径向转动馈通件及其轴套制造技术

本发明专利技术涉及一种径向转动馈通件的轴套(10)，其中该轴套(10)包括中空圆筒形主体，该主体的内圆筒形表面形成滑动密封面(1)。根据本发明专利技术，对应的轴套(10)在高于150巴的压力下，并特别在高于200巴的压力下还应良好地工作并能使用，并且还能在相对较大的速度下以较小泄漏率来传递流体。为了获得具有上述特征的轴套(10)，根据本发明专利技术，内凹槽(2)的侧表面(12a，b)在+20％到-35％的公差阈值内与外凹槽(3)的侧表面(13a，b)相等，且静止的密封环(7a，b)沿轴向如此定位在轴套的外表面上，即它们离相对设置的滑动密封面(1a，b)的轴向外端部具有轴向间距(a)，该轴向间距等于滑动密封面(1a，b)的对应轴向长度(d)的至少40％和至多55％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】径向转动馈通件及其轴套本专利技术涉及一种径向转动连接接头(DurchfUhrimg)及其轴套，该轴套形成径向滑动环形密封。轴套包括中空圆筒形主体，该主体的内圆筒形表面形成滑动密封面，该滑动密封面通过周向延伸的内凹槽分成第一和第二滑动密封面。轴套还包括通过周向延伸的外凹槽分成第一和第二外表面的圆筒形外表面，其中使内凹槽和外凹槽分开的壁部具有连接两个凹槽的至少一个孔，且位于外侧的第一和第二外表面能通过对应的静止密封环而相对于包围轴套的外壳密封。对应的转动连接接头具有至少一个这种如上定义的轴套作为基本部件并还包括用于容纳轴套的外壳并且可能的话在外壳和由轴套包围的转动轴之间具有至少一个球轴承。在此情况下，轴套能直接适应于对应轴的外径，因而，当轴相对于轴套转动时，轴套的滑动密封面直接滑动抵靠轴表面。然而，轴套在其上滑动的内部中空圆筒体或套筒可能是转动连接接头的一部分， 在此情况下内部中空圆筒体或套筒在使用时与对应的转动轴固定且密封地连接。在此情况下，套筒可具有外圆筒形滑动密封面，这些表面与位于轴套内侧上的滑动密封面密封和滑动地配合。因此，该套筒可取代转动轴相对于轴套的功能，因而，需要非常精密的表面机加工和较高表面质量的所有关键的界面都设置在转动连接接头内，同时与转动轴和外部连接件有关的各界面分别静止并因此不那么关键，并且在此情况下例如还可由不同制造商来生产和供应。轴还可以是形成转动连接接头的一部分的短轴部，该轴部例如终止于能与对应机器的转动轴密封连接的短凸缘内。下面，将考虑轴套直接在轴或轴部的对应外表面上滑动的更简单的变型。当插设套筒时，所有的考虑相似地应用于将套筒看成是固定连接到轴的一部分或轴的组成部分的情况。外凹槽借助于外壳受加压流体的作用，流体经过连接外凹槽和内凹槽的孔流入内凹槽并因此流到轴的外周缘，而该轴又具有一个或多个孔，这些孔与在轴的内部相应地轴向延伸的通道连通。这样，可以在轴转动过程中将流体从外部馈送到轴内并经过轴，或者反之将其向外输送到轴外并经过轴套，其中轴在轴套内转动，且轴和轴套的彼此滑动抵靠的表面形成滑动密封。将理解到期望在这种滑动密封中出现的摩擦尽可能小，特别在转速相对较大时由于摩擦还产生对应的摩擦热，而且过多的摩擦也会导致轴套卡在轴上。另一方面，应使尽可能少的流体在彼此滑动抵靠的表面之间漏出，特别是当处理相应的泄漏相对复杂且昂贵又困难时尤应如此。因此，用非常紧的公差和高精度来生产轴套的滑动密封面以及轴上互补的滑动密封表面或者如有可能固定到轴的外周缘上的对应套筒，以提供尽可能小和均勻但又允许圆筒形表面彼此容易地滑动抵靠的密封间隙。然而，特别是当流体处于高压时，轴套的某些变形是不可避免的，且它们还会影响轴和轴套的彼此滑动抵靠的各表面之间的密封间隙的构造。在DE 38 06 931中已试图通过适当选择外凹槽的宽度和深度以及外静止密封件在轴内的位置来如下地有计划地为这种变形作准备，即，内滑动密封面趋向于呈圆锥形，在此情况下圆锥形的较大直径朝向内凹槽，而圆锥形的较小直径对应地远离内凹槽。然而，这导致密封间隙在与传递凹槽邻接的区域内略微扩大，并在远离凹槽的端部处略窄。而该方法在相对较小的、直至约100巴的压力下似乎还是值得的。然而，同时业已发现即便这种轴套的构造即使往往有助于降低泄漏率，但它仅在约100巴的压力下才令人满意地起作用。在压力更大时通常要使用更复杂和昂贵的系统， 在这些系统中，对应的轴套例如呈多部件构造或具有较大的轴向长度，以避免轴套的过度变形，而这种变形否则是无法容忍的，因为这种变形会产生过高的泄漏率或导致轴套卡在轴上并由此对轴套或轴造成损坏。与现有技术相比，本专利技术的目的是提供一种具有说明书开始部分中所述特征的轴套，该轴套甚至在明显高于100巴的压力下并还在相对较大的转速下仍允许以较低泄漏率传递流体。特别是，本专利技术寻求提供一种对应的轴套，该轴套在大于150巴并尤其是在大于 200巴的压力下仍良好工作且能使用。在此，轴套应轴向相对较短，以不占据过多空间。对于具有本说明书开始部分内所述特征的轴套，如此来实现此目的，即内凹槽的侧表面在+20%到-35%的公差范围内与外凹槽的侧表面大小相等，且外静止密封件如此沿轴向定位在侧表面的外表面上，即密封件离滑动密封面的轴向外端部具有一轴向间距， 该间距等于滑动密封面的对应轴向长度的至少40%且至多55%。本专利技术基于如下考虑，S卩如果可能应避免现有技术力求实现的内滑动密封面的圆锥形变形，其中圆锥面的假想尖端远离转动连接接头；并且轴套总体应呈如下构造，即在高压下作用于轴套的许多不同表面的力应如此吸收和补偿，即，滑动密封面基本上保持圆筒形并且最多略成圆锥形扩散变形，这意味着密封间隙在与内凹槽邻接的区域内比在远离凹槽的区域内窄。在此，本专利技术还基于如下考虑，即从轴向截面看，压力关于对称轴线施加扭矩，该对称轴线的位置通过使两个凹槽分开的壁部的横截面的中心形成，并且作用于各个表面的扭矩应基本上彼此补偿。可由压力、表面积和相对于假想的转动轴线的间距的乘积的积分来确定扭矩，由于间距在表面上变化所以必须对该乘积进行积分，且还应注意到压力在密封间隙的区域内随着相对于假想的转动轴线的间距而变化。在此，为了简化的目的，可以考虑成对相反作用的扭矩，这些扭矩例如通过内凹槽和外凹槽的侧表面关于上述定义的轴线而施加到承载滑动密封面的部分上。如果凹槽的第一和第二侧表面大小相等且内侧表面和外侧表面离假想的转动轴线的平均径向间距也相等，则成对的对应扭矩平衡。由于那些侧表面是具有必然不同半径的圆环面，表面积相等的条件仅近似地适用于扭矩补偿，例如如果轴套的内径在任何情况下相对于轴套的外径来说已较大，并因此例如比外径的80%或90%大。在此情况下，内凹槽和外凹槽的相等尺寸的侧表面还近似地具有相对于假想的转动轴线的相等间距。在轴套的内径相对较小同时外径相对较大但凹槽侧表面的表面积相等的情况下，内凹槽侧表面离假想的转动轴线的平均间距比在外凹槽的情况下大得多。这可以通过内凹槽侧表面在此情况下实际上构造成比外凹槽侧表面略小来补偿。为此，对凹槽侧表面的尺寸规定不对称的公差阈值，这是因为当内凹槽侧表面仅为外凹槽侧表面的约90%到95% 时已经可以实现扭矩补偿。特别是，如果内凹槽与外凹槽在-10到+15%的公差阈值内径向深度相等就足够了，这可以作为对于表面积相等的替代条件来规定，特别是对于内径相对较大的轴套。在此情况下，公差阈值不对称地向上，即沿内凹槽的径向深度更大的方向移动。另一对相反的扭矩在远至轴套外侧上的静止密封件的区域内通过压力施加到内滑动密封面并通过压力施加到圆筒形外表面，而该区域还受全压力作用。由于滑动密封面上的压力沿滑动密封间隙的长度连续变化(一般线性地)并从全压力下降到压力为零(或环境压力)，当远至位于轴套外侧上的密封件受全压力时，对应的扭矩仅在用于外密封件定位的一定区域内补偿。如果将外密封件移动到离外凹槽过大的间距，则往往有现有技术力求实现的收敛圆锥形形状，而在将外密封件的位置移位到靠近外凹槽时，则有内滑动密封面往往扩散变形。在外密封件的从滑动密封面的轴向外端部测量是滑动密封面的轴向长度的至少40%到55%的轴向位置处获得上述扭矩的大体补偿，其中该密封作用并不在滑动密封面上，而是相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·奥特，D·霍夫，
申请(专利权)人：GAT传动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：