專利名稱：滑動(dòng)環(huán)密封件、滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)環(huán)/轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)密封件(Gleitringdichtung)， 一種滑 動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
滑動(dòng)環(huán)密封件和滑動(dòng)環(huán)密封裝置的布置結(jié)構(gòu);1/>知的，例如從DE 44 15 115C1中?；瑒?dòng)環(huán)密封件包括一個(gè)對置環(huán)/固定環(huán)(Gegenring)和一個(gè) 調(diào)節(jié)環(huán)，所述對置環(huán)和調(diào)節(jié)環(huán)不可相對旋轉(zhuǎn)地彼此連接并且不可相對旋轉(zhuǎn) 地在周向側(cè)包圍待密封的軸。其中，調(diào)節(jié)環(huán)通過多個(gè)在周向上均勻分布的 螺旋狀固定元件不可相對旋轉(zhuǎn)地與軸連接，這里不僅對置環(huán)相對于調(diào)節(jié)環(huán) 而且調(diào)節(jié)環(huán)相對于軸都通過由彈性材料制成的O型環(huán)來密封。為了保證對 置環(huán)不可相對轉(zhuǎn)動(dòng)地配設(shè)給調(diào)節(jié)環(huán)，設(shè)有在軸向方向上延伸的桿狀隨動(dòng)件 (Mitnehmer)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，這樣來改進(jìn)在現(xiàn)有技術(shù)中已知的滑動(dòng)環(huán)密封件和滑 動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)，使得它們具有明顯更簡單、零件更少的結(jié)構(gòu)并因此在制造 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性方面可更簡單、成本更低廉地制造。發(fā)生裝配誤差/錯(cuò)誤的危 險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)減小至最低。
按照本發(fā)明，所述目的通過權(quán)利要求1和8的特征來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利 要求涉及有利的結(jié)構(gòu)方案。
為了實(shí)現(xiàn)所迷目的，設(shè)想一種滑動(dòng)環(huán)密封件，該密封件包圍待密封軸， 該滑動(dòng)環(huán)密封件包括一個(gè)對置環(huán)，其中軸構(gòu)成滑動(dòng)環(huán)密封件的組成部分并
設(shè)計(jì)成與對置環(huán)相互合并(tibergehend )為一體的并且材料相同。這里有 利的是，對置環(huán)與軸構(gòu)成一個(gè)單元，該單元由于其整體的結(jié)構(gòu)不再需要單 獨(dú)的用于密封的密封環(huán)。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中的所述滑動(dòng)環(huán)密封件不同， 不需要調(diào)節(jié)環(huán)相對于軸和調(diào)節(jié)環(huán)相對于對置環(huán)的防止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，所述防 止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置用于保證軸和對置環(huán)不可相對轉(zhuǎn)動(dòng)地彼此相配。
此外，有利的是，因?yàn)榕c力鎖合(kraftschltissig)和/或形狀鎖合 (formschltissig )地固定有單獨(dú)制造的零件一例如調(diào)節(jié)環(huán)或?qū)χ铆h(huán)一的軸 相比，整體的單元可以明顯更簡單地被平衡，從而簡化了滑動(dòng)環(huán)密封件和 滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)的制造。
由對置環(huán)和軸構(gòu)成的單元優(yōu)選地由經(jīng)硬化的鋼制成。這種單元可以經(jīng)
濟(jì)地制造，因?yàn)樗梢詢?yōu)選地通過去除材料的方式/切削(spanabhebend )， 特別是通過車削加工制造。為了達(dá)到所要求的密封效果，需要對置環(huán)的密 封面具有高的質(zhì)量，這種表面質(zhì)量在使用加工方法"硬車削(Hartdrehen )" 時(shí)可僅以小的進(jìn)給量進(jìn)行加工來達(dá)到。將高質(zhì)量的車床和硬質(zhì)工具鋼相結(jié) 合就可以制造出這樣的表面，該表面在制造明顯簡化的情況下仍具有與研 磨或拋光表面 一樣好的使用性能。
對置環(huán)具有一第一密封面，該密封面在軸向方向上彈性易撓 (nachgiebig)地、密封貼靠地接觸滑動(dòng)環(huán)的第二密封面。
第一密封面至少具有0.1至0.3的表面粗糙度Ra。這樣的表面粗糙度 可以通過上述的;S更車削來達(dá)到，并且這種表面粗糙度對于在滑動(dòng)環(huán)密封件 中的應(yīng)用完全足夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封性。
第一密封面可以具有在周向上均勻地彼此相鄰設(shè)置的用于輸送氣體的 凹部，所述凹部基本上沿徑向延伸；所述凹部優(yōu)選是弧形的。當(dāng)上述滑動(dòng) 環(huán)密封件或者上述滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)用于燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，這特別合理的。在對 置環(huán)的密封面上i殳置起輸送氣體作用的凹部是公知的，例如由EP1 054 196 A2。通過所述起輸送氣體作用的凹部可保證，待密封的氣體介質(zhì)基本上保 持不包含非氣態(tài)組成部分，例如油顆粒。通過所述起輸送氣體作用的凹部 可以實(shí)現(xiàn)，在滑動(dòng)環(huán)密封件的所有運(yùn)行狀態(tài)下在對置環(huán)和滑動(dòng)環(huán)的密封面
之間都存在足夠穩(wěn)定的氣墊，這時(shí)通過這種用于輸送氣體的凹部的結(jié)構(gòu)形 式使泄漏損失最小化，并且從待密封空間向周圍環(huán)境方向的泄漏流可阻止 非氣態(tài)組成部分進(jìn)入滑動(dòng)面之間。起輸送氣體作用的凹部用于以氣體潤滑 的滑動(dòng)環(huán)密封件中。


下面借助于示意性示出的圖1和2對一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。 附圖表示
圖1:滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖2:包括滑動(dòng)環(huán)和軸的單元沿圖1中A-A截面的剖視圖3:對稱結(jié)構(gòu)形式的滑動(dòng)環(huán)雙重密封件的實(shí)施例；
圖4:前后順序布置的滑動(dòng)環(huán)雙重密封件；
圖5:同軸布置的滑動(dòng)環(huán)密封件；和
圖6:貼靠在推力軸承上的滑動(dòng)環(huán)密封件。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了一根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，該結(jié)構(gòu)包 括本發(fā)明的滑動(dòng)環(huán)密封件。待密封的軸0和對置環(huán)2被設(shè)計(jì)成相互合并成 一體的而且材料相同，并共同構(gòu)成單元11。對置環(huán)2和軸0由硬化鋼制成 并通過硬車削(Hartdrehen)切削制造而成。
為了切削制造單元ll，僅以小的進(jìn)給量進(jìn)行車削，以便能制造出表面 粗糙度Ra為0.1至0.3的、對置環(huán)2的第一密封面12。這樣的表面粗糙度 可通過成本低廉的生產(chǎn)工藝"硬車削"形成并且足夠光滑以保證滑動(dòng)環(huán)密 封件具有好的使用性能。
滑動(dòng)環(huán)1具有第二密封面13 ,該第二密封面在軸向方向上彈性易撓 地并且密封貼靠地接觸對置環(huán)2的第一密封面12。在這里示出的實(shí)施例中， 滑動(dòng)環(huán)1設(shè)置在殼體3內(nèi)，待密封的軸O穿過該殼體?；瑒?dòng)環(huán)l通過一O 形圏4相對于殼體3密封。相對于與軸0—起回轉(zhuǎn)的對置環(huán)2，殼體3和
滑動(dòng)環(huán)l靜止不動(dòng)。
對置環(huán)2的第一密封面12在滑動(dòng)環(huán)1的第二密封面13上的彈性壓靠 通過一支承在殼體3內(nèi)部的壓力彈簧5來實(shí)現(xiàn)。
這樣具有突出的優(yōu)點(diǎn)，即，通過單元11整體的、材料統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式， 在該區(qū)域內(nèi)不必設(shè)置需要單獨(dú)制造和裝配的密封件，以相對于對置環(huán)2密 封軸0。單元ll可簡單并且成本低廉地制造、裝配，而且具有總體上緊湊 的尺寸一特別是在軸向上。
在圖2中示出了圖1中的A-A剖面的剖視圖，其中，為了清楚起見， 僅示出了由對置環(huán)2和軸0組成的單元11。第一密封面12設(shè)置有在周向 14上均勻地彼此相鄰布置的用于輸送氣體的凹部8,所述凹部基本上弧形 地沿徑向延伸。用于輸送氣體的凹部8使得，在軸0旋轉(zhuǎn)時(shí)氣體被泵送到 密封面12、 13之間，并由此在所述密封面12、 13之間形成導(dǎo)致密封面12、 13分開的壓力，此時(shí)在密封面12、 13之間形成一氣墊。
通過一與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的車刀制造用于輸送氣體的凹 部8。所述運(yùn)動(dòng)對應(yīng)于凹部8在一圓周線上的深度分布。在一次回轉(zhuǎn)中， 車刀以對應(yīng)于凹部8數(shù)量的次數(shù)切入工件。通過在端面車削的過程中使同 步的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在相位上偏移，由此制造出弧形的而非直的凹部8。原則上 可以通過適當(dāng)?shù)膶嚨哆\(yùn)動(dòng)的控制制造出各種任意三維(3D)形狀的凹部 8。這種控制可以通過快速的CNC-軸來實(shí)現(xiàn)。由快速CPU進(jìn)行協(xié)調(diào)。
關(guān)鍵的是，在一次夾緊中制造凹部8和對置環(huán)2的第一密封面12，因 為只有這樣才能達(dá)到所要求的精度。凹部8設(shè)計(jì)成使得在對置環(huán)2的圓周 上形成一個(gè)密封壩(Dichtdamm) 9。
在圖3中示出了一對稱結(jié)構(gòu)形式的滑動(dòng)環(huán)雙重密封件，其中兩個(gè)滑動(dòng) 環(huán)l.l、 1.2貼靠在共同的對置環(huán)2上，與圖l所示一樣，該對置環(huán)也設(shè)計(jì) 成與軸0相互合并成一體的并且材料相同。
在圖4中示出了一滑動(dòng)環(huán)雙重密封件，其中兩個(gè)分別對應(yīng)于圖1中的 滑動(dòng)環(huán)密封件的滑動(dòng)環(huán)密封件在功能技術(shù)上串聯(lián)地相繼設(shè)置。
在圖5中示出了一同軸布置的滑動(dòng)環(huán)密封件。除了在圖1中示出的滑 動(dòng)環(huán)密封件之外，還設(shè)有第二滑動(dòng)環(huán)1.2，該第二滑動(dòng)環(huán)在外周側(cè)以一定的 徑向距離被第一滑動(dòng)環(huán)1.1包圍。兩個(gè)滑動(dòng)環(huán)1.1、 1.2彼此同軸布置，并 都以它們的第二密封面13.1、 13.2密封地貼靠在對置環(huán)2的第一密封面12 上。
在圖6中示出了如圖1所示的滑動(dòng)環(huán)密封件，該滑動(dòng)環(huán)密封件貼靠在 推力軸承10上。
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)環(huán)密封件，所述滑動(dòng)環(huán)密封件包圍待密封的軸(0)，包括一對置環(huán)(2)，其中軸(0)構(gòu)成滑動(dòng)環(huán)密封件的組成部分，并設(shè)計(jì)成與對置環(huán)(2)相互合并成一體的并且材料相同。
2. 按權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所述對置環(huán)(2) 與所述軸(0)構(gòu)成一個(gè)單元(11),該單元由硬化鋼制成。
3. 按權(quán)利要求2所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所述單元(ll) 通過去除材料的方式制造而成。
4. 按權(quán)利要求2或3所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所述單元(11) 通過車削制造而成。
5. 按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所 述對置環(huán)(2 )具有第一密封面(12 ),該笫一密封面在軸向上彈性易撓地、 密封貼靠地接觸滑動(dòng)環(huán)(1)的第二密封面(13)。
6. 按權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所述第一密封面 (12 )具有0.1至0.3的表面粗糙度Ra。
7. 按權(quán)利要求5或6所述的滑動(dòng)環(huán)密封件，其特征在于，所述第一密 封面(12)具有在周向(14)上均勻地彼此相鄰設(shè)置的、起輸送氣體作用 的凹部(8)，所述凹部基本上沿徑向延伸。
8. 滑動(dòng)環(huán)密封結(jié)構(gòu)，包括按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)環(huán)。
9. 用于制造按權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)環(huán)密封件或滑動(dòng)環(huán) 密封結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括軸(0)和對置環(huán)(2)的單元(11) 與對置環(huán)(2)內(nèi)用于運(yùn)輸氣體的凹部(8)僅在一次夾緊中通過車削制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)環(huán)密封件，所述密封件包圍一待密封的軸(0)，并包括一對置環(huán)(2)，其中軸(0)構(gòu)成滑動(dòng)環(huán)密封件的組成部分并設(shè)計(jì)成與對置環(huán)(2)相互合并成一體的而且材料相同。
文檔編號F16J15/34GK101178125SQ20071016953
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者C·西蒙, K·朗, P·費(fèi)格爾 申請人:卡爾 弗羅伊登柏格兩合公司