多体式密封环制造技术

在用于密封压缩机的活塞杆的压力密封体中通常使用由径向剖分的和切向剖分的密封环构成的组合。这两个配合作用的密封环在此必须是相互防转的，以便确保覆盖通过相应另一环的磨损间隙。防转装置通常是销，其插入两环中。但由于径向剖分的和切向剖分的密封环产生的不同的磨损，防转销经受剪切负荷，其可能导致销的断裂。为了避免这种情况建议具有各个密封环的压力密封体，它们为此必须构成为特殊剖分的。本发明专利技术描述一种这样的密封环，其特征是各密封段的特别低的磨损和随其出现的高的使用寿命。密封环（１１）为此在最大磨损的位置，即在密封段中心具有最大的材料厚度，其中密封环（１１）的一密封段（１４）在该区域内通过一轴向突出部（２４）沿轴向方向被加宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多体式密封环，包括多个弓形段和多个密封段， 它们紧密地彼此靠紧和形成一个环地设置并且具有在径向内部弯曲的 圆周面，其中弓形段沿圆周方向在两端通过径向的第一端面限定，并 且在弓形段上在径向外部的区域内设置一轴向突出的凸肩，其在径向 内部通过一切向的密封面限定。本专利技术还涉及一种包括一这样的多体 式密封环的压力密封体和密封装置。
技术介绍
活塞式压缩机，特别是以双作用的构造方式，在气缸中需要曲柄侧的压缩室的沿往复运动的活塞杆5的密封，在气缸中存在随时间变化的(高的)气缸压力Pzyl。典型地必须相对于曲柄箱中存在的(低的)环境压力pu实现该密封。用于这样的密封装置4中的各密封元件 称为密封环6、 7并且设置于一所谓压力密封体2中，通常包括多个密 封环6、 7，如示例性在图1的传统的实施形式中所示的。各密封元件 在此可以跟随活塞杆5的不可避免的横向运动，而不丧失其密封作用。 为了提高压力密封体2的使用寿命和可靠性，在压力密封体2中串联 多个ii样的密封环6、 7。在一密封装置4中通常接连排列多个压力密 封体。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 928 749 A或US 1 008 655 A。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，通常需要一定的待密封的压力差Pl-p2 (图lc)。在一密 封腔3中的气体压力在一密封环6、7的待密封的间隙中从较高的水平 Pi降到下一密封腔3中的较低的水平p2。图lc示意示出在密封环6、 7与活塞杆5之间形成的密封间隙中的这样的压降。关于密封环6、 7 的效能对该密封间隙起着重要的作用，因为活塞杆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。该环磨损通常要求剖分的 环形式，其在该环/活塞杆密封间隙处的材料磨耗时能够实现环自动的 连续的调整。对此工业标准是径向的和切向剖分的环6、 7，其成对地 装入压力密封体的密封腔中，以便相互覆盖发生的对接间隙以补偿磨 损，如图lb中示意示出的。这样的径向/切向剖分的环组合是单一作 用的密封体，其只向十字头的方向密封，而在活塞式压缩机l的曲柄 侧的重新膨胀阶段的过程中各径向切口确保，可以没有较高的压力封 入密封体中。在剖分的环形式中众所周知地通常采用沿外圓周巻绕的 螺旋弹簧(环形弹簧Umfangfeder) 9，其在无压力的状态下也将密 封环6、 7压到活塞杆5上。特别在较高的压力时在传统的装置中也可以在活塞杆5与密封壳 体或腔圆盘10之间形成的间隙中产生密封环6 、 7的值得 一 提的挤压。 为了最大可能避免这样的挤压，可以在环在低压侧面上与腔圆盘10 之间使用附加的金属的面状地接触活塞杆5的支承环8，如例如在US 3 305 241 A中^^开的。在一径向和一切向剖分的密封环的组合中向活塞杆那边的密封基 本上只通过切向剖分的密封环来实现，其各弓形段通过切向的通口在 磨损时可以移到 一起并因此保留密封作用。径向剖分的密封环基本上 只用于在轴向和径向的方向密封切向的密封环的磨损间隙。径向的密 封环只一直磨损到各4形段在圆周方向彼此靠紧。因此径向和切向剖 分的各密封环磨损是不同的。为了防止径向剖分的和切向剖分的密封 环相互相对旋转，其可能导致不再覆盖切向剖分的密封环的磨损间隙 并因此会丧失密封作用，必须在各环之间设置一防转装置。 一种这样 的防转装置通常构成为销，其插入在径向和切向剖分的密封环中的配 置的孔隙内。但由于径向和切向剖分的各密封环的不同的磨损，这样 的销随着连续的磨损经受一越来越大的剪切负荷，这经常导致销断裂 并从而不再防转，并且接着也可能丧失密封装置的密封作用。在现有技术中因此已建议，不设置由 一径向和一切向剖分的密封 环的密封环组合，而只是设置一唯一的密封环。为了一方面即使在不可避免存在的磨损的情况下不丧失相对活塞杆的需要的密封作用并且 沿轴向和径向的方向也可以确保充分的密封，为此需要多个特别部分的密封环。由US 2 208 976 A和US 4 350 349 A已知这样的密封环。 其中描述一种六体式密封环包括多个径向剖分的弓形段，它们通过一 环形弹簧保持在一起。在各弓形段之间沿圆周方向形成径向的磨损间 隙。为了密封这些磨损间隙，在每一弓形段上设置一轴向突出的凸肩， 其在径向内部通过一切向密封面限定。因此在这些凸肩之间形成一轴 向空隙。为了在轴向和径向的方向密封磨损间隙，将密封段嵌入该空 隙中，密封段以切向的端面贴紧在切向的密封面上并且覆盖磨损间隙。 这些密封段通过另一环形弹簧保持在一起。对此不仅弓形段而且密封 段为了向活塞杆那边的密封基本上(除不可避免的磨损间隙外)沿全 圆周贴紧活塞杆。但这样的密封环的问题在于，弓形段和密封段经受 不同的磨损。弓形段在其外径上受高压侧的高气体压力作用，而在其 内径上已作用一通过密封段降低的较小的气体压力。类似如在径向/ 切向剖分的环对中因此弓形段比密封段更快地磨损，从而在磨损上并 未最好地充分利用完全供使用的环材料。这样的不均匀的磨损率还导 致一直更多地降低各切向的密封面之间的单位面积压力，直到或长或 短的时间以后不再提供足够的密封作用并且通过密封环的泄漏变成不 可接受地大。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，消除这样的密封环的上述缺点，特别是降 低这样的密封环的磨损和通过这样的密封环的泄漏，并因此提高这样 的密封环的使用寿命。按照本专利技术这样达到该目的，即在密封段上设置一轴向的突出部， 其沿轴向方向在突出部的区域内加宽密封段的径向内部的弯曲的圆周 面，并且突出部沿圆周方向看在弓形段的各端之间和为了形成第一磨 损间隙而与弓形段的各端间隔开距离设置。借此在密封段上沿轴向方 向为磨损提供较多的材料。因此在保持相同的单位面积压力时(由于 作用在外圆周面上的压力)，可以很有效地降低密封段的磨损。在一个这样的实施形式中各弓形段只再沿一小的区域贴紧在待密封的构件上 并且基本上只再用于在各密封段之间的磨损间隙的密封。有利地，在密封段上在其沿圆周方向看的各端各设置一个切向的 端面和一径向的第二端面，其中各切向的端面贴紧在各邻接的弓形段 的各切向的密封面上并且径向的各第二端面为了形成一第二磨损间隙 相互面对和彼此间隔开距离设置。在这样的设置中达到，各密封段， 除形成的磨损间隙外，沿全圓周贴紧在待密封的构件上，并且从而基 本上密封段承担对待密封构件的密封。特别有利的是，将多体式密封环设计成四体式，包括两个弓形段 和两个密封段，其中各弓形段和各密封段分别对置地设置并且各密封 段的径向内部的圆周面除第 一磨损间隙外形成一封闭的圓周面。这样 的对称的两体式剖分结构产生一种磨损图，在其中两个密封段径向向 内移动，从而在密封段中心发生最大的磨损，亦即在最大材料厚度的 区域内，而在两个沿圆周方向看的密封段末端上密封段的刚度导致一 较小的磨损。借此还进一步降低磨损。此外借此使各切向的密封面之 间的密封不会随着渐增的磨损而变差，因为相应彼此靠紧的切向的密 封面在整个的使用寿命中位于一个平面内，因此各切向的密封面始终 均匀地相互贴靠。另一方面密封段在其两个沿圆周方向看的密封段末 端由于其(基本上)保持不变的刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多体式密封环，包括多个弓形段（１２）和多个密封段（１４），它们紧密地彼此靠紧和形成一个环地设置并且具有在径向内部弯曲的圆周面（２１），其中弓形段（１２）沿圆周方向在两端通过径向的第一端面（１７）限定，并且在弓形段（１２）上在径向外部的区域内设置一轴向突出的凸肩（１８），该凸肩在径向内部通过一切向的密封面（１９）限定；其特征在于，在密封段（１４）上设置一轴向的突出部（２４），该突出部沿轴向方向在轴向的突出部（２４）的区域内加宽密封段（１４）的在径向内部的弯曲的圆周面（２１），并且轴向的突出部（２４）沿圆周方向看在弓形段（１２）的各端之间和为了形成第一磨损间隙与弓形段（１２）的各端间隔开距离设置。

【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]