具有压力可激活旋转密封件的旋转密封件组合件和旋转密封件制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转密封件组合件(10)，其包括旋转密封件(24)以便相对于所述旋转密封件组合件(10)的低压力区N密封高压力区H。所述旋转密封件具有由橡胶弹性材料制成的组合件套筒(34)，和具有密封边缘(44)的至少一个压力可激活旋转密封元件(38)。当超出所述高压力区H和所述低压力区N之间的指定差压值PDiff时，所述旋转密封元件的所述密封边缘抵着机器部件(12、14)的所述密封表面(40)密封地搁置，借此使弹性地支撑于所述橡胶弹性组合件套筒上的支撑元件(46)直接移位。当下降到所述指定差压值PDiff以下时，所述支撑元件(46)在所述高压力区H的方向上向后轴向移动，使得所述旋转密封元件(38)的所述密封边缘(44)往回移动到密封边缘静止位置中，在所述密封边缘静止位置中，在无接触表面压力或大体上无接触表面压力的情况下所述旋转密封元件(38)抵着所述密封表面(40)安置，或布置在距所述密封表面(40)一段距离处。本发明专利技术额外涉及一种用于此旋转密封件组合件(10)的旋转密封件(24)。

Rotary Seals Assembly and Rotary Seals with Pressure Activated Rotary Seals

The present invention relates to a rotary seal assembly (10), which comprises a rotary seal (24) for N-sealing high pressure area H relative to the low pressure area of the rotary seal assembly (10). The rotary seal has a combination sleeve (34) made of rubber elastic material and at least one pressure with a sealing edge (44) that activates the rotary seal element (38). When the specified differential pressure value PDiff between the high pressure area H and the low pressure area N is exceeded, the sealing edge of the rotary sealing element is placed seamlessly against the sealing surface (40) of the machine components (12, 14), thereby directly shifting the support element (46) elastically supported on the sleeve of the rubber elastic assembly. When falling below the specified differential pressure value PDiff, the support element (46) moves backward in the direction of the high pressure region H, so that the sealing edge (44) of the rotary sealing element (38) moves back to the static position of the sealing edge, and in the static position of the sealing edge, the rotation without contact surface pressure or in general without contact surface pressure. The rotary sealing element (38) is positioned against the sealing surface (40) or at a distance from the sealing surface (40). The invention additionally relates to a rotary seal (24) for the rotary seal assembly (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有压力可激活旋转密封件的旋转密封件组合件和旋转密封件
本专利技术涉及一种具有压力可激活旋转密封件的旋转密封件组合件，且涉及此种旋转密封件。具有至少一个旋转或振荡机器部件的旋转密封件组合件通常包括被称为旋转密封件的密封件，以便将润滑液体保持在系统中且防止污物和水进入。此外，所述旋转密封件使得有可能相对于低压力区密封可由流体加压的高压力区，且可例如用作旋转接头。借助于此种旋转接头，加压流体可在固定机器部件和可旋转地安装的机器部件之间传送。
技术介绍
从功能的视角来看，实践中使用的旋转密封件可划分成永久密封系统和“压力可激活”系统。在永久密封的旋转密封件的情况下(例如如US5,174,839B中所公开)，所使用的旋转密封元件的密封边缘在可靠地密封高压力区所必需的接触表面压力下抵着旋转密封件组合件的两个机器部件中的一者的相关联密封表面永久地搁置。因此，旋转密封件所经受的机械和热磨损增加。这尤其在关键应用中以及当需要旋转密封件拥有长使用寿命时成问题。在实践中，因此建立压力激活旋转密封件，其中仅使旋转密封元件的密封边缘在需要时抵着两个机器部件中的一者的相关联密封表面搁置。这通常通过按压既定由旋转密封件密封的高压力区(即，以由压力介质控制的方式)来进行。因此，有可能旋转密封件与相当的永久密封系统相比拥有明显更长的使用寿命。举例来说，从EP2529134B1已知具有压力可激活旋转密封件的旋转密封件组合件。已知的旋转密封件组合件被设计为旋转接头。旋转密封元件每一者直接抵着在低压力侧支撑于支撑元件上的橡胶可弹性变形搁置主体搁置。在待密封的高压力或旋转接头区的非加压状态中，旋转密封元件的密封边缘被搁置主体推动远离密封表面，且通过在可忽略的小接触表面压力下与密封表面隔开或抵着密封表面搁置而保持在非活动状态。为使旋转密封件可靠地工作，有必要橡胶可弹性变形搁置元件极精确地构形。这从制造视角来看极其苛刻，且因此极其昂贵。此外，当系统经加压时，在搁置主体和旋转密封元件之间建立摩擦接触，从而潜在地减小旋转密封件的响应性。此外，机器部件的偏心率可能导致旋转密封件的功能减损。如果已知旋转密封件组合件出于简化安装的目的布置于本身已知的钢制安装套筒中(例如如EP2655941A1中所提出)，还通常必需提供额外密封元件来确保金属安装套筒相对于包括密封件保持结构的机器部件可靠地静态密封。
技术实现思路
因此，本专利技术解决的问题是，提供一种具有压力可激活旋转密封件的旋转密封件组合件和一种压力可激活旋转密封件，所述压力可激活旋转密封件即使在机器部件偏心的情况下也具有较好的响应性和密封能力，且同时生产和组装起来较简单。通过一种具有权利要求1中指示的特征的旋转密封件组合件解决关于旋转密封件组合件的问题。根据本专利技术的旋转密封件具有权利要求20中指示的特征。本专利技术的有利演变在描述内容中和附属权利要求中指示。根据本专利技术的旋转密封件组合件包括第一机器部件和第二机器部件，所述第二机器部件(经安装以便)可相对于第一机器部件围绕旋转轴旋转。两个机器部件中的一者包括密封件保持结构，且另一机器部件包括密封表面。压力可激活旋转密封件布置在密封件保持结构上。所述旋转密封件使得有可能相对于旋转密封件组合件的低压力区N密封高压力区H，且包括由橡胶弹性材料制成的安装套筒和布置于安装套筒中或上的至少一个旋转密封元件。确切地说，旋转密封元件可由例如聚四氟乙烯(PTFE)或粘塑性复合材料等粘塑性材料构成。确切地说，橡胶可弹性变形安装套筒可由橡胶或合成橡胶构成。理所当然，安装套筒的材料可经加强，确切地说纤维加强。旋转密封元件朝向例如可旋转机器部件的密封表面延伸远离安装套筒。旋转密封元件可被设计为径向密封元件或轴向密封元件。在前一情况中，旋转密封元件为环形且径向延伸远离安装套筒。在后一情况下，旋转密封元件轴向延伸远离安装套筒。旋转密封元件在其背朝安装套筒的自由端或自由端部分上包括至少一个密封边缘。旋转密封件进一步包括支撑主体，其在低压力区侧直接或间接抵着橡胶可弹性变形安装套筒的可弹性变形支撑区搁置。在低压力区侧，旋转密封元件直接支撑于支撑主体上使得旋转密封元件的密封边缘在非压力激活操作状态中布置在非活动位置中，在该位置中，密封边缘在无接触表面压力或大体上无接触表面压力的情况下与密封表面隔开或抵着密封表面搁置。在后一情况下，旋转密封元件的密封边缘在低到使得密封边缘不会经受任何明显的热和机械负载的接触表面压力下抵着所述密封表面搁置。在此情况下，密封边缘的接触表面压力优选小于密封边缘在旋转密封元件的经加压或压力激活操作状态中抵着密封表面搁置时所处的接触表面压力的10％。在非加压状态中，旋转密封元件连同其密封边缘一起因此由支撑主体直接保持在其非活动位置，这与开始时提及的已知旋转密封件组合件形成对比。应注意，旋转密封元件直接搁置在支撑主体上。当超出高压力区H和低压力区N之间的指定差压值PDiff时，支撑主体可通过旋转密封元件(沿着密封空隙)朝向低压力侧移动，橡胶弹性安装套筒的支撑区借此弹性地变形，使得旋转密封件的密封边缘抵着密封表面密封地按压或可抵着密封表面密封地按压。因此，旋转密封元件借助于其密封边缘定位在密封表面上的指定密封座中。在径向密封的旋转密封元件的情况下(即，被设计为径向密封元件的旋转密封元件)，支撑主体可因此相对于旋转轴在轴向方向上朝向低压力区移动。在轴向密封的旋转密封元件的情况下，支撑主体可因此相对于旋转轴在径向方向中移动。当高压力区经加压时，旋转密封元件因此使支撑主体朝向旋转密封件组合件的低压力区移位(在每一情况下在平行于密封表面的方向上)，使得旋转密封元件的密封边缘可抵着密封表面密封地搁置。在经加压操作状态中，旋转密封元件的密封边缘在与旋转密封件组合件的高压力区H中主导的(流体)压力PH成比例的压力下抵着密封表面按压。当下降到指定差压值以下时，支撑区弹性地恢复其形状，支撑主体借此往回朝向高压力区移动。因此，旋转密封件的密封边缘抵着密封表面移动离开密封搁置位置，或消除密封边缘抵着密封表面的引发磨损的接触表面压力。旋转密封件因此通过支撑主体从橡胶可弹性变形支撑区空间上脱离，所述橡胶可弹性变形支撑区的弹性致使旋转密封件返回到其非活动位置。因此，与已知旋转密封件组合件相比，旋转密封件的响应性可得以进一步改进。旋转密封元件和支撑区的橡胶可弹性变形材料之间的不合需要的摩擦效应得以消除。此外，支撑主体允许改进旋转密封元件的橫向导引。此外，旋转密封元件可更有效地补偿两个机器部件之间的平移相对运动，尤其补偿在径向密封旋转密封件的情况下可旋转机器部件的偏心率。此外，还应注意，安装套筒由于其橡胶弹性材料性质而在或可在第一机器部件的密封件保持结构上/中自行密封布置于其密封座中。不再需要例如O型环等额外密封元件来使安装套筒相对于包括密封件保持结构的机器部件静态地密封。总体上，因此可能以简单且有成本效益的方式生产和组装旋转密封件组合件。根据本专利技术，支撑主体由粘塑可变形材料组成或被设计为刚性主体。在前一情况中，支撑主体可在旋转密封件被压力激活时至少部分变形且借此朝向低压力区移动。在此情况下，整个支撑主体的叠加的平移移动是完全可能的。当橡胶弹性安装的支撑区辅助如上文所描述弹性恢复其形状时，相反情况发生。在后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转密封件组合件(10)，其具有第一机器部件(12)和相对于所述第一机器部件(12)围绕旋转轴(16)能够旋转的第二机器部件(14)，其中所述两个机器部件(12、14)中的一者包括密封件保持结构(26)，所述两个机器部件(12、14)中的另一者包括密封表面(40)，且旋转密封件(24)布置在一个机器部件(12、14)的所述密封件保持结构(26)上以便相对于所述旋转密封件组合件(10)的低压力区N密封高压力区H，所述旋转密封件组合件包括：安装套筒(34)，其由橡胶弹性材料制成；至少一个压力可激活旋转密封元件(38、38')，其具有密封边缘(44)，布置于所述安装套筒(34)中或上且朝向所述密封表面(40)延伸远离所述安装套筒；支撑主体(46)，其在低压力区侧抵着所述橡胶可弹性变形安装套筒(34)的支撑区(52、52')搁置，且所述旋转密封元件(38)在所述支撑主体上直接支撑于所述低压力区侧上使得所述密封边缘(44)在未加压操作状态中布置在非活动位置中，在所述非活动位置中，在无接触表面压力或大体上无接触表面压力的情况下，所述密封边缘(44)与所述密封表面(40)隔开或抵着所述密封表面(44)搁置，其中当超出所述高压力区H和所述低压力区N之间的指定差压值PDiff时，所述旋转密封元件(38、38')致使所述支撑主体(46)朝向所述低压力区N移动，所述支撑区(52、52')借此弹性地变形，使得所述旋转密封元件(38、38')的所述密封边缘(44)抵着所述密封表面(40)被密封地按压，且其中当下降到所述指定差压值PDiff以下时，所述支撑区(52、52')弹性地恢复其形状，所述支撑主体(46)借此往回朝向所述高压力区H移动使得所述旋转密封元件(38、38')的所述密封边缘(44)移动离开所述密封边缘抵着所述密封表面(40)的密封搁置位置，回到所述密封边缘的所述非活动位置中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 DE 102016208697.91.一种旋转密封件组合件(10)，其具有第一机器部件(12)和相对于所述第一机器部件(12)围绕旋转轴(16)能够旋转的第二机器部件(14)，其中所述两个机器部件(12、14)中的一者包括密封件保持结构(26)，所述两个机器部件(12、14)中的另一者包括密封表面(40)，且旋转密封件(24)布置在一个机器部件(12、14)的所述密封件保持结构(26)上以便相对于所述旋转密封件组合件(10)的低压力区N密封高压力区H，所述旋转密封件组合件包括：安装套筒(34)，其由橡胶弹性材料制成；至少一个压力可激活旋转密封元件(38、38')，其具有密封边缘(44)，布置于所述安装套筒(34)中或上且朝向所述密封表面(40)延伸远离所述安装套筒；支撑主体(46)，其在低压力区侧抵着所述橡胶可弹性变形安装套筒(34)的支撑区(52、52')搁置，且所述旋转密封元件(38)在所述支撑主体上直接支撑于所述低压力区侧上使得所述密封边缘(44)在未加压操作状态中布置在非活动位置中，在所述非活动位置中，在无接触表面压力或大体上无接触表面压力的情况下，所述密封边缘(44)与所述密封表面(40)隔开或抵着所述密封表面(44)搁置，其中当超出所述高压力区H和所述低压力区N之间的指定差压值PDiff时，所述旋转密封元件(38、38')致使所述支撑主体(46)朝向所述低压力区N移动，所述支撑区(52、52')借此弹性地变形，使得所述旋转密封元件(38、38')的所述密封边缘(44)抵着所述密封表面(40)被密封地按压，且其中当下降到所述指定差压值PDiff以下时，所述支撑区(52、52')弹性地恢复其形状，所述支撑主体(46)借此往回朝向所述高压力区H移动使得所述旋转密封元件(38、38')的所述密封边缘(44)移动离开所述密封边缘抵着所述密封表面(40)的密封搁置位置，回到所述密封边缘的所述非活动位置中。2.根据权利要求1所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述旋转密封元件(38、38')被设计为径向密封元件或被设计为轴向密封元件。3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述支撑主体(46)被设计为用于包括所述密封表面(40)的所述机器部件(12、14)的支承部件，且优选地直接抵着所述密封表面(40)搁置。4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述支撑主体(46)由金属、硬塑料材料、复合材料或技术陶瓷组成。5.根据前述权利要求中任一项所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述橡胶弹性安装套筒(34)包括至少一个动态密封唇口(58)，所述动态密封唇口经布置以便相对于所述旋转密封元件(38、38')朝向所述低压力区N偏移，且在所述旋转密封件组合件(10)的经加压和未加压两个状态中抵着所述第二机器部件(14)的所述密封表面(40)密封地搁置。6.根据前述权利要求中任一项所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述支撑主体(46)包括在所述高压力区侧上的侧胁腹(48)，所述侧胁腹以α<90°，优选地α<80°的锐角α相对于所述密封表面(40)倾斜地延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的旋转密封件组合件，其特征在于，所述支撑主体(46)在所述未加压操作状态中朝向所述密封表面(40)伸出超出所述旋转密封元件(38、38')。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·约尔丹，M·维尔克，
申请(专利权)人：特瑞堡密封系统德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE