[發明專利]滑環密封件以及具有這種滑環密封件的設備

在審

• 申請號: 201811570494.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109944947A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: P·范多布策溫斯基
• 申請（專利權）人: 卡科有限責任兩合公司
• 主分類號: F16J15/36
• 分類號: F16J15/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發明涉及一種滑環密封件和一種具有所述滑環密封件的設備。所述滑環密封件具有至少一個密封環，所述密封環與能彈性變形的膜片連接。所述膜片在一個端側覆蓋所述密封環。所述膜片在背向密封環的側面上受到壓力加載。所述設備、特別是車輛的冷卻劑泵、渦輪增壓器、曲軸箱或變速器設有至少一個介質腔，所述介質腔通過所述滑環密封件密封。

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的滑環密封件以及一種根據權利要求18所述的設備。

背景技術

在很多應用場合中都使用滑環密封件，用以密封不同的介質，如空氣、排氣、水、基于乙二醇的混合物、油和類似介質。特別是在水泵中，滑環密封件得到廣泛使用。

這種滑環密封件的一個實施形式是氣體潤滑的滑環密封件。這種滑環密封件借助于空氣動力學結構在滑動偶元件之間的密封間隙中建立氣墊并由此確保實際上無摩擦的運行。

此外，還存在具有流體動力學有效的結構的滑環密封件，所述結構使得可以向密封間隙中輸入和回輸流體。在適當地設計的情況下，可以使摩擦和泄漏最小化。

傳統的滑環密封件由多個部件組成。所述滑環密封件具有滑環和配合環。滑環通過彈簧沿周向被壓向配合環。在滑環和其殼體之間設有副密封件，所述副密封件通常通過O形環、X形環以及類似物構成。也已知的是，作為副密封件使用能彈性變形的波紋管。

傳統的滑環密封件的大部件數量導致高成本并導致在生產輔助過程中的高復雜性。副密封元件導致附加的摩擦力，所述摩擦力由于各構件不同的公差而出于很快的容差范圍中。在使用O形環、X形環以及類似物時，附加地增大了摩擦力，從而所述摩擦力附加于公差影響在很寬的范圍內變化。強烈波動或過高的摩擦力可能導致滑環出現缺陷部位。在極端情況下，滑動偶元件甚至不能相互分離，或者會出現滑環的鉤掛，從而不再能使密封間隙閉合。這種效應特別是會發生在氣體潤滑的滑環密封件中并可能導致整個系統失效。

已知這樣的滑環密封件(DE 10 2011 122 477 A1)，在這種滑環密封件中使用波紋管作為副密封件。摩擦狀態只與波紋管的內部摩擦狀態相關。不存在由于制造公差導致的摩擦影響。但這種滑環密封件較為昂貴和復雜。軸向力施加功能和通過副密封件實現的密封功能是分開的。由于壓力影響，波紋管發生變形并且會產生軸向力分量，尤其是拉力。但軸向力的合力是由基本上與運行狀態無關的彈簧決定的。這樣，在所有運行狀態下都確保了，密封件可靠地實現封閉并完成其功能。

此外還已知這樣的滑環密封件，其中能彈性變形的波紋管實現了副密封件的彈簧和密封作用(DE 10 2004 035 658 B4)。構件的復雜性和數量降低，并且可以節省產品成本和制造中的成本。由于缺少傳統的用于施加軸向力的彈簧，軸向力只由能彈性變形的波紋管施加。軸向力因此基本上取決于波紋管的變形狀態。特別是在有壓力作用時會發生天性，這種變形對于密封功能有不利的影響。

在另一種已知的滑環密封件中(DE 10 2016 006 106 A1)，一個膜片用作密封元件和彈簧元件，利用所述膜片沿周向將一個密封環向另一個密封環加載。所述膜片設置成，使得該膜片由于介質壓力彎曲離開密封環。

在這些已知的滑環密封件中不利的是在壓力下的性能。所出現的壓力會導致在波紋管上出現拉力載荷。由此能出現波紋管的彈簧特性硬化，并導致在波紋管和滑環之間的連接部位處出現過強的載荷。波紋管中的拉力載荷也可能產生很大的軸向力分量，從而使密封件打開并且其功能失效。

發明內容

本發明的目的是，這樣構成所述類型的滑環密封件和所述設備，使得至少減小膜片(波紋管)中大的拉力載荷并且減小或完全避免作用在膜片和密封環之間的連接部位上的高載荷。此外，應以簡單的方式打開間隙和關閉間隙的力的力平衡或壓力平衡，并且應合理地設計密封間隙中的壓力分布。

根據本發明，所述目的在所述類型的滑環密封件中利用權利要求1特征部分的特征來實現，而在所述設備中根據權利要求18的特征來實現。