[發明專利]在兩個圓柱形元件之間實現旋轉密封的環形密封件

有效

• 申請號: 201880055241.2
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN111094807B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 帕斯卡·曼都;盧瓦克·文森特;萊昂內爾·朱利安
• 申請（專利權）人: 艾特賽富公司
• 主分類號: F16J15/00
• 分類號: F16J15/00;F16J15/3236
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 王建國;李琳

本發明涉及一種環形密封件(30、32、34)，該環形密封件包括主體(42)和第一圓周唇(64)，主體(42)能夠通過相對于第一圓柱形元件(4)的靜態接觸來實現密封，第一圓周唇(64)能夠通過摩擦與第二圓柱形元件(10)的圓柱形表面(14)配合，所述圓柱形元件(4、10)基本上同軸(8)，并且安裝成相對于彼此能夠樞轉。主體(42)包括前表面(48)，所述前表面(48)構造成與所述第一圓柱形元件(4)的前表面軸向接觸，主體(42)包括第二圓周唇(52)，第二圓周唇(52)與第一圓周唇(64)徑向相對，并且能夠與第一圓柱形元件(4)的圓柱形表面(38)徑向接觸。

本發明涉及一種環形密封件，該環形密封件旨在在相對于彼此能夠樞轉的兩個圓柱形元件之間提供密封，以及包括這種圓柱形元件和這種環形密封件的一種組件。

許多應用需要在第一圓柱形元件和第二圓柱形元件之間提供密封，所述圓柱形元件基本上同軸，并且安裝成相對于彼此能夠樞轉。

例如，定向式推進裝置(也稱為“推進導向裝置(propulsion oriented device)”(POD))包括圓柱形結構和推進軸。該結構固定在殼體上。通常設置有軸承，在推進軸和圍繞推進軸的軸線的結構之間產生樞轉連接。為了允許軸承的潤滑，環形密封件軸向地布置在軸承的兩側，并且徑向地布置在該結構和推進軸之間。

常規地，在兩個圓柱形元件之間提供旋轉密封的環形密封件包括主體和圓周唇(circumferential lip)。主體被壓縮在第一圓柱形元件中制成的殼體中。這樣，主體相對于第一圓柱形元件保持固定。圓周唇與第二圓柱形元件動態接觸。這樣，主體實現與第一圓柱形元件靜態密封，而圓周唇實現與第二圓柱形元件動態密封。

盡管這種環形密封件在多種應用中廣泛使用，但是它們具有一些缺點。

實際上，當圓柱形元件相對于彼此有較大的徑向偏移時，圓周唇可能徑向移動遠離第二圓柱形元件，導致密封不良。例如，在用于破冰船的推進導向裝置的情況下，如果在推進導向裝置與冰塊之間發生碰撞，則推進軸可能發生明顯變形。這種變形導致推進軸相對于圓柱形結構徑向偏移。這可能導致用于軸承的潤滑油泄漏到海洋中，或者相反，導致推進裝置的內部隔室被淹沒。

鑒于上述內容，本發明的一個目的是改善兩個圓柱形元件之間的旋轉密封，特別是在圓柱形元件相對于彼此有很大的徑向偏移的情況下。

為此，提出了一種環形密封件，該環形密封件包括主體和第一圓周唇，該主體能夠通過相對于第一圓柱形元件的靜態接觸來實現密封，該第一圓周唇能夠通過摩擦與第二圓柱形元件的圓柱形表面配合，所述圓柱形元件基本上同軸，并且安裝成相對于彼此能夠樞轉。

根據該環形密封件的一般特征，主體包括前表面，該前表面構造成與第一圓柱形元件的前表面軸向接觸，主體包括第二圓周唇，該第二圓周唇與第一圓周唇徑向相對，并且能夠與第一圓柱形元件的圓柱形表面徑向接觸。

通過以這種方式構造的前表面，在圓柱形元件相對于彼此有大的徑向偏移之后，上文限定的環形密封件可以相對于第一圓柱形元件徑向移動。在這種情況下，第一圓周唇通過與第二圓柱形元件的動態接觸來繼續保證密封。第二圓周唇通過相對于第一圓柱形元件的靜態接觸來提供密封。當圓柱形元件之間相對于彼此的徑向偏移減小時，第二圓周唇傾向于使環形密封件重新居中。

在一個具體實施例中，所述第二圓周唇構造成響應于圓柱形元件相對于彼此的徑向偏移的較大變化而變形，并且所述第一圓周唇構造成響應于圓柱狀元件相對于彼此的徑向偏移的較小變化而變形。

通過這種方式，可以控制環形密封件相對于第一圓柱形元件的徑向位移，使得僅在圓柱形元件相對于彼此產生較大的徑向偏移時才發生所述位移。

此外，可以設置用于將第一圓周唇連接到主體的第一連接部分和用于將第二圓周唇連接到主體的第二連接部分，第一連接部分和第二連接部分相對于彼此基本上軸向相鄰。

有利地，第一連接部分和第二連接部分中的至少一個相對于主體的前表面基本上軸向相鄰。