密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种密封装置，它包括：一个以其径向密封面装在圆柱表面上并带有埋入内环的弹性成型圈，一个同样装在此圆柱表面上的压紧圈，压紧圈有一个围绕此成型圈的密封腔，与成型圈的外部轮廓尺寸相比，密封腔处于尺寸公差下限，它从压紧圈内径出发锥形地向压紧圈端面扩张，将压紧圈固定在与压紧圈端面紧靠的第二个零件上的紧固件．为了使圆柱表面相对于与此圆柱轴线垂直的直立平面密封，成型圈上有一个最好垂直于径向密封面的轴向密封面．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种密封装置，它的组成部分包括一个以其一个径向密封面装在圆柱形外表面上并带有埋入的内环的弹性成型圈;一个同样装在此圆柱形外表面上的压紧圈，压紧圈上有一个围绕此成型圈的密封腔，与成型圈的外部轮廓尺寸相比密封腔处于尺寸公差的下限，它从压紧圈的内径出发锥形地向压紧圈的一个端面扩张;将压紧圈固定在与上述压紧圈端面紧靠的第二个零件上的紧固件。这类结构形式可见之于德国的一项技术8436214中。在那里公开了一种两个对接的管端的管道连接装置，在管端上各松动地装有一个法兰、一个密封垫和一个压紧圈，它们可通过螺纹装置彼此夹紧。制成弹性成型圈形式并具有一个埋入的内环的密封装置环绕着接口处，它以其两个轴向端头各伸入一个压紧圈的密封腔中。法兰和压紧圈在它们之间形成一个埋设密封垫的夹紧槽，该密封垫的径向内压紧边靠在管子端部，而径向外压紧边则搭接在夹紧槽的夹紧面上，并在轴向伸出夹紧槽，这样，作用在密封垫上的轴向压力使密封垫外径增大内径缩小。弹性成型圈的外表面大致为半圆形，两个支撑在两个管端外表面上的成型圈外部的环形边具有同一个半径。这一半径大于管子直径正、负公差的总和再加上在压紧圈内径和管子直径最大公差之间所需的装配间隙。在弹性成型圈中埋入一个由硬的和/或塑性材料制的内环。成型圈的外轮廓大致等于这两个在压紧圈中的密封腔内轮廓，不过它处于尺寸公差的下限，所以当彼此压紧这两个压紧圈时使密封装置变形，并产生轴向和径向向内的压力加载。如弹性成型圈那样，内环也支撑在两个管端的外表面上。借助于这种已知的密封装置可密封全套管子连接装置或其它零件，只要管子或与管子类似的零件有用来支撑两个处于内环两端的径向密封面。但是这种已知的装置不适用于从法兰上的平密封面过渡到前述结构类型的管子连接中去。因为这里除管子外表面以外还有垂直于管子轴线的密封面。本专利技术的目的是改进本文开始所提到的密封装置，使之可用于从例如一个法兰到管子的过渡区中。按本专利技术达到此目的的方法是，成型圈具有一个最好是垂直于径向密封面的轴向密封面，它用来紧靠在上述第二个零件上。如果使成型圈的外面，即连接两个密封面的外表面制成接近于四分之一圆弧段是有优点的。在一种具体结构形式中，圆环形的轴向密封面的内径大于径向密封面的直径。内环的最小内径可以大于径向密封面的直径。在这种情况下，在要加以密封的表面和内环之间始终存在一个间距，在成型圈中的内环只是作为支撑环。在两个密封面所在的区域中成型圈起初级密封装置的作用。密封作用通过拉紧所提到过的紧固件来达到，紧固件可以是螺钉，利用螺钉将压紧圈直接与圆柱形表面(管子、轴)和/或与第二个零件(法兰、壳体壁)连接起来。此密封装置适用于密封面对着壳体壁的静止的管子、旋转的轴和/或轴向运动的推杆等，只要它们的运动频率低于成型圈材料允许的磨擦系数。成型圈由一种比较软的弹性体制成。内环由较硬的材料制成，需要时可由金属制成，它松动地放入成型圈上相配的环形槽中。从第二个零件和圆柱形外表面之间流出的压力介质将增强成型圈两个密封面的压紧力。装在旋转轴上的密封装置，如用于泵、压缩机等，目前绝大多数采用塑性材料作密封装置，它们做得又大又长。为了造成压紧力，必须有可调整的定距环和/或垫圈，它们被装在螺纹上以便制动，螺纹的一部分在轴上，一部分在壳体上。这种密封装置完全不能允许轴与壳体作相对运动，否则密封效果很差，并且尤其是当通过传动齿轮啮合产生轴向的轴负荷、扭转或切向负荷时。在机器制造业和采用流体或气体介质的工作机中，以这种密封装置为基础的轴的密封不仅受这种机械传动的影响，而且要受温度差、压力脉动等的影响，在其寿命期间经常要重新加以调整，以便消除在此期间出现泄漏。当轴密封装置的密封组件制成有支撑环和被中间支承的弹性圈时，不适用于作为从轴向到径向的有角度的组合式密封装置，因此密封装置制造商不予以推荐。无论是密封装置或带弹性圈的密封装置组合件，主要用于径向密封。密封装置或密封装置组合件密封通过壳体尺寸精确的孔与从孔中穿过的轴。这时，密封组件装在壳体孔和穿过其中的轴之间。与此相比，本专利技术的密封装置使轴的密封大为简化，并使轴的加工成本下降。在壳体部分可选择较大的公差。当按本专利技术的成型圈紧靠在壳体上时，那么可选择有较大的表面不平度和相应的较差的加工质量。若工作机的轴承，如滚棒轴承必须密封时，可将本专利技术的密封装置置于壳体壁的两侧，所以在壳体孔中并插入轴的轴承两侧得到密封。这种轴承密封装置对于例如无润滑运行的压缩机或泵特别重要，这种情况下输送的介质应与轴承严格分开。在这种结构中是否有一个或两个密封装置受负压或正压是不重要的。本专利技术密封装置的结构尺寸比现有的显著减小。装配和分解也更简单。与采用塑性密封材料的密封装置相比，本密封装置非常通用，而且可在压力区或负压区工作。若本专利技术压紧圈的密封腔相对于其轴线而言的锥角为45°时，在成型圈的两个密封面上，即沿径向和沿轴向产生大体相同的压力。减小此锥角，例如为40°，则增强了径向密封作用;反之若增大锥角至例如50°，则加强了轴向的密封作用。通过改变锥角可以根据改变了的角度和成型圈硬度调整压力差，这时应当考虑零件公差的影响。当具有高滑动速度的轴需要密封时，最好使内环带有一个薄壁模制部分，它整个或局部覆盖径向和/或轴向密封面。有优点的做法是，如果至少此内环模制部分由在摩擦力作用下可流动的材料制成，如聚四氟乙稀(PTFE)或PTFE加碳纤维填料、软金属合金等。内环的薄壁模制部分均起初级密封装置的作用，而弹性成型圈仅起次级密封装置的作用。所提出的另一种方案还给出了下列可能性，即相对于例如圆柱形外表面(轴、管子)的成型圈作为初级密封装置，这时内环通过其模制部分仅用来覆盖成型圈的轴向密封面。也可以考虑与之正好相反的方案，这时成型圈只是以其轴向密封面作为初级密封装置。如果内环的模制部分嵌入成型圈的两个密封面，但又没有完全覆盖住这两个密封面，则成型圈以两个密封面中的窄小的环形区起初级密封装置的作用。如果将内环松动地压入成型圈的一个相配环形槽中是有优点的。这时放置内环的环形槽开口端最好与成型圈的外表面处于相对位置。装有内环的环形槽底部最好向外大体平行于成型圈外表面弯曲。在成型圈起初级密封装置的结构型式中，在内环和成型圈之间产生一个压力载荷。对于内环起初级密封装置作用的设计为动态下使用的结构形式中，与作用在密封装置组合件上的介质压力的附加支撑作用无关。本专利技术的其它特征包括在从属本文档来自技高网...

【技术保护点】
密封装置，它的组成部分包括：一个以其一个径向密封面（３）装在圆柱形外表面（１４）上并带有埋入的内环（２）的弹性成型圈（１）；一个同样装在此圆柱形外表面（１４）上的压紧圈（９），压紧圈（９）上有一个围绕此成型圈（１）的密封腔（１０），与成型圈的外部轮廓尺寸相比，密封腔处于尺寸公差的下限，它从压紧圈（９）的内径（ｄ↓［ｋ］）出发锥形地向压紧圈（９）的一个端面（１１）扩张；将压紧圈（９）固定在与上述压紧圈（９）端面（１１）紧靠的第二个零件（１７）上的紧固件，其特征为：成型圈（１）有一个最好垂直于径向密封面（３）的轴向密封面（４），以便紧靠在第二个零件（１７）上。

【技术特征摘要】
DE 1986-3-21 P3609620.2中，并借助于实施例进一步说明本发明的其它优点。附图所示是作为本发明结构形式的一些例子。其中图1 带埋入内环的成型圈正视图和截面图，图2 带有轴套的压紧圈正视图和截面图，图3 带有法兰的压紧圈正视图和截面图，图4 具有按图3的压紧圈和按图1的成型圈和内环的已装配好的密封装置的截面图，图5至图8 按图1的成型圈和各种不同形式内环的组合图。图1表示一个埋有内环2的弹性成型圈1。成型圈1上有一个径向密封面3和一个与之垂直的轴向密封面4。联结这两个密封面3、4的成型圈1外表面5大致形成四分之一圆弧段。轴向作用的圆环形密封面4的内径dax大于径向密封面3的直径dr。内环2的最小内径dI大于径向密封面3的内径dr。成型圈1上，在圆弧形外表面5的对面、可看到的内环2的内表面6与其两个密封面3、4之间各形成一个环形窄径向面7和轴向面8。图2和图3各表示一个具有密封腔10的压紧圈9，密封腔10从压紧圈9的内径dk出发，成锥形地扩大，直至压紧圈9的端面11。按图2所示的结构形式中，压紧圈9上远离密封腔10的那一端形成轴套12，它的上面有径向孔13，用于安装图上未表示的使之相对于圆柱形外表面14(见图4)固定的紧固件，这个圆柱形外表面可以是管子或轴。在图3所示的结构形式的压紧圈9中，在其密封腔10的大口所在的端面11处是法兰15，法兰15上有轴向孔16，用于安装紧固件，使之与第二个零件17(见图4)固定在一起。图4表示一个装配好的密封装置，它是由按图1所示的埋入内环2的成型圈，和按图3所示的压紧圈9所组成。成型圈1和压紧圈9装在一个具有圆柱形外表面14的轴上，这时成型圈1通过它的径向密封面3压在此轴上。成型圈1完全埋入压紧圈9的密封腔10内，并以其轴向密封面4压在第二个零件17上，后者可以是壳体的法兰。密封腔10的内轮廓与成型圈1的外轮廓相比处于尺寸公差范围的下限，所以当拉紧在图4中仅以点划线表示的紧固件18时，在压紧圈9和第二个零件17之间，成型圈1产生变形，使之在压力下以整个表面压靠在密封腔10的锥形壁上。当拉紧紧固件18时，通过密封腔10的锥度在成型圈1上加了一个形成径向密封作用和一个轴向密封作用的力，当密封腔10相对于压紧圈9的对称轴线的锥角α为45°时，这些力的分量大体相同。若锥角α＜45°，则增强了径向的密封作用;反之，若锥角大于45°，则增加了轴向的密封作用。按图1或图4的结构型式，弹性成型圈1起初级密封装置的作用。内环2作为支撑环，这时它与要加以密封的表面不接触。在有的使用情况下，下述结构更合理，即内环2起初级密封装置的作用，而成型圈1为次级密封装置。图5所示的内环2以薄壁模制部分20、21完全覆盖成型圈1的径向密封面3和轴向密封面4。模制部分20、21还略微包住成型圈1的圆弧形外表面5，并因此形成为弹性成型圈1的托架和防止成型圈以其密封面3、4直接与要加以密封的表面接触。X部分的细节放大示于图中，内环2的模制部分20、21具有一个成型密封面22。模制部分20、21最好至少由一种在摩擦力作用下可流动的材料制成。图6所示的内环2是图5所示结构形式的改型方案，它只以一个模制部分20覆盖住...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯保罗马尔，尼科雷夫雷考斯基，
申请(专利权)人：阿金泰克股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]