密封系統(tǒng)和密封環(huán)的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于針對液體介質(zhì)對軸進行密封的密封系統(tǒng)，所述軸例如是螺旋槳軸、葉輪軸、船舶的舵桿等，所述密封系統(tǒng)的位于用于夾持至少一個密封環(huán)的夾持空間的徑向上內(nèi)側(cè)的相對轉(zhuǎn)角區(qū)域由傾斜的連貫表面形成，當(dāng)在徑向上從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)觀察時所述連貫表面分散開來，其中為了容納在夾持空間中，密封環(huán)的夾持部分包括由與連貫表面對應(yīng)的傾斜表面形成的兩個相對的邊緣區(qū)域，以及公開了用于這種系統(tǒng)的密封環(huán)。
【專利說明】
密封系統(tǒng)和密封環(huán)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于針對液體介質(zhì)對軸(例如根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿)進行密封的密封系統(tǒng)，以及密封環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的密封系統(tǒng)例如在DE41 41 999 C2、DE 10 2011 018 584 AUDE 10 2012006 125 Al中以及在US 4,344,631 A中示出。這些密封系統(tǒng)中的每一個包括在殼體側(cè)的至少一個密封環(huán)和支撐環(huán)，其中支撐環(huán)形成用于夾持密封環(huán)的夾持空間。借助于環(huán)形間隙，夾持空間相對于系統(tǒng)中心軸線在徑向上內(nèi)側(cè)打開，用于在支撐環(huán)之間使密封環(huán)通過。密封環(huán)包括用于容納在夾持空間中的徑向上外側(cè)的夾持部分、用于直接或間接抵靠軸放置的徑向上內(nèi)側(cè)的密封唇部，以及用于將密封唇部連接到夾持部分的連接腹板。雖然夾持部分在US4,344,631 A中成圓形，但是根據(jù)上述DE印刷公開DE 41 41 999 C2、DE 10 2011 018 584Al和DE 10 2012 006 125 Al的密封環(huán)的夾持部分包括具有取向為彼此平行或垂直的夾持部分表面的基本上矩形的橫截面。
[0003]然而，已經(jīng)表明的是，在密封環(huán)安裝過程中，夾持部分可能部分地被擠出夾持空間。因此，不僅夾持部分損壞，而且密封環(huán)的準(zhǔn)確定位也是不可能的。在圓形形狀的情況下，在夾持空間中的夾持部分缺少非旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件，使得密封環(huán)容易從其安裝的期望位置旋轉(zhuǎn)或移位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是創(chuàng)造用于針對液體介質(zhì)對軸(例如船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿)進行密封的密封系統(tǒng)，其中所述密封系統(tǒng)的密封環(huán)可以被可靠地正確安裝并且被確保在夾持空間中不會發(fā)生位置變化。此外，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造用于這樣的密封系統(tǒng)的密封環(huán)。
[0005]該目的由具有權(quán)利要求1的特征的密封系統(tǒng)和由具有權(quán)利要求10的特征的密封環(huán)來實現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的用于針對液體介質(zhì)對軸(例如船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿)進行密封的密封系統(tǒng)包括在殼體側(cè)上設(shè)置的至少一個密封環(huán)和支撐環(huán)，其中支撐環(huán)形成用于夾持密封環(huán)的夾持空間。為了在支撐環(huán)之間使密封環(huán)通過，相對于系統(tǒng)中心軸線，借助于環(huán)形間隙，夾持空間在徑向上內(nèi)側(cè)打開。密封環(huán)包括用于容納在夾持空間中的徑向上外側(cè)的夾持部分、用于直接或間接抵靠軸放置的徑向上內(nèi)側(cè)的密封唇部，以及用于將密封唇部連接到夾持部分的連接腹板。根據(jù)本發(fā)明，夾持空間的在徑向上位于內(nèi)側(cè)的相對轉(zhuǎn)角區(qū)域由傾斜連貫表面形成，當(dāng)從環(huán)形間隙朝向外側(cè)觀察時，所述傾斜連貫表面發(fā)散開來。密封環(huán)的夾持部分包括由傾斜表面形成且與連貫表面對應(yīng)的兩個相對的邊緣區(qū)域。
[0007]作為連貫表面和對應(yīng)的傾斜表面的結(jié)果，在安裝過程中，密封環(huán)自動移動到其期望位置，以使得正確的安裝可能，并且防止夾持部分被部分地擠出夾持空間。并且，同時，在操作過程中，防止了密封環(huán)從其期望的位置離開的旋轉(zhuǎn)。因此，對密封環(huán)的可靠的正確的安裝和可靠的定位固定是可能的，并且因此實現(xiàn)非常良好的密封效果。例如，諸如彈性體的橡膠材料用作密封環(huán)的材料。優(yōu)選的邵氏A值硬度范圍從80至85。
[0008]為了實現(xiàn)在安裝的兩個軸向方向上的簡單安裝，并且為了實現(xiàn)在兩側(cè)上密封環(huán)的居中，如果兩個連貫表面和兩個傾斜表面尺寸相等，和/或以相對于系統(tǒng)中心軸線的相同角度來取向，則是有利的。優(yōu)選地，角度相對于對稱軸線范圍從40°至50°。特別地，在每一種情況下，角度相對于系統(tǒng)中心軸線為45°。
[0009]因為不同外部直徑的軸要求不同內(nèi)部直徑的密封環(huán)，所以如果連貫表面和傾斜表面具有與軸直徑相關(guān)的徑向延伸，則是有利的。優(yōu)選地，連貫表面和傾斜表面的徑向延伸根據(jù)公式h = 0.0013x軸直徑+(0.9至1.3)來計算。
[0010]此外，如果夾持部分具有比夾持空間更大的徑向延伸和/或軸向延伸，則這已被證明是有利的。優(yōu)選地，夾持部分和夾持空間具有相同的徑向延伸或高度，而夾持部分具有比夾持空間更大的軸向延伸或?qū)挾?，?yōu)選大8 %至15 %，特別地為1 %至12 %。夾持部分優(yōu)選具有1.2至2.0的寬度高度比，特別地為1.5至1.7。
[0011]為了優(yōu)化連接腹板和密封唇部的彈性表現(xiàn)或彈簧特性，如果他們具有在它們相應(yīng)有效彈簧長度上的均勻厚度，則是有利的。優(yōu)選地，連接腹板的長度與寬度的比范圍從3.2至5.3，特別在3.5和4.5之間，并且密封唇部的長度與寬度的比范圍從1.3到2.5，特別在1.6和2.3之間。
[0012]此外，就彈簧特性來說，如果連接腹板至少與密封唇部一樣長(優(yōu)選比密封唇部更長)，則被證明是有利的。優(yōu)選地，連接腹板與密封唇部的長度比在1.0至3.0的值范圍中，并且更優(yōu)選在1.25至2.5之間，特別在1.4和1.7之間。
[0013]如果連接腹板和密封環(huán)之間的包圍角在密封環(huán)的松弛狀態(tài)中介于90°和110°之間，則密封唇部的彈性表現(xiàn)可以進一步提高。優(yōu)選地，該角度介于95°和105°之間。
[0014]為了在超壓情況下保護密封唇部，許多潤滑穴可形成在密封唇部的底側(cè)上，其中潤滑穴朝向密封系統(tǒng)的低壓側(cè)是打開的。潤滑穴優(yōu)選地均勻分布在內(nèi)部圓周上，并且包括從它們的口部到它們底部的增加深度。作為替代或額外地，它們在軸線方向上是楔形、矩形等。在操作中，潤滑穴在低壓側(cè)上包含流體，其中作為增加深度的結(jié)果，它們相應(yīng)的口部區(qū)域在橫截面上減小。在高壓側(cè)壓力突然上升的過程中，變窄的口部區(qū)域防止流體立即被壓出潤滑穴。流體類似堆積在潤滑穴中的口部區(qū)域的上游，在該處其充當(dāng)局部支撐元件，并因此防止密封環(huán)的強烈變形。
[0015]在該布置中，如果潤滑穴距密封唇部的密封邊緣的距離與軸直徑相關(guān)，則被證明是有利的。特別地，如果距離根據(jù)公式a = 0.004x軸直徑+(2.1至3.1)來計算，則被證明是有利的。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的用于這樣的密封系統(tǒng)的密封環(huán)包括夾持部分，該夾持部分具有由與在殼體側(cè)上或在夾持空間側(cè)上的連貫表面對應(yīng)的傾斜表面形成的兩個相對的邊緣區(qū)域。這樣的密封環(huán)可以正確地安裝在相應(yīng)的密封系統(tǒng)中，并且可靠地保持其期望位置。
[0017]本發(fā)明的其它有利示例性實施例形成進一步的從屬權(quán)利要求的一部分。
【附圖說明】
[0018]在以下附圖中，本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例參照圖解說明來解釋，如下:
[0019]圖1根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)，其包括在其連接腹板的第一操作位置中安裝位置中的密封環(huán)，
[0020]圖2根據(jù)圖1的密封系統(tǒng)，其包括在連接腹板的第二操作位置中的密封環(huán)，
[0021 ]圖3密封系統(tǒng)的殼體區(qū)域的單個視圖，
[0022]圖4密封環(huán)的單個視圖，
[0023]圖5密封環(huán)的軸向視圖，其示出密封唇部側(cè)上的潤滑穴，
[0024]圖6潤滑穴的詳細(xì)視圖，
[0025]圖7、圖8和圖9潤滑穴的腔側(cè)翼的變型，
[0026]圖10、圖11和圖12潤滑穴的腔底部的變型，
[0027]圖13、圖14和圖15在安裝的第一方向上的密封系統(tǒng)的組件，以及
[0028]圖16、圖17和圖18在安裝的第二方向上的密封系統(tǒng)的組件，其在與安裝的第一方向的相反方向上取向。
【具體實施方式】
[0029]根據(jù)本發(fā)明用于針對液體介質(zhì)對軸14(例如船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿等)進行密封的示例性密封系統(tǒng)1(其中密封系統(tǒng)I在圖1和圖2中示出)基本上包括在殼體側(cè)上的密封環(huán)2和第一支撐環(huán)4，以及在殼體側(cè)上的第二支撐環(huán)6。支撐環(huán)4、6給密封環(huán)2被夾持在其中的夾持空間8劃界。密封環(huán)2借助于環(huán)形間隙12從夾持空間8引出，密封環(huán)2徑向上安置于內(nèi)側(cè)并且抵靠要密封的軸14或抵靠在軸14(其中軸14在延伸成與系統(tǒng)中心軸線10對準(zhǔn)的其縱向軸線上旋轉(zhuǎn))上安裝的軸承套管而密封地放置。密封環(huán)2特別地將高壓側(cè)16與低壓側(cè)18分離，或防止液體從高壓側(cè)16流到低壓側(cè)18。在圖1和2中并在下面的圖3至圖18中，諸如徑向和軸向的信息總是與系統(tǒng)中心軸線10相關(guān)，并且因此與軸的旋轉(zhuǎn)軸線相關(guān)。
[0030]根據(jù)圖3中將支撐環(huán)4、6互鎖的單個視圖，夾持空間8包括徑向的內(nèi)第一底表面20和徑向的內(nèi)第二底表面22。底表面20、22對準(zhǔn)成平行于系統(tǒng)中心軸線10，并且借助于環(huán)形間隙12彼此間隔開。第一底表面20過渡到第一連貫(run-on)表面24，并且第二底表面22過渡到第二連貫表面26。
[0031]連貫表面24、26在每一種情況下都成角度以便與系統(tǒng)中心軸線10傾斜，其中從它們相應(yīng)的底表面20、22開始，所述連貫表面24、26徑向向外取向。它們形成夾持空間8的兩個相對的轉(zhuǎn)角區(qū)域，并且在每一種情況下都具有相同的軸向長度，對系統(tǒng)中心軸線10的相同迎角，以及相同高度或徑向延伸。優(yōu)選地，它們以對系統(tǒng)中心軸線10 45°的角α來取向，以便彼此相對，并且包括與密封系統(tǒng)I區(qū)域中軸直徑Wd相關(guān)的高度。特別地，它們具有根據(jù)公式h= 0.0013x Wd+(0.9至1.3)設(shè)定尺寸的高度11。在每種情況下，連貫表面24、26都過渡到第一側(cè)壁28和第二側(cè)壁30。
[0032]側(cè)壁28、30基本上徑向地或垂直于系統(tǒng)中心軸線10延伸。在圖中所示的示例性實施例中，第一側(cè)壁28過渡到第一支撐環(huán)4的頂表面32，其中頂表面32由夾持空間8的軸向突出部33形成。在密封環(huán)2的安裝狀態(tài)中，軸向突出部33與第二支撐環(huán)6的肩部表面35處于軸向重疊，其中肩部表面35相對于軸向突出部33在徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置，并且延伸成平行于或幾乎平行于系統(tǒng)中心軸線10。第二側(cè)壁30延伸到肩部表面35，因此在密封環(huán)2的安裝狀態(tài)中，與頂表面32相鄰。然而，在根據(jù)圖16、圖17和圖18的示例性實施例中示出的，軸向突出部33也可以形成在第二支撐環(huán)6上，并且肩部表面35可形成在第一支撐環(huán)4上。這基本上由安裝方向引導(dǎo)。
[0033]如在圖3中所指示，頂表面32包括中心表面偏移36，其相對于其與側(cè)壁28、30的連接角而徑向向內(nèi)偏移，其中表面偏移36延伸成平行于或幾乎平行于系統(tǒng)中心軸線10。表面偏移36設(shè)置在頂表面32的相反方向中取向的第一傾斜部分表面34和第二部分表面37之間，從而互連所述部分表面34、37。
[0034]夾持空間8的軸向延伸或?qū)挾菳這樣被劃界:軸向突出部33觸碰到支撐環(huán)6(其在該示圖中是第二支撐環(huán))的相對的環(huán)形前表面39上。
[0035]環(huán)形間隙12包括最窄橫截面38，借助于傾斜的第一間隙表面40和傾斜的第二間隙表面42，沿底表面20、22的方向，該最窄橫截面38朝向外側(cè)徑向擴大。從最窄橫截面38起始，徑向向內(nèi)，環(huán)形間隙12借助于支撐環(huán)4、6的相對的弧形表面44、46擴展。在該布置中，第一支撐環(huán)4的弧形表面44是凹形的支撐表面或端部止動件表面，其由朝系統(tǒng)中心軸線10的方向與第二支撐環(huán)6相反徑向延伸的延伸部48形成。如在圖2中所示，弧形表面44形成用于密封環(huán)2的具有彈性變形的連接腹板56或隔膜的端部止動件。第二支撐環(huán)6的弧形表面46是凸起的，其半徑小于第一支撐環(huán)4的弧形表面44的半徑。所述弧形表面46過渡到內(nèi)部圓周表面50，該內(nèi)部圓周表面50延伸成平行于系統(tǒng)中心軸線10。
[0036]如在圖4中所示，密封環(huán)2包括徑向上外側(cè)的夾持部分52、徑向上內(nèi)側(cè)的密封唇部54，以及上述的將夾持部分52和密封唇部54互連的連接腹板56。密封環(huán)2包括類橡膠材料，特別是彈性體。優(yōu)選地，密封環(huán)2具有范圍從80至85的邵氏硬度。
[0037]夾持部分52用于在夾持空間8中容納密封環(huán)2。其具有帶有第一內(nèi)部圓周表面58和帶有第二內(nèi)部圓周表面60的幾乎矩形的橫截面，所述兩個表面由連接腹板56彼此分離。
[0038]在安裝狀態(tài)中，內(nèi)部圓周表面58、60平行于系統(tǒng)中心軸線10延伸；在每種情況下，它們過渡到第一傾斜表面62或第二傾斜表面64。
[0039]在每種情況下，傾斜表面62、64從內(nèi)部圓周表面58、60徑向向外取向，并且特別地，它們被設(shè)計為對應(yīng)于夾持空間8的連貫表面24、26。它們形成夾持部分52的兩個相對的邊緣區(qū)域，并且因此在每一種情況下具有對應(yīng)于連貫表面24、26的軸向長度的軸向長度，具有對系統(tǒng)中心軸線10為45°的迎角α，傾斜表面62、64的迎角α優(yōu)選以相反方向取向，并具有與軸直徑Wd相關(guān)并且根據(jù)公式h = 0.0013x ffd+(0.9至1.3)設(shè)定尺寸的相同高度h或徑向延伸。第一傾斜表面62過渡到第一環(huán)形表面66，并且第二傾斜表面64過渡到第二環(huán)形表面68。
[0040]環(huán)形表面66、68取向為垂直于系統(tǒng)中心軸線10，并且特別對應(yīng)于夾持空間8的第一側(cè)壁28或第二側(cè)壁30。在每一種情況下，它們包括在夾持部分52的約一半高度處延伸的軸向凹口70、72。凹口70、72因此彼此相對取向，其中當(dāng)在軸向方向上遠(yuǎn)離環(huán)形表面66、68觀察時，它們以楔形的方式在相反的方向上漸縮。環(huán)形表面66、68過渡到在它們之間延伸的外部圓周表面74。
[0041 ]外部圓周表面74，對應(yīng)于頂表面32朝向夾持部分的中心，包括兩個傾斜部分表面，這兩個傾斜部分表面彼此相對以相反方向成角度，對應(yīng)于頂表面32包括中心表面凹陷76。表面凹陷76被設(shè)計成對應(yīng)于夾持空間8的頂表面32的表面偏移36，因此延伸成平行于或幾乎平行于系統(tǒng)中心軸線10。
[0042]優(yōu)選地，夾持部分52具有1.5至1.7的寬度高度比，其中寬度B在軸向方向上延伸，并且高度H在徑向方向上延伸。特別地，夾持部分52和夾持空間8高度相同，而夾持部分52具有比夾持空間8大10%至12%的寬度B。因此，密封環(huán)可以被插入到打開的夾持空間中而沒有應(yīng)力或幾乎沒有應(yīng)力，并且作為支撐環(huán)一起移動的結(jié)果，僅在軸向關(guān)閉的過程中在軸向方向上緊固或壓縮。
[0043]從內(nèi)部圓周表面58、60起始，連接腹板56被徑向向內(nèi)引導(dǎo)，并在低壓側(cè)上軸向超過夾持部分52。在連接腹板56或其中心線81與徑向延伸線83(其根據(jù)圖4的示圖是垂直的)之間的角度γ在低壓側(cè)18的方向上介于25°和35°之間。連接腹板56在低壓側(cè)上具有第一腹板表面78，并且在高壓側(cè)上具有相對的第二腹板表面80。腹板表面78、80延伸成彼此平行或幾乎彼此平行，以使得連接腹板56基本上在其彈簧長度或長度11上具有恒定寬度bl或恒定的橫截面。所述長度沿著其中心線81測量。優(yōu)選地，連接腹板56的長度寬度比為3.2至5.3。在從夾持部分52到連接腹板56的過渡區(qū)域中，在低壓側(cè)上的連接腹板56借助于形成為與第一支撐環(huán)4的第一傾斜間隙表面40對應(yīng)的傾斜過渡表面82被增加。因此，在過渡區(qū)域中的連接腹板56抵靠第一支撐環(huán)4放置，因此導(dǎo)致了過渡區(qū)的穩(wěn)定(圖1和圖2)。長度11基本上從內(nèi)部圓周表面58、60之間的虛擬連接線沿著密封唇部54在高壓側(cè)上的彈簧空間劃界表面84的虛擬延伸的方向上測量。連接腹板56比密封唇部54長，或密封唇部54比連接腹板56短。連接腹板56與密封唇部54的優(yōu)選長度比基本上在11:12 = 1.25至2.5的數(shù)值范圍內(nèi)，或密封唇部54與連接腹板56的長度比是12:11 = 0.4至0.8。
[0044]從連接腹板56起始，密封唇部54相對于連接腹板56在相反軸向方向上徑向向內(nèi)成角度。在高壓側(cè)上，所述密封唇部54優(yōu)選以90°至110°的角度β從連接腹板56延伸。密封唇部54的延伸使得其密封邊緣86相對于夾持部分52的第二環(huán)形表面68軸向回縮。除了邊際區(qū)域之外，在其彈簧空間劃界表面84的區(qū)域中，并且因此在其彈簧長度或長度12上，所述密封唇部54具有恒定的寬度b2以及由此恒定的橫截面。優(yōu)選地，密封唇部54的長度寬度比為1.3至
2.5ο
[0045]彈簧空間劃界表面84將徑向上內(nèi)側(cè)的彈簧空間88劃界。彈簧空間88用于容納環(huán)形彈簧90，并且形成為徑向上位于密封唇部54的外側(cè)。所述彈簧空間88在軸向方向上由連接腹板56的第二腹板表面80并且由在端部上從密封唇部54徑向向內(nèi)延伸的鉤部94的相對的凹形的鉤表面92劃界。環(huán)形彈簧用于增加密封邊緣86的接觸力。為了減小用于環(huán)形彈簧90的引入間隙96，在連接腹板56的第二腹板表面80上，設(shè)置了徑向向外延伸向鉤部94的軸向突出部98。
[0046]朝向底部，密封唇部54包括在低壓側(cè)上打開的許多潤滑穴100。如圖5所示，潤滑穴100在密封唇部54的內(nèi)部圓周上均勻間隔開。所述潤滑穴100在軸向方向上是楔形的，并且在軸向方向上與密封邊緣86并且與在低壓側(cè)上的腹板表面78間隔開。如在圖6中所示，所述潤滑穴100位于距密封邊緣86的一定距離a處，其中距離相對于軸直徑Wd。優(yōu)選地，距離a根據(jù)公式a = 0.004x Wd+(2.1至3.1)計算。潤滑穴100基本上包括徑向上外側(cè)的腔頂102、兩個相對的腔側(cè)翼104、106，以及腔底部108。
[0047]根據(jù)圖7、圖8和圖9中的截面視圖，腔頂102優(yōu)選在設(shè)計上是平面的。與此相比，腔側(cè)翼104、106在每種情況下都是匹配地凹下、凸起或傾斜。
[0048]根據(jù)圖10、圖11和圖12的截面視圖，腔底部108可設(shè)計為凹下、凸起或傾斜，類似于腔側(cè)翼104、106。不論腔側(cè)翼104、106和/或腔底部108的形狀，在潤滑穴的設(shè)計中，很重要的是，如在圖10、圖11和圖12中所示，潤滑穴100的深度t從低壓側(cè)上它們的口部區(qū)域109沿著它們的腔底部108的方向增加。在操作中，潤滑穴100包括在低壓側(cè)上的流體，其中作為增加的深度t的結(jié)果，它們相應(yīng)的口部區(qū)域109具有減小的橫截面。在高壓側(cè)16上的壓力突然增加的過程中，窄的口部區(qū)域109防止流體從潤滑穴100立即壓出。流體類似(quasi)堆積在潤滑穴100中的口部區(qū)域109的上游，在該處其充當(dāng)局部支撐元件，并且因此防止了密封環(huán)2的顯著變形和/或在密封邊緣86和軸14或軸承套管之間的過度接觸，這對密封邊緣86以及因而密封唇部54的磨損具有減少效果。
[0049]圖13、圖14和圖15示出在安裝的第一方向上安裝密封系統(tǒng)I的方法。圖16、圖17和圖18示出在安裝的第二方向上即在相反方向上的安裝方法。安裝的這兩種方法之間的主要區(qū)別如下。在根據(jù)圖13、圖14和圖15的安裝的第一方法中，密封環(huán)2首先在軸向打開的夾持空間8中定位在第一支撐環(huán)4上，并且僅在這樣的定位之后借助于第二支撐環(huán)6而軸向關(guān)閉夾持空間8。與此相比，在安裝的第二方法中，具有其夾持部分52的密封環(huán)2首先相對于第二支撐環(huán)6定位在軸向打開的夾持空間8中，并且在這樣的定位之后，夾持空間8借助于第一支撐環(huán)4來軸向關(guān)閉。
[0050]為了防止密封環(huán)2相對于容納其的支撐環(huán)4或6的位置變化，雖然夾持空間8是軸向打開的，但是軸向突出部33優(yōu)選設(shè)置在密封環(huán)2首先定位在其上的支撐環(huán)4或6上。根據(jù)在圖
13、圖14和圖15中示出的安裝的第一方向，軸向突出部33因此設(shè)置在第一支撐環(huán)4上，并且肩部表面35設(shè)置在第二支撐環(huán)6上。在圖16、圖17和圖18中，其示出以相反方向的安裝，軸向突出部33因此設(shè)置在第二支撐環(huán)6上，并且肩部表面35設(shè)置在第一支撐環(huán)4上。
[0051 ]安裝的兩種方法清楚地示出，由于在殼體側(cè)上傾斜的連貫表面24、26的設(shè)置，以及在密封環(huán)側(cè)上傾斜表面62、64的相應(yīng)設(shè)置，密封環(huán)2的正確且自居中的、相對于支撐環(huán)4、6或夾持空間8的安裝成為可能，而不管支撐環(huán)4、6的安裝順序，并且不管密封環(huán)2的安裝方向。夾持空間8和夾持部分52的幾乎矩形的形狀導(dǎo)致在操作過程中在位置上使密封環(huán)2固定在其期望位置中。作為夾持空間8的頂側(cè)上的表面偏移36接合在夾持部分52的外部圓周的側(cè)上的表面凹陷76中的結(jié)果，如上說明的，一種具有形狀配合的鎖定出現(xiàn)在夾持空間8的打開狀態(tài)中，這同樣促進正確的安裝。當(dāng)然，表面偏移36和表面凹陷76也可以以一些其它方式設(shè)計，例如以邊緣和其相應(yīng)凹陷的形式，其中頂表面和夾持部分兩者可包括邊緣或凹陷。然而作為夾持部分52和夾持空間8高度H相等，而夾持部分52具有比夾持空間8更寬的寬度B的結(jié)果，密封環(huán)2被插入到打開的夾持空間8中，而沒有應(yīng)力或幾乎沒有應(yīng)力，并且作為支撐環(huán)4、6—起移動的結(jié)果，僅在軸向關(guān)閉過程中在軸向方向中緊固或壓縮。
[0052]公開了用于針對液體介質(zhì)對軸(例如船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿等)進行密封的密封系統(tǒng)，位于用于夾持至少一個密封環(huán)的夾持空間的徑向上內(nèi)側(cè)的其相對的轉(zhuǎn)角區(qū)域由傾斜的連貫表面形成，該連貫表面在從環(huán)形間隙徑向朝向外側(cè)觀察時發(fā)散開來，其中為了容納在夾持空間中，密封環(huán)的夾持部分包括由傾斜表面形成并且與連貫表面對應(yīng)的兩個相對的邊緣區(qū)域;并公開了用于這樣的系統(tǒng)的密封環(huán)。
[0053]參考字符列表
[0054]I密封系統(tǒng)
[0055]2密封環(huán)
[0056]4第一支撐環(huán)
[0057]6第二支撐環(huán)
[0058]8夾持空間
[0059]10系統(tǒng)中心軸線
[0060]12環(huán)形間隙
[0061]14 軸
[0062]16高壓側(cè)
[0063]18低壓側(cè)
[0064]20第一底表面
[0065]22第二底表面
[0066]24第一連貫表面
[0067]26第二連貫表面
[0068]28第一側(cè)壁
[0069]30第二側(cè)壁
[0070]32頂表面
[0071]33軸向突出部
[0072]34第一部分表面
[0073]35肩部表面
[0074]36表面偏移
[0075]37第二部分表面
[0076]38最窄橫截面
[0077]39環(huán)形前表面
[0078]40第一間隙表面
[0079]42第二間隙表面
[0080]44弧形表面[0081 ]46弧形表面
[0082]48延伸部
[0083]50內(nèi)部圓周表面
[0084]52夾持部分
[0085]54密封唇部
[0086]56連接腹板
[0087]58第一內(nèi)部圓周表面
[0088]60第二內(nèi)部圓周表面
[0089]62第一傾斜表面
[0090]64第二傾斜表面[0091 ]66第一環(huán)形表面
[0092]68第二環(huán)形表面
[0093]70 凹口
[0094]72 凹口
[0095]74外部圓周表面
[0096]76表面凹陷
[0097]78第一腹板表面
[0098]80第二腹板表面
[0099]81中心線
[0100]82傾斜過渡表面
[0101]83垂直線
[0102]84彈簧空間劃界表面
[0103]86密封邊緣
[0104]88彈簧空間
[0105]90 彈簧
[0106]92鉤表面
[0107]94 鉤部
[0108]96引入間隙
[0109]98軸向突出部
[0110]100潤滑穴
[0111]102 腔頂
[0112]104腔側(cè)翼
[0113]106腔側(cè)翼
[0114]108腔底部
[0115]109 口部區(qū)域
[0116]a潤滑穴到密封邊緣的距離
[0117]b夾持部分寬度
[0118]bl連接腹板寬度
[0119]b2密封唇部寬度
[0120]h連貫表面和傾斜表面高度
[0121]H夾持部分高度
[0122]11連接腹板長度
[0123]12密封唇部長度
[0124]t潤滑穴深度
[0125]Wd軸直徑
【主權(quán)項】
1.一種用于針對液體介質(zhì)對軸(14)進行密封的密封系統(tǒng)(I)，所述軸(14)例如是船舶的螺旋槳軸、葉輪軸、舵桿，所述密封系統(tǒng)(I)包括在殼體側(cè)上的至少一個密封環(huán)(2)和支撐環(huán)(4，6)，其中所述支撐環(huán)(4，6)形成用于夾持所述密封環(huán)(2)的夾持空間(8)，所述夾持空間(8)相對于系統(tǒng)中心軸線(10)在所述支撐環(huán)之間借助于環(huán)形間隙(12)在徑向上內(nèi)側(cè)是打開的以使所述密封環(huán)(2)穿過，其中所述密封環(huán)(2)包括用于容納于所述夾持空間(8)中的徑向上外側(cè)的夾持部分(52)、用于直接或間接抵靠所述軸(14)放置的徑向上內(nèi)側(cè)的密封唇部(54)以及用于將所述密封唇部(54)連接到所述夾持部分(52)的連接腹板(56)，其特征在于，所述夾持空間(8)的位于徑向上內(nèi)側(cè)的相對的轉(zhuǎn)角區(qū)域由傾斜的連貫表面(24，26)形成，當(dāng)從所述環(huán)形間隙(12)在徑向上朝向外側(cè)觀察時，所述連貫表面(24，26)發(fā)散開來，其中所述夾持部分(5 2)包括由與所述連貫表面(24，26)對應(yīng)的傾斜表面(6 2，64)形成的兩個相對的邊緣區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)，其中兩個連貫表面(24，26)和兩個傾斜表面(62，64)尺寸相等和/或以相對于所述系統(tǒng)中心軸線(10)相同的角度取向。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封系統(tǒng)，其中所述連貫表面(24，26)和所述傾斜表面(62，64)具有與軸直徑(Wd)相關(guān)的徑向延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的密封系統(tǒng)，其中所述夾持部分(52)具有比所述夾持空間(8)大的徑向延伸和/或軸向延伸。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)，其中所述連接腹板(56)和所述密封唇部(2)在其各自長度上基本上具有均勻厚度。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)，其中所述連接腹板(56)至少與所述密封唇部(54) —樣長。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)，其中所述連接腹板(56)和所述密封唇部(54)之間的包圍角在所述密封環(huán)(2)的松弛狀態(tài)中介于90°和110°之間。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)，其中許多潤滑穴(100)形成在所述密封唇部(54)的底側(cè)上，所述潤滑穴(100)朝向所述密封系統(tǒng)(I)的低壓側(cè)(18)是打開的。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)，其中所述潤滑穴(100)距所述密封唇部(54)的密封邊緣(86)的距離(a)與所述軸直徑(Wd)相關(guān)。10.—種密封環(huán)(2)，用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的密封系統(tǒng)(I)。
【文檔編號】F16J15/324GK106030167SQ201480070118
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月5日
【發(fā)明人】E-P·馮貝延, C·范奧夫, L·齊門, D·馮博斯特爾, I·里斯蒂奇, G·維斯滕哈根
【申請人】斯凱孚海運有限責(zé)任公司, 斯凱孚美國公司