓和磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，在所述靜環(huán)表面噴涂耐磨材料，所述耐磨材料為陶瓷材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，所述陶瓷材料為碳化硅或者氮化硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2任一所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，在所述進(jìn)水管組件與所述內(nèi)環(huán)的接觸面上設(shè)置O型密封圈，在所述回水管組件與所述內(nèi)環(huán)的接觸面上也設(shè)置O型密封圈，所述O型密封圈與所述機(jī)械端面密封裝置相配合設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水鉸鏈的輔助密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，其特征在于，所述O型密封圈采用聚四氟乙烯材料制作，且在所述內(nèi)環(huán)外圈、與所述O型密封圈接觸處噴涂氧化鉻，以使所述內(nèi)環(huán)的耐磨性增強(qiáng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用機(jī)械端面密封的水鉸鏈，包括內(nèi)環(huán)以及設(shè)置在其上的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)水管組件和回水管組件，進(jìn)水管組件和回水管組件與內(nèi)環(huán)相接處均設(shè)置有機(jī)械端面密封裝置，機(jī)械端面密封裝置包括與內(nèi)環(huán)緊密配合的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)，靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間緊密貼合，動(dòng)環(huán)采用不銹鋼作為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，靜環(huán)采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。通過在材質(zhì)上對(duì)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，一是在保證整個(gè)機(jī)械端面密封裝置的密封可靠性的前提下，降低其制造難度以及制造成本；二是延長整個(gè)機(jī)械端面密封裝置的使用壽命，進(jìn)一步的減少更換密封裝置的次數(shù)，從而保證水鉸鏈的正常工作。
文檔編號(hào)F16L27/00GK202710746SQ201220110108
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者鄭亞青, 胡必成 申請(qǐng)人:北京航天星漢科技有限公司