旋转面密封组件制造技术

本发明专利技术涉及适于密封一接头的密封组件，所述接头具有可相对于该接头的第二部件环绕旋转轴线枢转的第一部件，所述密封组件包括第一和第二环状密封环以及第一和第二环状负载环。第一和第二密封环均具有沿轴向延伸的加载表面和沿径向延伸至外周缘的密封面。每个密封面都具有邻近外周缘设置的密封带。第一和第二密封环彼此贴靠使得第一和第二密封环的密封带彼此成接触关系。第一和第二负载环各自与第一和第二密封环的加载表面接合。每个密封带都被刷子抛光成使得其具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度。

【技术实现步骤摘要】
旋转面密封组件本申请是申请日为2013年4月30日、申请号为201380022776.7、专利技术名称为“旋转面密封组件”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术总体涉及用于机器和设备的密封组件，更具体地涉及具有旋转面的密封组件。
技术介绍
为了将润滑剂保持在相对移动的部件之间的轴承表面附近和将异物从承载表面附近排除而采用的一类密封组件可以包括面式密封件，其中通过由硬质材料制成的相对地旋转的密封部件的配合表面来实现密封。在采用由金属或其它硬质材料制成的面与面接触地相对旋转的两个环的密封件中，非常希望产生将耐受数小时的苛刻工作并维持密封的密封表面。在常规精整/表面加工工艺中，密封表面被制造得相当平。然后使用铝砂(例如15微米)研磨密封表面。在某些情形下，使用很细的砂纸(例如600-1200氧化铝砂纸)抛光研磨后的密封表面。最终抛光工序会是耗时和昂贵的。在某些情形中，最终抛光工序被跳过，并且制造商依赖于密封组件的配合密封表面在工作期间自行珩磨。这种“间断期(磨合期)”会引起接头发生一些初始泄漏，这是无法接受的。共有的美国专利No.3,180,648名称为“Seals(密封件)”。专利’648描述了一种用于对密封组件的密封环进行精整加工的方法。密封环被制造成使它们的可贴靠表面是平的或基本上平的。然后使它们的可贴靠面靠在大型旋转研磨台上进行粗磨，所述旋转研磨台具有球形轮廓以形成用于密封带重整的离隙区。接着进行精磨。然后可以使用具有与第二研磨具相同等级的抛光剂对密封环进行平磨，以粗糙地形成平的密封带。然后通过使用包括可在主轴上自由旋转且具有凸起的环状研磨表面的圆形台的设备短时间研磨密封带来将该密封带精整加工为略微圆锥形的构型。环状研磨表面是凹的研磨表面，其呈内锥体的截锥体形式，但很浅以致其外缘仅比它的内缘高约0.005英寸。要研磨的密封环被保持在卡盘或适配器中，所述卡盘或适配器的内周缘倾斜成与支承圆环面和使用中的密封环的倾斜部对应。在所述设备中采用与在工作中使用的圆环面相同的圆环面。然后使密封环贴靠着研磨表面并在与该密封环在工作中承受的压力相当且优选基本上相同的压力下旋转。应了解的是，该
技术介绍
说明由专利技术人做出以协助读者理解，且不应视为表明任何指出的问题本身在本领域中已被了解。尽管所说明的原理在一些方案和实施例中减轻了其它系统中固有的问题，但应了解的是，受保护的创新的范围由所附权利要求限定，而不是由任何所公开的特征解决本文指出的任何具体问题的能力限定。
技术实现思路
在一实施例中，本专利技术描述了一种适合用于密封一接头的密封组件，所述接头具有可环绕旋转轴线相对于该接头第二部件枢转的第一部件。所述密封组件包括第一和第二环状密封环以及第一和第二环状负载环。第一和第二密封环中的每一者都具有沿轴向延伸的加载表面和沿径向延伸至外周缘的密封面。每个密封面都具有邻近外周缘设置的密封带。第一和第二密封环彼此贴靠成使得第一和第二密封环的密封带彼此成接触关系。第一负载环与第一密封环的加载表面接合，而第二负载环与第二密封环的加载表面接合。每个密封带都被刷子抛光成使得密封带具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度。在其它实施例中，一种用于密封组件的密封环包括圆筒状体部和密封凸缘。圆筒状体部在负载端与对向的密封端之间轴向地延伸。密封凸缘邻近圆筒状体部的密封端设置。密封凸缘从圆筒状体部沿径向突出至其外周缘。密封凸缘包括密封面。密封面具有邻近密封凸缘的外周缘设置的密封带和设置在密封带与密封面的内周缘之间的内离隙区。密封带被刷子抛光成使得密封带具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度。在又一些实施例中，描述了一种适于制备用于密封组件的密封环的方法。将密封环机加工到至少一个预定公差。研磨密封环的密封面以限定出内离隙区。研磨密封环的密封面以使密封带变平。使用刷子抛光密封带以使得密封带具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度。根据以下详细描述和附图，将理解所公开的原理的更多和替代性的方面和特征。如将了解的，本文公开的用于密封组件的密封环、密封组件和适于制备用于密封组件的密封环的方法能够在其它和不同的实施例中实施，并且能够在多个方面进行修改。因此，应理解的是，前面的大体描述和以下详细描述两者都仅为示例性和说明性的，而不限制所附权利要求的范围。附图说明图1是具有使提升臂与非发动机端连接的带有根据本专利技术的原理的密封组件的销接头的机器的实施例的不完整的侧视图。图2是图1的销接头的透视图。图3是沿图1中的线III-III截取的销接头的截面图。图4是与图3中的圆IV包围的位置对应的图1的密封组件的放大的不完整剖视图。图5是图4的密封组件的负载环的轴向端视图。图6是沿图5中的线VI-VI截取的以透视图示出的放大截面图。图7是图4的密封组件的密封环的轴向端视图。图8是与图7中的圆VIII包围的位置对应的图7的密封环的放大不完整视图。图9是沿图7中的线IX-IX截取的放大截面图。图10是与图9中的圆X包围的位置对应的图7的密封环的放大不完整视图。图11是示出根据本专利技术的原理的适于制备用于密封组件的密封环的方法的实施例的步骤的流程图。具体实施方式本文描述了密封组件、用于密封组件的密封环和适于制备用于密封组件的密封环的方法的实施例。在实施例中，用于密封组件的密封环可以包括具有邻近该密封环的外周缘设置的密封带的密封面。密封带的截面在内径向边缘与外周缘之间可以是基本上平的。密封带可以被刷子抛光成使得密封带具有一致的表面光洁度，其中平均表面粗糙度为约0.08微米Ra或更小。密封面可以包括在密封带与密封环的内周缘之间渐缩的内离隙区。离隙区与密封带二者之间可以具有一半径。该半径可以是从内离隙区的锥角(尖角)到平的密封带的基本上一致的半径。外周缘可以基本上无毛刺。可以在不使用砂纸抛光步骤的情况下制备密封环的密封面。可以使用合适的刷子技术——诸如使用可从瑞士的GerberMaschinenbau买到的机器——来抛光密封面。现在参照附图，特别是参考图1，其示出了呈轮式装载机形式的机器10。然而，应理解的是，许多其它类型的机器，诸如反向铲、挖掘机、物料处理机等以及包括可枢转连接装置的其它类型的设备也可以采用根据本专利技术的原理构造的密封环、密封组件和具有密封组件的接头。其它此类机器的示例包括用于压实、采矿、建筑施工、耕种、运输等的机器。机器10具有带前部13和后部15的框架11。多个地面接合部件16(例如，车轮、履带等)——示出其中的一个——可以通过轴、驱动轴或其它构件(未示出)与结构框架的前部13和后部15连接。钩挂装置17借助于一对铰接接头18使前部13与后部15可枢转地连接。框架11的后部15可以支承例如动力源(例如，发动机)和冷却系统构件(未示出)，所述动力源通过传动系(未示出)可操作地连接以驱动用于使使机器10移动的至少一个地面接合装置16(例如，多个车轮，如图所示)。例如，框架11的前部13具有第一部件20，该第一部件例如通过彼此成隔开的关系的框架部件或凸缘与所述前部接合。呈提升臂组件或吊杆21形式的构件例如具有与其接合的第二部件22并通过销接头组件24可枢转地连接至框架11的前部13。由销接头组件24提供的枢转连接允许吊杆21的第二部件22相对于框架11的第一部件20绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，所述密封环包括：圆筒状体部(240)，该圆筒状体部(240)在负载端(232)与密封端(254)之间沿轴向延伸；密封凸缘(137)，该密封凸缘(137)邻近所述圆筒状体部(240)的密封端(254)设置，所述密封凸缘(137)沿径向从所述圆筒状体部(240)突出到所述密封凸缘(137)的外周缘(138)，所述密封凸缘(137)包括密封面(136)，该密封面(136)具有邻近所述密封凸缘(137)的外周缘(138)设置的密封带(140)和设置在该密封带(140)与所述密封凸缘的内周缘(248)之间的内离隙区(245)；其中，所述密封带(140)被刷子抛光成使得所述密封带(140)具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度，并且其中，在所述密封带(140)与所述内离隙区(245)之间形成过渡半径，且该过渡半径从所述内离隙区(245)的锥角到所述密封带(140)具有一致的半径。

【技术特征摘要】
2012.04.30 US 61/640,551;2013.04.25 US 13/870,6951.一种用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，所述密封环包括：圆筒状体部(240)，该圆筒状体部(240)在负载端(232)与密封端(254)之间沿轴向延伸；密封凸缘(137)，该密封凸缘(137)邻近所述圆筒状体部(240)的密封端(254)设置，所述密封凸缘(137)沿径向从所述圆筒状体部(240)突出到所述密封凸缘(137)的外周缘(138)，所述密封凸缘(137)包括密封面(136)，该密封面(136)具有邻近所述密封凸缘(137)的外周缘(138)设置的密封带(140)和设置在该密封带(140)与所述密封凸缘的内周缘(248)之间的内离隙区(245)；其中，所述密封带(140)被刷子抛光成使得所述密封带(140)具有约0.08微米Ra或更小的平均表面粗糙度，并且其中，在所述密封带(140)与所述内离隙区(245)之间形成过渡半径，且该过渡半径从所述内离隙区(245)的锥角到所述密封带(140)具有一致的半径。2.根据权利要求1所述的用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，其特征在于，所述密封带(140)被刷子抛光成使得该密封带(140)的平均表面粗糙度是约0.06微米Ra或更小。3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，其特征在于，所述密封带(140)在内径向边缘(257)与所述外周缘(138)之间的截面是基本上平的。4.根据权利要求1或权利要求2所述的用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，其特征在于，所述内离隙区(245)在所述密封带(140)与所述内周缘(248)之间渐缩，使得所述内周缘(248)从所述密封带(140)沿轴向移位。5.根据权利要求1或权利要求2所述的用于密封组件(51，52)的密封环(111，112)，其特征在于，所述密封带(140)具有不规则的抛光。6.一种适合用于密封一接头(18)的密封组件(51，52)，所述接头具有第一部件(20)，该第一部件能相对于所述接头的第二部件(22)环绕旋转轴线枢转，所述密封组件(51，52)包括：第一环状密封环和第二环状密封环(111，112)，所述第一环状密封环和第二环状密封环是根据权利要求1至5中任一项所述的密封环，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·毕晓普，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US