一種采用機械端面密封的水鉸鏈制造技術

本實用新型專利技術公開了一種采用機械端面密封的水鉸鏈，包括內環以及設置在其上的相對轉動的進水管組件和回水管組件，進水管組件和回水管組件與內環相接處均設置有機械端面密封裝置，機械端面密封裝置包括與內環緊密配合的靜環和動環，靜環與動環之間緊密貼合，動環采用不銹鋼作為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，靜環采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。通過在材質上對動環和靜環進行優化，一是在保證整個機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；二是延長整個機械端面密封裝置的使用壽命，進一步的減少更換密封裝置的次數，從而保證水鉸鏈的正常工作。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及水鉸鏈制造領域，尤其涉及一種采用機械端面密封的水鉸鏈。
技術介紹
雷達用水鉸鏈是雷達基體與天線之間的連接件，它具有兩個功能，一是給天線傳遞冷卻液，二是實現雷達天線的自由轉動，它的特點是密封冷卻液的壓力低， 鉸鏈旋轉速度慢，要求密封性好，使用壽命長等。現有的水鉸鏈的密封形式主要有兩種一種是柔性密封，一種是機械動密封。柔性密封主要是靠橡膠圈進行密封，它結構簡單，成本低，但是橡膠圈容易磨損和老化，產生泄漏，需要經常更換密封圈。機械動密封又稱端面密封，是一種限制工作流體沿轉軸泄漏的裝置。通常由靜止環(靜環)、旋轉環(動環)、彈性或磁性元件、旋轉環傳動件和輔助密封圈等零件組成。工作時利用旋轉環和靜止環相對轉動的兩個貼合面以及輔助密封來實現其密封功能。機械密封能否正常工作取決于兩端面能否建立穩定、可靠的潤滑膜和及時將摩擦熱導出。機械動密封具有密封可靠，泄漏量小，工作壽命長，端面能夠自動補償，無需經常維修等優點，缺點是對密封件的加工和裝配精度高，制造成本高，發生故障時不易采取應急措施，且現用的機械密封的動環和靜環采用陶瓷材料，雖然具有耐磨損、耐腐蝕、耐溫性、不易變形的優點，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。
技術實現思路
本技術的目的在于解決上述問題，提供一種采用機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、摩擦副之間具有補償量、工況要求低以及工作壽命長的優點。本技術采用以下技術方案一種采用機械端面密封的水鉸鏈，包括內環以及設置在其上的相對轉動的進水管組件和回水管組件，所述進水管組件和所述回水管組件與所述內環相接處均設置有機械端面密封裝置，所述機械端面密封裝置包括與所述內環緊密配合的靜環和動環，所述靜環與所述動環之間緊密貼合，所述動環采用不銹鋼為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，所述靜環采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。通過采用機械端面密封裝置對水鉸鏈進行密封，同時動環采用不銹鋼為基體，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，來降低生產難度以及生產成本，靜環采用石墨或石墨+聚四氟乙烯材料制作，則由于石墨耐磨性好，潤滑能力強，加工性能好的特點，使靜環易達到密封表面的精度要求，且加工成本大大小于陶瓷加工。進一步的，所述機械端面密封裝置共有四套，且所述進水管組件和所述回水管組件分別通過兩套所述機械端面密封裝置進行密封，所述進水管組件和所述回水管組件均通過轉動軸承支撐固定在所述內環上，所述進水管組件與所述回水管組件通過螺栓連接為一個整體。進一步的，所述靜環的一側、所述進水管組件內設置彈簧，以使所述靜環與所述動環實現密封比壓和磨損的自動補償。進一步的，所述靜環的一側、所述回水管組件內設置彈簧，以使所述靜環與所述動環實現密封比壓和磨損的自動補償。優選的，在所述動環表面噴涂耐磨材料，所述耐磨材料為陶瓷材料。更加優選的，所述陶瓷材料為碳化硅或者氮化硅。進一步的，在所述進水管組件與所述內環的接觸面上設置O型密封圈，在所述回水管組件與所述內環的接觸面上也設置O型密封圈，所述O型密封圈與所述機械端面密封裝置相配合設置，以實現對水鉸鏈的輔助密封。優選的，所述O型密封圈采用聚四氟乙烯材料制作，且在所述內環外圈、與所述O型密封圈接觸處噴涂氧化鉻，以使所述內環的表面質量更加優化，從而減小O型密封圈的磨損。由于目前水鉸鏈內環一般為鋁材質，相當于一個固定的軸，它的表面現均不進行表面處理，輔助密封的O型密封圈磨損較大，而在內環與O型密封圈的接觸處噴涂氮化硅，不僅可以優化內環的表面質量，減小O型密封圈的磨損，還可以增加內環的局部硬度，延長內環的使用壽命。本技術的有益效果為通過將水鉸鏈通過機械端面密封作為主密封形式，其動環采用不銹鋼為基體，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，來降低生產難度以及生產成本，同時耐磨材料采用陶瓷材料，可以增加動環的整體強度和耐磨性，有效的延長動環的使用壽命，靜環采用石墨或石墨+聚四氟乙烯材料制作，則可利用石墨耐磨性好，潤滑能力強，加工性能好的優點，降低制造難度和加工成本，使密封表面的精度更容易達到要求，使整個水鉸鏈對工況要求降低，工作壽命增長；通過在靜環后設置彈簧，以使靜環與動環實現密封比壓和磨損的自動補償，減少整個機械端面密封裝置的維修次數；通過在進水管組件、回水管組件與內環的接觸面上均設置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，還能緩沖和補償由內環的跳動以及加工安裝引起的誤差，對比現有技術，此水鉸鏈具有密封可靠、摩擦副加工難度小、成本低、摩擦副之間具有補償量、工況要求低以及工作壽命長的優點。以下結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本技術的技術方案。圖I為本技術所述一種采用機械端面密封的水鉸鏈的結構示意圖；圖2為圖I中I處的局部放大圖。圖中I、內環；2、軸承；3、回水管組件；4、進水管組件；5、動環；6、靜環；7、O型密封圈；8、彈簧。具體實施方式如圖I 2所示，于本實施例中，本技術所述的一種采用機械端面密封的水鉸鏈，包括固定設置的內環1，在內環I外圈下部用軸承2固定安裝有一個回水管組件3，在內環I外圈上部用軸承2固定安裝有一個進水管組件4，進水管組件4與回水管組件3分別設置在內環I的兩側，且進水管組件4和回水管組件3之間通過螺栓連接成一個整體，在進水管組件4和回水管組件3的管口與內環I的接觸處設置機械端面密封裝置，此裝置共有四套，其中兩套設置在進水管組件4的管口與內環I的接觸處，另外兩套設置在回水管組件3的管口與內環I的接觸處。機械端面密封裝置包括與內環I相配合設置的動環5和靜環6，動環5和靜環6呈相互緊貼設置，動環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過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點，陶瓷材料的熔點大多在2000°C以上，且在高溫下具有極好的化學穩定性；陶瓷的導熱性低于金屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時陶瓷的線膨脹系數比金屬低，當溫度發生變化時，陶瓷具有良好的尺寸穩定性，所以用陶瓷材料作為動環5表面噴涂的耐磨層，可以增加動環5的整體強度和耐磨性，有效的延長動環5的使用壽命。具體使用時可將動環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良的陶瓷材料。靜環6采用石墨材料制成，此處靜環6還可以采用石墨加聚四氟乙烯材料制作均·可，這樣制作機械端面密封裝置的動環5和靜環6不用采用高硬度、加工難度大、成本高的陶瓷來制作，也能達到耐磨損、耐腐蝕、耐溫性、不易變形的效果。為了使動環5和靜環6能夠實現密封比壓和磨損的自動補償，在靜環6上裝一個彈黃8。在靜環6上部、進水管組件4或回水管組件3與內環I的接觸處設置輔助密封裝置，該輔助密封裝置由O形密封圈7構成，此處輔助密封裝置不僅能防止泄露，還能緩沖和補償由內環I的跳動以及加工安裝引起的誤差，但是由于現有的水鉸鏈內環I 一般為鋁材質，它的表面均不進行表面處理，輔助密封裝置的O型密封圈7磨損較大，在本實施例中，在內環與O型密封圈7的接觸處噴涂氮化硅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用機械端面密封的水鉸鏈，包括內環以及設置在其上的相對轉動的進水管組件和回水管組件，所述進水管組件和所述回水管組件與所述內環相接處均設置有機械端面密封裝置，其特征在于，所述機械端面密封裝置包括與所述內環緊密配合的靜環和動環，所述靜環與所述動環之間緊密貼合，所述動環采用不銹鋼作為基體，表面噴涂耐磨材料制造而成，所述靜環采用石墨或者石墨+聚四氟乙烯材料制造而成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭亞青，胡必成，
申請(專利權)人：北京航天星漢科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：