高压泵的密封装置及具有此类密封装置的高压泵制造方法及图纸

技术编号:14210864 阅读:86 留言:0更新日期:2016-12-18 19:58
本发明专利技术提出一种用于密封高压泵中的压力室(2)的密封装置,所述压力室由第一和第二边界元件(3、4)限定边界,所述密封装置具有单独的密封元件(5),所述密封元件具有与所述第一边界元件(3)协作的第一密封表面(51),及具有与所述第二边界元件(4)协作的第二密封表面(52);其中,所述两个密封表面(51、52)相对于彼此倾斜且各自具有用于接收密封环(55)的凹槽(53、54);并且其中,所述密封元件(5)以此方式布置和配置,使得在施加压力时其能够沿所述边界元件(3、4)中的一个整体移位。此外,本发明专利技术提出一种包括此类密封装置的高压泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于密封高压泵中的压力室的密封装置以及一种具有此类密封装置的高压泵。
技术介绍
泵中的压力室必须相对于其环境是密封的,所述压力室中存在待由泵输送的加压流体。就此而言,压力室的环境能够是通常存在于大气压力下的泵的环境,或在多级泵的情况下可以是泵的不同压力室,在所述压力室中,待输送的流体处于更高或更低的压力下。由泵产生的压力越大,就越难以提供有效且可靠的密封装置。考虑到(例如)高达100巴的输送压力的高压,经常引起泵壳体或其它部件的与压力有关的伸长或变形。这些会造成以下后果:在限定同一个压力室的边界的部件之间(例如,在泵壳体与泵盖之间)的间隙打开。此类间隙(除上述外,其也会由于部件的不同热膨胀系数而产生)于是必须加以可靠地密封,以便避免流体通过间隙发生泄漏。能够(例如)避免此类间隙由压力引起的打开或至少将其限制到不严重的程度,在于其间出现间隙的部件配置成如此硬(且这通常意指具有如此厚的壁),使得对于极高压力也只是出现此类小间隙,从而使得没有危及密封装置的功能性。然而,这具有以下缺点:就厚壁设计而言需要明显更多的材料,且泵具有明显增加的重量。从经济性角度看,两者都是相当不利的效应。出于此原因,人们力图创造在极高压力下同样可靠且有效地进行密封的密封装置。考虑到许多密封装置,提供通常被插入到密封表面的凹槽中的O形环。在国际(PCT)专利申请PCT/EP2012/071654中,例如,提出一种密封装置,关于所述密封装置,在其间应进行密封的部件中之一内设有凹槽状凹部,所述凹槽状凹部以此方式配置,使得对凹槽施加压力时,则在所述方向上将力施加到此部件的密封表面上,所述力按压此密封表面抵靠邻近所述部件的部件的密封表面。就此而言,对凹槽施加压力能够引起其壁的弹性形变或塑性形变,以便由此避免或减小部件之间的间隙由压力引起的打开。在彼此接触的两个密封表面之一中提供O形环,所述O形环包括弹性体且布置于设在此密封表面中的凹槽内。此O形环用于彼此接触的两个密封表面之间的可靠密封。具体地,对于具有O形环的密封装置而言,存在关于O形环的挤出的风险。就此而言,其意指:在施加压力时,O形环以此方式变形,使得其一部分在压力下被按压至间隙开口中,从而会造成以下后果:O形环损坏,并且因此失去密封效果。
技术实现思路
从此现有技术状态出发,因此,本专利技术的目标是提出一种用于密封高压泵中的压力室的密封装置,其针对极高压力也仍然可靠地运行,并且其中特别地防止密封环(更具体地,O形环)在压力下被挤入间隙开口中。此外,本专利技术的目标是提出一种具有此类密封装置的高压泵。满足此目标的本专利技术的主题的特征在于相应类别的独立专利权利要求中的特征。根据本专利技术,因此提出一种用于密封高压泵中的压力室的密封装置,所述压力室由第一边界元件和第二边界元件限定边界,所述密封装置具有单独的密封元件,所述密封元件具有与第一边界元件协作的第一密封表面,以及具有与第二边界元件协作的第二密封表面;其中,所述两个密封表面相对于彼此倾斜且各自具有用于接收密封环的凹槽;并且其中,所述密封元件以此方式布置和配置,使得在施加压力时其能够沿边界元件中的一个整体移位。考虑到此密封装置,因此,在施加压力时,整个密封元件能够沿边界元件中的一个移位。在此,实现以下效果:在施加压力时,两个边界元件之间的间隙开口通过密封元件的移位由密封元件可靠地覆盖,使得避免密封环被挤入开口间隙中。就(例如)高达1000巴的极高压力而言,这同样确保了有效的密封效果。此外,提供具有用于接收密封环的凹槽的单独的密封元件具有以下优点:能够选择与(例如)制成边界元件的材料不同的材料用于此密封元件。出于此原因,能够将这样的材料选择用于密封元件,在施加压力时,这种材料的机械性质(例如,弹性性质)是尽可能理想的。优选地,密封元件的两个密封表面包括大致90°的角度。特别地,关于密封元件在施加压力时的移位能力而言,这一措施是有利的。有利的措施是提供用于定位密封元件的支撑环,特别地,在无压状态下。由此,能够认识到,密封元件具有限定的起始位置和/或起始定向使得在施加压力时其以所期望的方式作出反应。在优选实施例中,支撑环在无压状态下接触密封元件的支撑表面,其中,所述支撑表面不同于密封元件的两个密封表面。在此,确保了在施加压力时密封元件能够移位,而不受支撑环的阻碍。根据在实践中其本身已证明了的特别优选的实施例,密封元件具有大致L形截面,其具有形成第一密封表面的长柄部且具有形成第二密封表面的短柄部。优选地,沿第二边界元件以可移位的方式布置密封元件。考虑到具有大致L形截面的设计,这是特别优选的。由长柄部形成的密封元件的表面(此处施加有压力)大于由短柄部形成的表面(此处施加有压力)。因此,通过施加于由长柄部形成的所述第一表面上的压力产生了更大的力,使得密封元件借助于此更大的力沿第二边界元件可靠地进行移位,所述第二边界元件与由较短柄部形成的密封表面协作。当沿第一和第二边界元件以可移位的方式布置密封元件时,这是特别优选的,因为由此密封元件能够遵循第一以及第二边界元件两者的由压力引起的移位或凸起。在此,能够在高压泵中实现径向方向以及轴向方向两者上的可靠的密封。另外的有利措施存在于:第一密封表面呈锥形地配置成在设于其中的凹槽与其面向第二密封表面的端部之间。就此而言,这意指第一密封表面在接触线的方向上从设在其中的凹槽开始倾斜地配置在两个密封表面之间。这具有以下效果:第一密封元件在接触线的方向上自凹槽甚至更远地移离第一边界元件。通过这一措施确保:在施加压力时,限定第一密封表面中的凹槽的边界且更接近接触线的边缘首先接触到第一边界元件;以及相应地在此边缘的区域中,最高表面压力存在于此边缘处。这一措施表示额外的安全性,使得插入到凹槽中的密封环(例如,O形环)在施加压力时并不经历挤出。出于相同的原因,当第二密封表面在设于其中的凹槽与其面向第一密封表面的端部之间具有锥形设计时,这是有利的。就此而言,当锥角相应地达到至多2°,优选地达到至多1°时,这已在实践中得到证明。根据优选的实施例,密封装置配置为径向的密封装置。此外,本专利技术提出一种高压泵,其包括根据本专利技术的密封装置。借助于此密封装置,在极高压力(例如,高达1000巴)下同样能够安全且稳固地操作高压泵。考虑到优选实施例,高压泵具有泵盖和泵壳体,其中,提供所述密封装置用于泵盖与泵壳体之间的密封。根据优选应用,高压泵配置为多级泵。在高压泵的优选实施例中,提供所述密封装置用于压力室与中间压力室之间的密封。高压泵的另外的优选设计是当提供所述密封装置用于分隔元件与泵壳体之间或泵盖与泵壳体之间的密封时。实施例的另外的有利措施和设计由从属权利要求产生。附图说明在下文中,将借助于实施例参考附图来详细描述本专利技术。在示意图中,示出了(部分是剖面图):图1是根据本专利技术的密封装置的实施例的剖面图;图2是密封元件的装置的第一变型的示意图;图3是密封元件的装置的第二变型的示意图;图4是密封元件的装置的第三变型的示意图;图5是密封元件的装置的第四变型的示意图;以及图6是根据本专利技术的高压泵的实施例的示意图。具体实施方式在示意性剖面图中,图1示出了根据本专利技术的密封装置的实施例,所述密封装置整体上以附图标记1来表示并且用于密封高压泵100本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于密封高压泵中的压力室(2)的密封装置,所述压力室(2)由第一边界元件和第二边界元件(3、4)限定边界,所述密封装置具有单独的密封元件(5),所述密封元件具有与所述第一边界元件(3)协作的第一密封表面(51),以及具有与所述第二边界元件(4)协作的第二密封表面(52);其中,两个密封表面(51、52)相对于彼此倾斜且各自具有用于接收密封环(55)的凹槽(53、54);并且其中,所述密封元件(5)以此方式布置和配置,使得在施加压力时其能够沿所述边界元件(3、4)中的一个整体移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.05 EP 14167034.91.一种用于密封高压泵中的压力室(2)的密封装置,所述压力室(2)由第一边界元件和第二边界元件(3、4)限定边界,所述密封装置具有单独的密封元件(5),所述密封元件具有与所述第一边界元件(3)协作的第一密封表面(51),以及具有与所述第二边界元件(4)协作的第二密封表面(52);其中,两个密封表面(51、52)相对于彼此倾斜且各自具有用于接收密封环(55)的凹槽(53、54);并且其中,所述密封元件(5)以此方式布置和配置,使得在施加压力时其能够沿所述边界元件(3、4)中的一个整体移位。2.根据权利要求1所述的密封装置,其中,所述密封元件(5)的所述两个密封表面(51、52)包括大致90°的角度。3.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置,其中,提供支撑环(9)用于定位所述密封元件(5),特别地在无压状态下。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述支撑环(9)在所述无压状态下接触所述密封元件(5)的支撑表面,其中,所述支撑表面不同于所述密封元件(5)的所述两个密封表面(51、52)。5.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置,其中,所述密封元件(5)具有大致L形截面,其具有形成所述第一密封表面(51)的长柄部(57)且具有形成所述第二密封表面(52)的短柄部(58)。6.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:T维欣格M卡瓦霍
申请(专利权)人:苏尔寿管理有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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