密封环组合制造技术

传统的包括径向和切向剖分的各个密封环的组合，特别在继续的磨损中要求弹性密封环的一定的弹性变形，以便可以达到足够的密封作用。但由此可达到的磨损程度是受限制的。另一方面密封圈磨损是不受控制的，其通过通口提供高的磨损程度和高的寿命，因此联系密封圈的损坏或破坏的危险，这要求密封圈的定期的维修和更换。通过本发明专利技术的包括多体式密封圈（１２）和挡圈（２０）的密封环组合避免这些问题，其中在密封圈（１２）的各密封段（１４）上设置一轴向凸肩（１６），其在轴向方向至少部分地覆盖挡圈（２０）并且轴向凸肩（１６）在径向方向与挡圈（２０）间隔开距离设置，从而轴向凸肩（１６）从各密封段（１４）的一确定的磨损起支承在挡圈（２０）上，借此达到磨损停止／极限或磨损延缓。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封环组合，具有一密封圈，其包括多个密封段 和支承段，其中为了构成一个环，沿圆周方向交替并排地设置各密封段和支承段，并且具有一挡圈，其轴向贴紧在密封圏上；以及还涉及一种具有这样的密封环组合的压力密封体和密封装置。
技术介绍
活塞式压缩机、特别是以双作用的结构形式，在气缸中沿往复的 活塞杆5要求曲柄侧的压缩室的密封，在其中随时间变化的(高的) 缸压力p^主控。典型地必须相对曲柄箱中主控的(低的)环境压力 Pu实现这样的密封。用于这样的密封装置4的各密封元件称为密封环 6、 7并且设置在一所谓的压力密封体2中， 一般包括多个密封环6、 7， 如示例性在图1中的传统的实施形式中所示。各密封元件对此可以跟 随活塞杆5的不可避免的侧向运动，而不丧失其密封作用。为了提高 压力密封体2的寿命和可靠性，在一压力密封体2中串联多个这样的 密封环6、 7。在一密封装置4中一般接连排列多个压力密封体2。这 样的压力密封体2或密封装置4由现有技术以不同的实施形式是充分 已知的，例如由GB 928 749A或US 1 008 655A。密封环6、 7是自激活的密封体，其为了足够的密封作用、因此充 分小的泄漏， 一般需要一定的待密封的压力差Pl-p2 (图lc)。在一密 封腔3中的气体压力在密封环6、 7的待密封的间隙中从较高的水平 pt降到在最近的密封腔3中的较低的水平p2。图lc示意地示出在密 封环6、 7与活塞杆5之间形成的密封间隙中的这样的卸压。关于密封 环6、 7的效能对该密封间隙具有重要的作用，因为在活塞杆5与环6、 7之间的接触面的相对运动引起密封环6、 7的磨损。这样的环磨损一 般要求剖分的环形式，其能够使环在材料磨耗时自动连续地对环/活塞杆的该密封间隙调整。对此工业标准是径向和切向剖分的环6、 7，它 们成对地装入压力密封体的密封腔中，以便为了磨损补偿而相互覆盖 出现的对接间隙，如图lb中示意示出的。这样的径向/切向剖分的环 组合是单作用的密封装置，其只向十字头的方向密封，而在活塞式压 缩机1的曲柄侧的重新膨胀阶段的过程中径向切口确保没有较高的压 力可以封入密封体中。在剖分的环形式中众所周知通常使用在外圆周 上缠绕的螺旋弹簧(环形弹簧)9，其即使在无压力的状态下也将密封 环6、 7压向活塞杆5。特别在较高的压力时在传统的设置中在活塞杆5与密封壳体或腔 圆盘IO之间形成的间隙中也可以产生密封6、 7的值得一提的挤压。 为了尽最大可能避免这样的挤压，可以在低压力侧上的环与腔圆盘10 之间附加采用金属的不面状地接触活塞杆5的支承环8，如例如US 3 305 241 A中7>开的那样。在一径向和一切向剖分的密封环的组合中基本上只通过切向剖分的密封环实现向活塞杆那边的密封，其各环段在磨损时可以通过切向 的通口移到 一起并因此保持密封作用。径向剖分的密封环基本上只用 于沿轴向和径向方向密封切向的密封环的磨损间隙并且只在进入阶段 受到微小的磨损。径向的密封环在此只磨损到各弓形段在圆周方向彼 此贴靠的程度。因此径向和切向剖分的密封环的磨损是不同的。除切的情况外，切向的环典型地也具有一沿圆周方向不均匀的磨损，由此 可以产生切向切口的展开并且随之出现显著提高的泄漏。由此这样的 环，即使它仍未达到其磨损停止(由磨损补偿间隙说明)，也可以绝大 部分丧失其密封作用。此外一由径向和切向剖分的密封环构成的密封 环组合在越来越大的磨损时需要各弓形段的弹性变形，以便可以保持 密封作用。由此作为这样的密封环组合的材料只考虑这样的材料，其 允许相应的弹性变形。JP05-044850Al中已建议，采用一种六体式密封圏，它具有三个 密封段，其在径向内部构成一连续的密封面。各密封段贴紧在其间设置的各楔形的支承段上。在各密封段磨损时密封段径向向内运动并且 同时沿各支承段滑动，后者基本上保留在同一位置。这样的密封圏因 此会受到很大的磨损，而不丧失其密封作用。但同时问题是，在各密 封段过大磨损和因此或许由于机械的和/或热的负荷损坏或甚至破坏 之前，必须及时地更换密封圈。但由于从外面不能识别实际的磨损， 必须定期检查密封，这经常也随之出现(提前的)密封环的更换。因 此可能并没有最好地充分利用密封圏的寿命。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，消除上述问题，特别是提供一种密封圏， 其尽管可能遭受很大的磨损但仍可以最好地充分利用可支配的磨损潜 力。该目的按照本专利技术这样达到，即在密封圈的各密封段上设置一轴 向凸肩，其在轴向方向至少部分地覆盖挡圈并且轴向凸肩在径向方向 与挡圏间隔开距离设置，从而轴向凸肩从密封段的一确定的磨损起支 承在挡圏上。随着密封圏越来越大的磨损，密封段径向向内移动，同 时由于径向间距能够实现一具有不受阻碍的磨损的进入阶段。在本发 明的实施形式中密封作用的保持基于，随着越来越大的磨损完全不需 要如在传统的径向/切向剖分的环中那样的弹性变形并由此可以防止 泄漏间隙或泄漏路径的断开。由于密封作用的保持完全不依靠弹性变 形，该设计很特别地可适用于高性能塑料例如聚酰亚胺，其兼有最好 的摩擦特性和磨损特性同时高的机械强度和刚度以及耐热性。此外本 专利技术的密封圏的实施形式相对于制造时的尺寸偏差是很不敏感的。各 个弓形段彼此间的宽度偏差只导致密封段或支承段的小的径向位移， 并且各段沿轴向方向的厚度构成为保持高的密封作用的唯一的重要的 尺寸，其容易以高的精度制造。各密封段因此可以在很大的范围内磨 损。同时通过轴向凸肩与挡圈的配合作用确保存在一磨损停止，其阻 止超出一临界程度的继续磨损。同时以充分的程度保持密封作用。在此很特别有利的是， 一密封段的两个沿圆周方向看的端面相互 平行地设置。通过这样的通口产生一种运动学，其中各支承段以有利的实施形式保持其位置，而各密封段径向向内移动。借此可以确保， 总是只各密封段贴紧在待密封的构件上并因此只有各密封段磨损。在 具有平行的端面的密封段中还有利的是，在一支承段中设置一必要时 存在的防转装置，因为其保持就位并且防转装置因此基本上不受剪切 应力。特别有利的是， 一密封段的两个沿圆周方向看的端面在径向内部 是斜切的，因为借此各密封段在运送或安装过程中对损坏有抵抗能力。 此外借此可以容易地把密封圏安装到密封壳体中。有利地设置一径向剖分的密封环，其在密封圏的面对高压的轴向 端面上轴向贴紧在密封圏上。该方案的特点在于，密封圈由于较小的 气体压力在密封间隙中以一比径向剖分的密封环较大的力压向待密封的构件并因此也受到较大的磨损，在其内径上可以遭受大的材料磨耗， 而不丧失其密封作用。通过各密封段的这样的强制的对称磨损，最好 地充分利用密封圏材料并且在适当的磨损率时达到一最大可能的寿 命，而另一方面通过各密封段的径向高度的简单的增加可以延长密封 圈的寿命。在一有利的实施形式中将轴向凸肩设置在密封圏的面对低压的侧 面上。同时挡圏可以是刚性的或弹性的。挡圏对此可以构成为一刚性的支承环，其在低压侧贴紧密封圈并且至少部分地由轴向凸肩包围； 或构成为一弹性环，其在低压侧轴向贴紧密封圏并且至少部分地由轴 向凸肩包围。在应用刚性的支承环时也可以径向在轴r^凸肩与支承环 之间设置一弹性环。在应用刚性的止挡装置时产生一确定的磨损停止，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封环组合，具有一密封圈（１２），该密封圈包括多个密封段（１４）和支承段（１３），其中为了构成一个环沿圆周方向交替并排地设置各密封段和支承段（１４、１３），并且具有一挡圈（２０），该挡圈轴向贴紧在密封圈（１２）上；其特征在于，在密封圈（１２）的各密封段（１４）上设置一轴向凸肩（１６），该轴向凸肩在轴向方向至少部分地覆盖挡圈（２０）并且轴向凸肩（１６）在径向方向与挡圈（２０）间隔开距离设置，从而轴向凸肩（１６）从密封段（１４）的一确定的磨损起支承在挡圈（２０）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T林德纳西尔弗斯特，C霍尔德，A扬德尔，
申请(专利权)人：贺尔碧格压缩机技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]