密封系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種密封系統(tǒng)，所述密封系統(tǒng)包括第一部件和第二部件以及在兩個部件中延伸的至少一個通道開口，所述通道開口特別是用于流體的通道開口，所述流體例如來自內(nèi)燃機以及相應的金屬平坦密封墊的熱燃燒氣體。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，一方面，金屬平坦密封墊用于兩個部件之間，所述金屬平坦密封墊的整個表面基本上抵靠在兩個部件上。通道開口之后被彈性密封元件(在多數(shù)情況下，為焊珠)環(huán)繞，所述彈性密封元件直接地形成為金屬層。它們可以在主作用力載荷下，從而它們經(jīng)受了全壓緊，或它們在輔助作用力連接(或者通過安裝在槽中實現(xiàn)或者通過將變形限制器集成在密封墊中)中，從而它們可以僅僅被壓緊到槽的深度或被壓緊到變形元件的有效高度。這樣，可以確定的是，焊珠僅僅在其彈性范圍內(nèi)被預加載，并且甚至負載過輕不能跳出該彈性范圍。
[0003]通過在這些密封墊的整個區(qū)域上的安裝，這些密封墊還總是包括用于緊固裝置的通道開口，因此，它們通過螺接對抗彼此而被緊固在待密封的兩個部件之間。由這導致的一個缺點是，比起密封線的實際區(qū)域，由于密封墊在相當大區(qū)域上延伸，故在材料方面有相當大的需求。通過顯示了數(shù)個通道開口的部件，該種密封墊的實質(zhì)問題源自待密封的部件和密封墊的不同熱膨脹系數(shù)。因此，在冬季的冷啟動過程中，例如在-20°時，該系統(tǒng)將是緊密的，這與通過在大于800°的操作溫度或通過甚至1000°的渦輪增壓器的較長時間操作階段之后是相同的方式。這被密封墊的連接通道開口的材料的大部分抵消，該大部分受到了與待密封的部件不同的膨脹。因此，通道開口的位置逆著彼此偏移，這導致了張緊和/或不緊密。此外，適于密封間隙的運動被強烈受到限制。
[0004]此外，從現(xiàn)有技術(shù)中得知了具有周向密封結(jié)構(gòu)的管。它們彼此獨立地將不同的通道開口密封。然而，它們就其制造是非常復雜的，并且通常顯示了精度問題。特別是，徑向延伸的結(jié)構(gòu)的制造是非常敏感的并且通常部件和密封結(jié)構(gòu)的尺寸方面的小偏差往往會導致很大的問題。此外，密封墊在其整個長度上暴露于熱的侵蝕性流體中(在多數(shù)情況下為燃燒氣體)。為了防止腐蝕，因此，需要使用高等級材料并且因此很昂貴的材料。如果兩個待密封的部件通過多流過渡以不同的程度移動，則由于它們不能隨著該移動，故出現(xiàn)了密封管的破壞。
[0005]此外，具有c形狀輪廓、< 形狀輪廓和ε形狀輪廓的環(huán)形密封墊用于密封該密封系統(tǒng)。然而，它們只有通過相當大的努力才可以制成。對于無縫制造，需要多步驟過程，這進一步導致了材料的極端變形。作為替選，可以由然后閉合成環(huán)的平坦金屬片制成，但是甚至通過極端處理也總是導致在可以充當規(guī)定的轉(zhuǎn)折點的連接部處的不均勻并且還可以引起泄露。此外，由于完成該制造的乳制過程，故這些c輪廓、〈輪廓和ε輪廓的環(huán)僅可以在圓形的實施方式中制成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是提供一種密封系統(tǒng)，所述密封系統(tǒng)確保了持久的密封效果，所述密封系統(tǒng)可以毫不費力地制成，并且其僅遭受由侵蝕性的熱介質(zhì)的通過而造成的少量的磨損。
[0007]該目的的解決方案是通過根據(jù)權(quán)利要求1的密封系統(tǒng)而實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的有利的實施方式在從屬權(quán)利要求中給出。
[0008]因此，本發(fā)明涉及一種密封系統(tǒng)，所述密封系統(tǒng)包括第一部件和第二部件。在操作狀態(tài)中的所述第一部件和所述第二部件在接合接觸表面處彼此壓緊。
[0009]第一部件和第二部件中的每一者包括在接觸表面中的通道開口。所述通道開口從所述接觸表面伸入兩個部件中的一者或者伸入兩個部件中。所述通道開口還可以通過兩個部件中的一者或通過兩個部件。
[0010]所述通道開口例如可以為流體通道開口，特別是用于內(nèi)燃機中的燃燒氣體的流體通道開口。它們還可以實現(xiàn)為用于輪軸或驅(qū)動軸的通道開口，輪軸或驅(qū)動軸例如為用于廢氣渦輪增壓器的馬達軸。
[0011]環(huán)形槽以一定距離環(huán)繞通道開口 ；第一部件和第二部件在通道開口的外側(cè)的區(qū)域中、特別是在所述槽的外側(cè)的區(qū)域中徑向地一個置于另一個之上。
[0012]通過將環(huán)形金屬平坦密封墊安裝到環(huán)形槽中，第一部件和第二部件之間的環(huán)繞通道開口的接觸表面被密封。
[0013]所述密封墊包括至少一個金屬層并且處于壓緊狀態(tài)中，不同于現(xiàn)有技術(shù)中的密封墊，所述密封墊或所述密封墊的多層中的至少一者在俯視圖中、例如在與接觸表面平行的平面的投影中實質(zhì)上僅顯示了一層。這意味著所述金屬平坦密封墊的層不包括任何的折疊。以同樣的方式，所述密封墊不包括其層的與接觸表面正交延伸的區(qū)域。
[0014]如果沒有提到其它事項，以下的解釋涉及根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的截面視圖，或根據(jù)本發(fā)明的金屬平坦密封件的截面視圖。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，金屬平坦密封墊中的每一者或金屬平坦密封墊的層中的每一者在徑向方向上包括內(nèi)邊緣區(qū)域、中心區(qū)域和外邊緣區(qū)域，內(nèi)邊緣區(qū)域、中心區(qū)域和外邊緣區(qū)域包括不同坡度，并且經(jīng)由彎折部相互過渡。所述內(nèi)邊緣區(qū)域和所述中心區(qū)域之間的所述彎折部定向成與所述中心區(qū)域和所述外邊緣區(qū)域之間的彎折部相反。金屬層中的彎折部的特征總是在于最小半徑，這源于材料和材料的厚度的特征。在平坦密封墊中的通常的金屬片中的彎折部處的外輪廓的最小半徑的范圍在0.2mm和0.6mm之間。該彎折部的外輪廓的半徑最多2_，優(yōu)選地為最多1.8_。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，這三個區(qū)域并非只包括非彎曲的直部。特別地，內(nèi)邊緣區(qū)域和外邊緣區(qū)域以這樣的方式形成，從而在非壓緊狀態(tài)的部件中，它們至少表面地抵靠在槽的頭部或槽的底面的區(qū)域中。在此，“表面的抵靠”意味著各個區(qū)域不僅形成點或線形狀的接觸區(qū)域，而且形成了面接觸區(qū)域。
[0017]通過在內(nèi)邊緣區(qū)域和外邊緣區(qū)域處的該平坦密封墊形成了表面密封區(qū)域。
[0018]如果第一部件通過第二部件壓緊，則平坦密封墊可以傾斜，從而平坦密封墊的在接觸區(qū)域的平面內(nèi)的徑向延伸部變得明顯更長。因此，平坦密封墊和槽的底面或槽的頭部之間的接觸區(qū)域偏移。
[0019]有利地是，內(nèi)邊緣區(qū)域和/或外邊緣區(qū)域分成至少兩個單個的非彎曲部，即分成第一直區(qū)域和內(nèi)終端區(qū)域或外終端區(qū)域，所述第一直區(qū)域在徑向方向上不彎曲，所述內(nèi)終端區(qū)域或外終端區(qū)域在平坦密封墊的內(nèi)邊緣或外邊緣的方向上鄰近于第一直區(qū)域。該部分在徑向方向上也不彎曲。兩個部分(第一區(qū)域和鄰近的終端區(qū)域)經(jīng)由彎折部相互過渡。根據(jù)本發(fā)明，如果該部件不通過彼此壓緊或這兩個部件之間的密封間隙相對很大，則平坦密封墊從而可以通過其內(nèi)終端部或外終端部抵靠在槽的底面或抵在槽的頭部。如果兩個部件通過彼此被強烈地壓緊或這兩個部件之間的密封間隙是小的，則平坦密封墊可以通過第一未彎曲區(qū)域(即，第一內(nèi)直區(qū)域或第一外直區(qū)域)抵靠在槽的底面或槽的頭部。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)從而可以通過第一部件和第二部件之間的密封間隙振蕩，平坦密封墊以這樣的方式旋轉(zhuǎn)并且同時以這樣的方式彈性變形，從而抵靠區(qū)域在第一徑向未彎曲區(qū)域和經(jīng)由彎折區(qū)域連接到第一徑向未彎曲區(qū)域的內(nèi)終端區(qū)域或外終端區(qū)域之間偏移。在通過槽的截面中，發(fā)生了密封墊的圍繞軸的接近于旋轉(zhuǎn)的運動。在多數(shù)情況下，該運動非常復雜，并且不限于圍繞單個軸的簡單旋轉(zhuǎn)(甚至該軸僅為在某個相交面內(nèi)的軸)，但這取決于壓緊度，該旋轉(zhuǎn)軸本身也運動。如果這為單純的旋轉(zhuǎn)，可以必須把該軸想象為在平坦密封墊的層延伸部中近似地居中地延伸，例如，在平坦密封墊的高度的一半處。如果通過同樣的壓緊狀態(tài)，一個人考慮了在不同點處的截面視角，則應用不同的旋轉(zhuǎn)軸，然而所述旋轉(zhuǎn)軸位于與第一旋轉(zhuǎn)軸同一平面內(nèi)。該旋轉(zhuǎn)軸僅僅偏移了一個角度，一個旋