径向轴封的制作方法

专利2025-05-30  16


本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的径向轴封。


背景技术:

1、采用径向轴密封环形式的径向轴封是已知的,该径向轴密封环用于密封旋转轴。径向轴密封环的密封唇在弹性变形的作用下利用圆周环抵靠在轴处,并且相对介质侧密封。如果要被密封的介质的一部分作为泄漏介质从环下漏过,则泄漏介质通过成对的、与圆周方向交替倾斜的回流元件输送回介质侧。由于回流元件成对地与密封唇的圆周方向交替倾斜,因此无论轴的旋转方向如何,泄漏介质始终都会被引回到介质侧。事实证明,完美密封介质是困难的,特别是在轴的高转速的情况下(转速至少为10,000rpm)。尽管有回流元件,泄漏介质的一部分仍可在径向轴封的空气侧处漏出。


技术实现思路

1、本发明的目的是设计通用的径向轴封,从而使得,即使在要被密封的轴的更高的转速和更高的圆周速度的情况下,也确保介质的完美密封。

2、该目的通过根据本发明具有权利要求1的表征特征的通用径向轴封得以实现。

3、在根据本发明的径向轴封中,每对回流元件中的两个回流元件与另一个回流元件配合,该另一个回流元件布置在这两个回流元件的远离圆周环的一侧上。这对倾斜而置的回流元件和分配给它们的该另一个回流元件限定了用于泄漏介质的流动通道。在朝向径向轴封的空气侧的方向上从圆周环下方漏过的泄漏介质首先被这对回流元件捕获,并且在朝向介质侧的方向上输送。泄漏介质的未被该回流元件对捕获的那部分被该另一个回流元件捕获,并且被引导进流动通道。泄漏介质的剩余的这部分经由该流动通道被引导至在圆周方向上后续的一对回流元件,这对回流元件将泄露介质的这部分引导向朝向介质侧的方向。由于该另一对回流元件也分配有另一个回流元件,因此对于该另一对回流元件而言,也确保:泄漏介质的未被该另一对回流元件捕获的那部分被分配给该另一对回流元件的该另一个回流元件拦截并且被引导进流动通道。由于成对的回流元件和分配给它们的另外的回流元件分布在密封唇的圆周上,泄漏介质被可靠地引回到介质侧,因此在径向轴封的空气侧,没有或最多只有微不足道的泄漏介质能到达空气侧。

4、有利的是,成对的回流元件和分配给它们的另外的回流元件以相等的间隔在密封唇的圆周方向一个接一个布置,从而确保在径向轴封的圆周上的完美密封。

5、该另一个回流元件可利用其端部在径向轴封的圆周方向上超出这对回流元件中的两个回流元件的自由端。该另一个回流元件的突出的端部由此确保:在朝向空气侧的方向上经过各对回流元件的泄漏介质被该另一个回流元件的突出的端部拦截并且被引导进流动通道。

6、该另一个回流元件的端部也可与这两个回流元件的端部处于同一高度。同样可行的是,在径向轴封的圆周方向上,这两个回流元件的端部超出该另一个回流元件的端部。

7、该另一个回流元件在朝向径向轴封的环的方向上弯曲,由此改善泄漏介质在朝向介质侧的方向上的回流。因此,流动通道中的泄漏介质以在朝向径向轴封的介质侧的方向上倾斜指向的方式流动,从而以理想的方式被输送回去。

8、特别有利的是,这对回流元件中的两个回流元件通过至少近似平行于环的肋条相互连接。该肋条在径向轴封的圆周方向上弥补了构成这对回流元件中的两个回流元件间的间隔。如果这对回流元件中的两个回流元件在径向轴封的圆周方向上布置为彼此间隔开,则环是特别有利的。在这种情况下,肋条构成了流动通道的面向介质侧的边界的一部分。

9、为了不管要被密封的轴的旋转方向如何都能将泄漏介质可靠地引回到介质侧,这对回流元件中的两个回流元件以及分配给它们的该另一个回流元件被设计为相对径向轴封的轴向平面镜面对称。

10、在一种有利的实施方式中,环具有拱起,该拱起位于这对回流元件中的两个回流元件之间的区域内、指向该另一个回流元件。在将泄漏介质引回到介质侧时,该拱起与各个回流元件配合。

11、有利的是,各对回流元件中的回流元件与该拱起的两端相接。该拱起由此连接了在圆周方向上间隔开一个接一个布置的这对回流元件中的两个回流元件。

12、这对回流元件中的两个回流元件和环的与它们相邻的区域各自限定了一个压力空间,该压力空间有利地在泄漏介质的流动方向上变细,由此以有利的方式有利于将泄漏介质引回到介质侧。在压力空间中,通过泄漏介质产生如此高的压力,使得圆周环在这些压力空间的区域内短暂地从轴上抬起,从而使得泄漏介质能够从相应的压力空间中流出至介质侧。

13、在流动通道的两端中各自伸进了相邻的导向元件的端部,由此以有利的方式实现了以改善的方式将泄漏介质输送到流动通道。泄漏介质或泄漏介质的一部分被导向元件的端部有针对性地引导进流动通道。

14、导向元件的端部与这对导向元件中的两个回流元件以及另外的回流元件各自限定了一个用于泄漏介质的出入口。

15、有利的是,相邻的导向元件的端部伸入到流动通道的两端的大致中间。由此在流动通道的每个端部处构成两个出入口,泄漏介质可经由这两个出入口到达流动通道或流出流动通道。

16、如果回流元件和/或另外的回流元件和/或导向元件由密封唇的内侧面上的凸起构成,则实现泄漏介质的完美的导向和偏转。可在这些凸起处将泄漏介质有针对性地且精确地转向朝向介质侧的方向。

17、在根据本发明的进一步的设计中,除了介质侧的环外,径向轴密封环还具有空气侧的圆周环。这两个环通过回流元件相互连接,确保可能到达空气侧的环的泄漏介质都被回流元件引导向朝向介质侧的方向。回流元件成对布置并且与密封唇的圆周方向交替倾斜布置,因此实现,不管要被密封的轴的旋转方向如何,泄漏介质都被引回到介质侧。

18、有利的是,空气侧的环至少大致平行于介质侧的环,由此不仅实现径向轴封简单且成本低廉的生产过程,而且还确保使泄漏介质以最佳方式回流到介质侧。

19、有利的是,回流元件在其纵向方向上是直的,由此将泄漏介质完美地引导回介质侧的环。

20、在一个有利的实施方式中,回流元件的高度从介质侧的环到空气侧的环降低,优选连续降低。

21、为了解决该目的,根据本发明的径向轴封也可根据权利要求15设计而成。通过这样的设计还实现的是:径向轴封在要被密封的轴的高转速和高圆周速度的情况下使得完美的密封成为可能,特别地与密封唇的尚有待说明的构造无关。

22、本申请的主题不仅源于各权利要求的主题,还源于附图和说明书中公开的所有内容和特征。即使它们不是权利要求的主题,也作为发明的基本内容提出专利保护的要求,只要它们单独或组合起来与现有技术相比具有新颖性。

23、本发明的其他特征来自其他权利要求、说明书和附图。



技术特征:

1.一种径向轴封,具有至少一个由弹性或热塑性材料制成的密封唇(11),所述密封唇在其面向要被密封的轴的内侧面(14)处具有圆周环(15),所述环在所述径向轴封处于安装姿态时密封地抵靠在所述轴处,并且相对介质侧(19)密封,并且从所述环中伸出成对的、与圆周方向交替倾斜的回流元件(21,22),所述回流元件将泄漏介质输送到所述介质侧(19),

2.根据权利要求1所述的径向轴封,

3.根据权利要求1或2所述的径向轴封,

4.根据权利要求1至3中的一项所述的径向轴封,

5.根据权利要求1至4中的一项所述的径向轴封,

6.根据权利要求5所述的径向轴封,

7.根据权利要求1至6中的一项所述的径向轴封,

8.根据权利要求1至7中的一项所述的径向轴封,

9.根据权利要求8所述的径向轴封,

10.根据权利要求1至9中的一项所述的径向轴封,

11.一种径向轴封,特别是根据权利要求1至10中的一项所述的径向轴封,

12.根据权利要求11所述的径向轴封,

13.根据权利要求11或12所述的径向轴封,

14.根据权利要求11至13中的一项所述的径向轴封,

15.一种径向轴封,特别是根据权利要求1至14中的一项所述的径向轴封,


技术总结
本发明涉及一种径向轴封,至少有一个由弹性体或热塑性材料制成的密封唇,其内侧面朝向被密封的轴,有一个圆周环,在径向轴封的安装位置,该圆周环密封地抵住轴并密封介质侧,从圆周环上伸出成对交替延伸的与圆周方向成一定角度的回流输送元件、每对回程输送元件的轴向距离与另一个回程输送元件相对,该回程输送元件与该对回程输送元件共同构成泄漏介质的流动通道。

技术研发人员:安德烈亚斯·格内修斯,康斯坦丁·伦佩尔,威廉·文德尔,帕斯卡尔·范·多布热温斯基
受保护的技术使用者:卡科有限责任两合公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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