專利名稱:帶有機殼安裝裝置的迷宮式環(huán)形密封的制作方法
本發(fā)明涉及環(huán)形密封裝置，特別涉及一種迷宮式密封圈，該種密封圈包括一對可作相對轉(zhuǎn)動的密封環(huán)，用于機殼和軸之間的密封。
此類環(huán)形密封圈在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。在裝有用來潤滑軸承的潤滑油機殼中，該種密封圈典型地用來密封軸承。美國專利4，022，479和4，114，902公開的就是將此類環(huán)形密封圈套裝于軸上，再將其裝進機殼上的孔內(nèi)。一個固定密封環(huán)被壓裝在軸通過的機殼上，它在靠近軸處開有迷宮式槽。一個回轉(zhuǎn)密封環(huán)裝在軸上，同該固定密封環(huán)以配對形式與殼外密封。該固定、回轉(zhuǎn)密封環(huán)都有沿徑向延伸的壁，而密封環(huán)沿環(huán)形密封的圓周基本是貼合的。固定密封環(huán)外徑一樣大，而回轉(zhuǎn)密封環(huán)的外徑等于鄰近它的固定環(huán)的內(nèi)徑。一般地，此類密封環(huán)被加工成各種分級的外部尺寸，用來配合機殼上不同尺碼的孔徑，甚至非標準軸徑也能找到合適的尺寸。
本發(fā)明的一個目的是要改善固定和回轉(zhuǎn)密封環(huán)的接合狀況，更好地防止有害雜質(zhì)侵入固定和回轉(zhuǎn)密封環(huán)之間。本發(fā)明的另一目的是要增進回轉(zhuǎn)密封環(huán)把進入接合處的有害雜質(zhì)排出的能力。本發(fā)明還有一個目的就是采用一種能適合各種開在機殼上孔徑的密封圈。
一般地，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形密封圈包括固定和回轉(zhuǎn)密封環(huán)。固定密封環(huán)有一端尺寸做得能 在機殼上開好的孔內(nèi)，此端有一個內(nèi)壁，壁上至少開有一條槽，內(nèi)壁緊靠著沿此通過的軸上的一段預定位置。固定環(huán)的另一端有一個擴大了的直徑，用來放置回轉(zhuǎn)密封環(huán)?；剞D(zhuǎn)密封環(huán)裝在軸上，其外徑基本上等于固定密封環(huán)的直徑，且軸向長度小于或等于固定密封環(huán)的內(nèi)壁?；剞D(zhuǎn)密封環(huán)上至少有一條槽。這樣回轉(zhuǎn)密封環(huán)包容在固定密封環(huán)之內(nèi)。
在最佳實施例中，固定密封環(huán)的內(nèi)壁和回轉(zhuǎn)密封環(huán)有兩個直徑基本相等的對應部分;第一部分的直徑小于固定環(huán)伸進孔端的直徑，而第二部分的直徑則大于此端外徑?；剞D(zhuǎn)密封環(huán)每部分在軸向上的長度要短于對應的固定環(huán)內(nèi)壁部分長度?；剞D(zhuǎn)密封環(huán)的第一部分開有二條槽，在第二部分上開有一條槽。固定環(huán)的大端開有徑向槽，將回轉(zhuǎn)環(huán)第二部分上的槽與第一部分上的一條槽溝通。
在另一方面，最佳實施例提供了一組裝配環(huán)，裝在固定環(huán)伸進孔內(nèi)的一端上。這些裝配環(huán)具有不同的外徑來配合機殼上各種孔徑，密封環(huán)裝在孔內(nèi)。最好固定密封環(huán)從插入端向內(nèi)做有一個臺肩，裝配環(huán)靠在該臺肩上就位。
通過對下面最佳實施例的詳細說明，參考附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將知道本發(fā)明的其它目的、特征及優(yōu)點，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形密封圈在機殼內(nèi)與軸裝在一起時的剖視圖;
圖1A和1B是在機殼上開有各種孔徑時，用不同的裝置來放置以假想線表示的環(huán)形密封圈的部分剖視圖圖2是環(huán)形密封圈內(nèi)向視圖(相對機殼來講)圖3是環(huán)形密封圈的外向視圖;以及圖4是環(huán)形密封圈和裝配墊圈的分解透視圖。
如圖1～3所示，環(huán)形密封圈10和軸14套在一起后裝在機殼壁12上的孔13內(nèi)。環(huán)形密封圈包括固定密封環(huán)或叫靜密封環(huán)20與其配對的回轉(zhuǎn)密封環(huán)或叫動密封環(huán)44。
靜密封環(huán)20具有第一和第二端面22及24，軸向間隔一定距離，且在軸向伸長的外壁之間作徑向延長。外壁包括兩部分26和28第一外壁部分26靠近第一端面22，如圖18所示，其外徑基本上同機殼12″上的最小孔13″的直徑一般大;環(huán)形密封圈就被安置在孔內(nèi);第二外壁部分28靠近第二端面24，其外徑比機殼12上最大孔徑13還要大，如圖1A所示，環(huán)形密封圈就安置在孔內(nèi)。壁26、28之間有一徑向壁30，徑向壁30與壁26交接處形成了一個臺肩。因此，如圖1B所示，靜密封環(huán)20可直接壓力裝配于機殼12″上的孔13″。
供備有許多可供選擇的安裝環(huán)16、16′，它們緊密地安裝于壁26上，并能緊靠到由徑向壁30所構(gòu)成的臺肩上。如圖1和1A所示，裝配環(huán)16，16′的外徑選用能同位于機殼12，12′上的不同尺寸的孔13，13′進行緊密配合。背離壁30的，裝配環(huán)16，16′的外邊緣做有倒角18，18′，使其容易裝入機殼12，12′上的孔13，13′內(nèi)。裝配環(huán)是由抗油性的彈性材料制成。在最佳實施例中采用丁腈橡膠。
如圖1和4所示，靜環(huán)20的內(nèi)壁包括三個部分32，34及36?？拷谝幻?2的內(nèi)壁32與軸之間留有很小的間隙，約為0.003英寸。在壁32的內(nèi)圓周上開有一對槽36，在壁部32處。一個軸向槽40，從兩個槽38的根基部開始，向著該固定環(huán)20的外側(cè)延伸，通到其第一端面22。內(nèi)壁34比內(nèi)壁32大，用來放置動密封環(huán)44的部分50，并同軸布置。內(nèi)壁34的內(nèi)徑比外壁26的外徑小，但比與其配合的動密封環(huán)44的部分50的外徑大0.012英寸，形成一間隙。由壁部34構(gòu)成的沉孔，軸向延伸到由壁部26所形成的該靜環(huán)的端頭內(nèi)，相接于壁部32。內(nèi)壁36更大，其直徑大于壁34和外壁26的直徑，在第二端面24一側(cè)，由內(nèi)壁36構(gòu)成的凹座用來放置動密封環(huán)44的擴大部分56。內(nèi)壁36的直徑比動環(huán)部分的直徑56約大0.012英寸。一徑向延伸的槽42，位于靜環(huán)20的下側(cè)，同槽40對齊，從內(nèi)壁34的一部分和內(nèi)壁36開始延伸，最后伸出到外壁28。在壁34和徑向壁37交接處做有倒角35，倒角位于34和36之間。
動密封環(huán)44的內(nèi)徑比軸14的直徑約大0.005英寸。由抗化學腐蝕的氟橡膠制成的O型環(huán)46(由E.I.Dupont De Nemours & Co，出售，商標為Viton)裝在槽48中，這在圖4中清楚地顯示出來;該O型環(huán)沿著動環(huán)44的內(nèi)園周擴張。O型密封環(huán)46用來密封軸14，并靠摩擦把動密封環(huán)44同軸14相連接，使之一起旋轉(zhuǎn)。
動密封環(huán)44上有經(jīng)相對減小和擴大了的第一及第二直徑部分。如上提到的，第一(即減小部分)部分50的直徑大體上等于靜密封環(huán)內(nèi)壁部分34的直徑(大約比內(nèi)壁34的直徑小0.012英寸)，其軸向長度不比壁34長。減小部分50的圓周上開有一對槽52和54。槽52位于減小部分50上靠近靜密封環(huán)內(nèi)壁部分32一端，而槽54則位于縮小的部分50上，連接于該擴大的第二部分56的地方;從那里徑向向外正對著固定環(huán)上的倒角35和徑向槽42。槽54的深度要比槽52淺，這是因為臨近O型環(huán)槽48，以及需要保持動環(huán)結(jié)構(gòu)上的牢固性。
動密封環(huán)的第二或稱擴大了的直徑部分56其軸向長度不比內(nèi)壁34的長度長，且其上開有環(huán)槽58，它在徑向向外正好對著位于靜環(huán)20上的徑向槽42。如上提及的，擴大部分56的直徑基本上等于靜環(huán)內(nèi)壁部分36的直徑(約比內(nèi)壁36小0.012英寸)。
環(huán)形密封圈裝配在已開好的孔內(nèi)，同孔相配合。如果孔13″跟靜環(huán)的第一壁部分26直徑一樣，如圖1B所示，那么第一壁就直接壓入孔內(nèi)。在另一方面，如果孔的直徑大于壁26時，應選用一個尺寸合適的裝配環(huán)，靠著徑向壁30裝在壁26上，如圖1和1A所示;然后把裝有裝配環(huán)的靜環(huán)壓進孔13，13′內(nèi)。在任何情況下，靜環(huán)20上的槽40，42要被布置在其最低的位置上。在槽48內(nèi)裝有O型環(huán)46的動環(huán)44，然后在軸上裝好，放進靜環(huán)20內(nèi)。
運行時，軸14旋轉(zhuǎn)，來自機殼中位于軸和靜環(huán)之間任何材料(如潤滑劑)，靠離心力作用，運動到槽38內(nèi)，通過軸向槽40返回機殼內(nèi)。任何要從外部進入密封圈的材料，由于離心力的作用，材料從動環(huán)44上的槽58推到靜環(huán)內(nèi)壁36上，再通過徑向槽42排出。任何到達密封圈內(nèi)部的材料通過徑向槽42從槽52，54中順時針離心排出。
把動密封圈放在靜密封環(huán)內(nèi)，其優(yōu)點是最大限度地減少有害物質(zhì)從外界進入密封圈。對于雜質(zhì)確已進入的范圍，無論如何，動密封環(huán)的該擴大直徑部分56作用一個更大的離心力用以甩開該雜質(zhì);與之作比較的是動密封環(huán)的一部分，它具有足夠小的直徑，以使能裝進該靜密封環(huán)內(nèi)，在該位置上它也進入殼體。在該靜密封環(huán)裝有不同尺寸的裝配環(huán)，使得采用一種尺寸的密封件以適應機殼上不同尺寸的開孔成為可能。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員也能舉出本發(fā)明的其它實施例，但它們已在下述的權(quán)利要求
范圍之內(nèi)。例如，有一種實施例，在大的密封環(huán)內(nèi)可能要求兩個O型環(huán)，裝在動密封環(huán)靠里的一對槽內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在機殼和軸之間進行密封的環(huán)形密封，包括靜密封環(huán)和動密封環(huán)；所說的靜密封環(huán)套裝在軸上，靜密封環(huán)一端的外徑尺寸做成能裝入在機殼上開好的，直徑基本相等的孔內(nèi)，所說的靜密封環(huán)有一內(nèi)壁，該內(nèi)壁緊挨著的是一根軸的預定位置，而該軸即在該內(nèi)壁處通過，所說內(nèi)壁在其圓周上至少開有一條槽，所說的靜密封環(huán)在其另一端具有一擴大內(nèi)壁部分，其內(nèi)徑可以放得下所說的動密封環(huán)；所說的動密封環(huán)裝在軸上，其外圓周面上至少開有一條槽；其特征在于所說靜密封環(huán)的擴大內(nèi)壁部分包括一個內(nèi)徑比靜密封環(huán)伸進孔內(nèi)的一端的外徑小的第一部分，和一個內(nèi)徑比該端的外徑大的第二部分；所說的動密封環(huán)包括第一部分和第二部分，第一部分的外徑基本上等于靜密封環(huán)的內(nèi)壁第一部分的內(nèi)徑，而軸向長度則不比該內(nèi)壁第一部分長；第二部分的外徑比靜密封環(huán)伸進孔內(nèi)的一端的外徑大，并且基本上等于靜密封環(huán)內(nèi)壁第二部分的內(nèi)徑，而軸向長度則不比該內(nèi)壁第二部分長；所說動密封環(huán)放在所說靜密封環(huán)內(nèi)；并且每一動密封環(huán)的所說第一、第二部分至少在其圓周上開有一條槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所說的環(huán)形密封圈，其進一步特征在于所說的動密封環(huán)第一部分上面開有二條槽，所說第二部分上開有一條槽，而所說的靜密封環(huán)，在其外壁上開有一條徑向槽，它與動密封環(huán)第二部分內(nèi)的槽和鄰近的第一部分內(nèi)的一條槽相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2中任何一項所說的環(huán)形密封圈，其進一步特征在于結(jié)合一組彈性裝配環(huán)，每只環(huán)其內(nèi)徑適合裝在靜密封環(huán)伸進孔內(nèi)的一端的外徑上，而這些裝配環(huán)具有不同的外徑，以適于裝進各種對應的已在機殼上開好的孔內(nèi)，這樣可以把環(huán)形密封圈裝在這些孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所說的環(huán)形密封圈，其進一步特征在于所說靜密環(huán)伸進孔內(nèi)的一端外徑比另一端的外徑小，位于該兩外徑之間的壁形成了一個臺肩。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所說的環(huán)形密封圈，其進一步特征在于其中一只所說的裝配環(huán)裝在靜密封環(huán)所說的一端上，并靠在所說的臺肩上。
專利摘要
一種環(huán)形密封包括配對的靜密封環(huán)和動密封環(huán)，動密封環(huán)包括第一部分和第二部分，第一部分直徑加工成可裝在靜密封環(huán)的第一部分內(nèi)，靜密封環(huán)裝在機殼上孔內(nèi)；第二部分直徑較大，它裝在靜環(huán)的擴大部分內(nèi)。該環(huán)形密封還進一步包括其與一組彈性裝配環(huán)的結(jié)合，這些環(huán)的內(nèi)徑大小適合裝在靜環(huán)的第一部分上，而外徑適于裝在各種在機殼上開的孔徑，在那里環(huán)形密封圈可被裝入。
文檔編號F16J15/447GK86104543SQ86104543
公開日1987年4月1日 申請日期1986年7月19日
發(fā)明者羅伯特·E·羅克伍德, 里查德·P·安特科維亞克, 道格拉斯·J·黑爾 申請人:A·W·徹斯特頓公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan