用于軸的密封的密封圈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軸的密封的密封圈，尤其用于水相對(duì)于水或者水相對(duì)于空氣的密封，該軸用于船舶的推進(jìn)器軸、葉輪軸、舵桿，所述密封圈包括一在所配屬的、相對(duì)于殼體固定的、作為安裝室的支撐圈中的夾入元件，該夾入元件帶有一銜接上的、作為膜片的中間部分和一朝向所述軸的、成角度地折出的元件，所述成角度地折出的元件具有用于貼靠
在所述軸上的密封唇的結(jié)構(gòu)，其中，在所述成角度折出的元件中在密封唇之上布置有一具
有彈簧的接收槽。
【背景技術(shù)】
[0002]用于這類密封的軸密封裝置以不同的構(gòu)造已知。根據(jù)DE3742080C，提出一種用于船舶推進(jìn)器軸的軸密封裝置，用于通過(guò)由彈性體材料制成的環(huán)形密封唇使外部水相對(duì)于氣
態(tài)介質(zhì)密封，其中，密封區(qū)域?qū)嵤┏捎薪堑?，以便為了改善?rùn)滑而使水的漏損經(jīng)由密封壓條
和軸之間的間隙導(dǎo)入。此外，根據(jù)DE4141999已知這類唇形密封裝置，其中，密封唇的支承力與待密封的介質(zhì)的壓力不成比例，而是相對(duì)于該壓力漸減地升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種用于密封區(qū)域的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，該密封區(qū)域能夠使得密封唇滾動(dòng)，用于減小在壓力負(fù)載升高的情況下的線性力上升。
[0004]該任務(wù)的解決方案根據(jù)本發(fā)明由此實(shí)現(xiàn)，S卩，密封唇在所述軸上的接觸區(qū)域由在整個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)域上具有不變半徑的圓形密封區(qū)域構(gòu)成。
[0005]由此，在端面?zhèn)鹊暮偷讉?cè)的區(qū)域中相對(duì)小的接觸角是可能的，這些接觸角在不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下保持一樣并且對(duì)于密封低粘度的液體、如水是有利的。
[0006]通過(guò)密封唇的碾滾運(yùn)動(dòng)，在壓力負(fù)載的情況下的徑向液壓作用面積與傳統(tǒng)的密封
邊緣相比也變得更小。
[0007]替代地提出，密封唇在所述軸上的接觸區(qū)域由一圓形的密封區(qū)域構(gòu)成，其中，在不負(fù)載的狀態(tài)下，該密封區(qū)域在朝向待密封的介質(zhì)的區(qū)域中具有與密封唇的背后區(qū)域中的半
徑相比較小的半徑。
[0008]在這種結(jié)構(gòu)中，接觸角在壓力負(fù)載的情況下由于密封唇的扭轉(zhuǎn)而變小，并且同時(shí)，
滑動(dòng)軌道變寬。這兩種措施促進(jìn)穩(wěn)定的潤(rùn)滑運(yùn)行構(gòu)成，該潤(rùn)滑運(yùn)行構(gòu)成在較高壓力負(fù)載的
情況下是特別重要的。由此，接觸角和滑動(dòng)軌道寬度與主導(dǎo)的壓力相匹配。此外，端面?zhèn)鹊?br> 接觸角基本上大于底側(cè)的接觸角，從而在密封區(qū)域中形成不對(duì)稱的壓力分布。對(duì)于確定的、
低粘度的液體，這對(duì)潤(rùn)滑膜的摩擦學(xué)上的構(gòu)成是有利的。
[0009]在本發(fā)明的改進(jìn)方案中提出，密封唇的小半徑與該密封唇的大半徑之間的比例具
有因數(shù)2到3。
[0010]此外規(guī)定，在處于不負(fù)載狀態(tài)下的密封唇的接觸區(qū)域上方在所述軸的中垂線上， 所述半徑形成過(guò)渡。
[0011]還提出，密封唇的不同半徑的過(guò)渡是無(wú)級(jí)地形成的。
[0012]在附圖中示意性示出本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出:
圖1示出具有在密封唇的接觸區(qū)域中不變的半徑的、無(wú)負(fù)載的密封圈；
圖2示出根據(jù)圖1的、壓力負(fù)載的密封圈；
圖3示出具有在朝向待密封的介質(zhì)的區(qū)域中的、相對(duì)于密封唇的背后區(qū)域中的半徑較小的半徑的不負(fù)載的密封圈的另一實(shí)施方式和圖4示出根據(jù)圖3的、壓力負(fù)載的密封圈。
[0013]示出的密封圈I包括上部的夾入元件3，該夾入元件以已知的方式液密地被夾入到和殼體固定的金屬支撐圈4，5中。在密封圈I的夾入部分3上銜接有作為膜片的中間部
分6，該中間部分構(gòu)造成相對(duì)于一經(jīng)過(guò)軸7的水平面成一角度。
[0014]中間部分6與密封裝置的朝向待密封的軸7的、成角度地折出的區(qū)域8連接并且
以它的端部區(qū)域構(gòu)成密封唇2，該密封唇帶有端面?zhèn)鹊慕佑|角α和底側(cè)的接觸角β地支承
在軸7上。
[0015]根據(jù)圖1和2，密封唇2由密封裝置I的成角度折出的區(qū)域8的圓形密封區(qū)域11
構(gòu)成。該密封區(qū)域在密封唇2的整個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)域上具有不變的半徑R，從而接觸角α和β相等。半徑R在不負(fù)載狀態(tài)中在密封唇2的接觸區(qū)域上在軸7的中垂線10上具有該半徑的起點(diǎn)。
[0016]所述半徑通常在小密封圈的情況下尺寸確定為大約3毫米并且在較大密封圈的情況下尺寸確定為大約15毫米。
[0017]為了形成密封唇2到軸7上的壓緊力，在密封圈I的成角度折出的區(qū)域8的彈性
復(fù)位元件的旁邊設(shè)置一配屬的彈簧9。在此，彈簧9被接收在作為彈簧槽的接收槽中。
[0018]相同的接觸角α和β由密封唇2和軸7之間的接觸區(qū)域中的切線形成并且與此相應(yīng)地是相對(duì)小的。這在密封低粘度的液體、如水的情況下是有利的。通過(guò)密封唇2
使密
封區(qū)域?qū)嵤┏蓤A形，并且，膜片6變形，這使得密封唇2在軸7上能夠碾滾運(yùn)動(dòng)。膜片6的變形可以由壓力負(fù)載或由所述軸的徑向錯(cuò)位引起。在此，接觸角α和β保持不變。通過(guò)
密封唇2的碾滾運(yùn)動(dòng)(滾動(dòng))，徑向的液壓作用面積A在壓力負(fù)載的情況下變小(Α2 <Al);這引起，與具有常規(guī)密封邊緣的密封圈相比，在壓力負(fù)載升高的情況下線性力上升的減小。
[0019]根據(jù)按照?qǐng)D3，4的另一實(shí)施例，密封區(qū)域通過(guò)由于兩個(gè)不同的半徑Rl和R2而略
不同的密封唇2構(gòu)成。在朝向待密封的介質(zhì)的區(qū)域中，相對(duì)于半徑R2較小的半徑Rl
布置
在密封唇2的背后區(qū)域中。半徑Rl和R2的中心點(diǎn)(Mittelpunkt)存在于軸7的在不負(fù)載
狀態(tài)中的密封唇2的接觸區(qū)域上方的中垂線10上，并且在此形成無(wú)級(jí)的過(guò)渡。
[0020]在此，兩個(gè)半徑Rl和R2相差2到3倍。
[0021]通過(guò)不同的半徑Rl和R2，接觸角α和β在壓力負(fù)載的情況下由于密封唇的扭轉(zhuǎn)
而變小，并且同時(shí)，滑動(dòng)軌道b變寬(b2 < bl)o這兩者促進(jìn)穩(wěn)定的潤(rùn)滑膜形成，這在較高壓力負(fù)載的情況下是特別重要的。即，接觸角和滑動(dòng)軌道寬度與主導(dǎo)的壓力相匹配。
[0022]此外，通過(guò)所述實(shí)施方案，角α基本上大于β，這導(dǎo)致在密封區(qū)域中不對(duì)稱的壓力分布。對(duì)于確定的、低粘度的液體，這可以對(duì)潤(rùn)滑膜的摩擦學(xué)上的構(gòu)成是有利的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于軸的密封的密封圈，尤其用于水相對(duì)于水或者水相對(duì)于空氣的密封，該軸用于 船舶的推進(jìn)器軸、葉輪軸、舵桿，所述密封圈包括一在所配屬的、和殼體固定的、作為安裝室的支撐圈中的夾入元件，該夾入元件帶有一銜接上的、作為膜片的中間部分和一朝向所述 軸的、成角度地折出的元件，所述成角度地折出的元件具有用于貼靠在所述軸上的密封唇的結(jié)構(gòu)，其中，在所述成角度折出的元件中在密封唇之上布置有一具有彈簧的接收槽，其特征在于，所述密封唇(2)在所述軸(7)上的接觸區(qū)域具有在整個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)域上具有不變的半徑(R)的圓形密封區(qū)域。
2.用于軸的密封的密封圈，尤其用于水相對(duì)于水或者水相對(duì)于空氣的密封，該軸用于 船舶的推進(jìn)器軸、葉輪軸、舵桿，所述密封圈包括一在所配屬的、和殼體固定的、作為安裝室的支撐圈中的夾入元件，該夾入元件帶有一銜接上的、作為膜片的中間部分和一朝向所述軸的、成角度地折出的元件，所述成角度地折出的元件具有用于貼靠在所述軸上的密封唇的結(jié)構(gòu)，其中，在所述成角度折出的元件中在密封唇之上布置有一具有彈簧的接收槽，其特 征在于，所述密封唇(2)在所述軸(7)上的接觸區(qū)域由一圓形的密封區(qū)域構(gòu)成，其中，在不負(fù)載的狀態(tài)下，所述密封區(qū)域在朝向待密封的介質(zhì)的區(qū)域中具有與所述密封唇(2)的背后區(qū)域中的半徑(R2 )相比較小的半徑(Rl)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的密封圈，其特征在于，所述密封唇(2)的小的半徑(Rl)與該密封 唇的大的半徑(R2)之間的比例具有因數(shù)2到3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的密封圈，其特征在于，在處于不負(fù)載狀態(tài)下的所述密封唇(2) 的接觸區(qū)域上方在所述軸(7)的中垂線(10)上，所述半徑(Rl，R2)形成過(guò)渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的密封圈，其特征在于，所述密封唇(2)的不同半徑(Rl，R2)的過(guò)渡是無(wú)級(jí)地形成的。
【專利摘要】用于軸的密封的密封圈，該軸用于船舶的推進(jìn)器軸、葉輪軸、舵桿，所述密封圈包括一在所配屬的、和殼體固定的、作為安裝室的支撐圈（4,5）中的夾入元件（3），該夾入元件帶有一銜接上的、作為膜片的中間部分（6）和一朝向所述軸（7）的、成角度地折出的元件，所述成角度地折出的元件設(shè)置有用于貼靠在所述軸（7）上的密封唇（2）的構(gòu)造。在此，所述密封唇（2）在所述軸（7）上的接觸區(qū)域由一圓形的密封區(qū)域構(gòu)成，其中，在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)下，所述密封區(qū)域在朝向待密封的介質(zhì)的區(qū)域中具有與所述密封唇（2）的背后區(qū)域中的半徑（R2）相比較小的半徑（R1）。
【IPC分類】F16J15-32
【公開(kāi)號(hào)】CN104819299
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510127010
【發(fā)明人】羅琦俊
【申請(qǐng)人】羅琦俊
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日