CN101415974A - 用于动态密封件的双向模式 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双向动态密封件，该密封件有利地用于与密封件和轴之间的相对转动的方向无关地使被捕获的润滑剂返回润滑剂侧。所述密封件利用对称的泵送元件的模式以有助于响应于所述相对转动流体动力的泵送所捕获的润滑剂。对称的泵送元件具有终止于未到达密封件的密封边缘处的终止位置。密封件可利用与主泵送元件相连通的次泵送元件来捕获未被主泵送元件捕获的润滑剂。

Description

用于动态密封件的双向模式
技术领域
本发明涉及动态密封件，更具体地，涉及用于动态密封件的双向泵送模式。
背景技术
旋转轴密封件已经应用在机械、汽车产业以及其它产业中。例如，这类应用可包括在需要对称地起作用的动态密封件(即，密封件必须有效地在轴转动的两个方向上起作用)的传动装置、小齿轮、齿轮、轴等上的使用。所述密封件具有空气侧和润滑剂侧。密封件帮助将润滑剂(例如油)保持在润滑剂侧上。然而，润滑剂可通过密封件的活动表面与轴的相互作用而从被润滑侧泄漏到非润滑(空气)侧去。设置在密封件的活动侧上的螺旋槽或组合肋(下文统称为凹槽)捕获泄漏出的润滑剂并由于密封件和密封件绕其设置的轴之间的相对转动而将润滑剂流体动力地/液力地泵送回被润滑侧。
通常，凹槽以盘旋的或螺旋状的构型设置在密封件接触轴的侧上。为了能实现流体动力地泵送所捕获的润滑剂，凹槽沿着密封件的活动表面在相反的方向上盘旋以与轴和密封件之间的相对转动的方向无关地适应相对转动。凹槽在密封件的润滑剂侧开口并与润滑剂侧内的润滑剂相连通。使凹槽在密封件的润滑剂侧开口产生潜在的问题。例如，会逐渐形成静态的油泄漏。另外，在机械的加压试验过程中也会发生空气泄漏，在该机械上在组装阶段结尾时使用密封件。因此，提供在其上具有双向的模式以捕获经密封边缘泄漏的润滑剂并使润滑剂返回密封件的润滑剂侧的动态密封件是有利的。此外，如果这种动态密封件减少和/或避免上述缺陷则是有利的。
发明内容
根据本发明原理的动态密封件有利地用于与密封件和轴之间的相对转动的方向无关地使所捕获的润滑剂返回到润滑剂侧。该密封件使用对称的泵送元件以有利于响应于所述相对转动流体动力地泵送所捕获的润滑剂。对称的泵送元件具有在未到达密封件的密封边缘处就终止的终止位置。密封件可使用次泵送元件，该次泵送元件与主泵送元件相连通以捕获未被主泵送元件捕获的润滑剂。次级泵送元件捕获过多的润滑剂并将润滑剂传送和传输到主级泵送元件用以随后流体动力地泵送回密封件的润滑剂侧中。
在本发明的一个方面，一种双向动态密封件包括润滑剂侧和非润滑剂侧。存在有一密封部分，该密封部分具有与非润滑剂侧相连通的活动表面和在该密封部分的端部处的密封唇口。密封唇口面对润滑剂侧。密封唇口限定一开口，轴可设置在该开口中。活动表面可操作用以与设置在所述开口中的轴相接合并密封贴靠在该轴上。多个泵送元件沿活动表面延伸。所述泵送元件未到达密封唇口就终止并且在泵送元件和密封唇口之间具有静态阻隔部(dam)。泵送元件可操作用以捕获经密封唇口泄漏的润滑剂，并由于活动表面和设置在开口中的轴之间的相对转动而朝向密封唇口泵送所捕获的润滑剂、使润滑剂经过静态阻隔部并回到润滑剂侧中。所述泵送与相对转动的方向无关地发生。
在本发明的另一个方面，一种动态双向密封件包括活动表面，该活动表面可操作用以与轴相接合并贴靠在该轴上形成密封。存在有一密封唇口，该密封唇口限定一开口，该开口可操作用以接纳轴。双向流体泵送模式位于活动表面上，并可操作用以捕获泄漏经过密封唇口的润滑剂并将所捕获的润滑剂泵送到润滑剂侧。所述泵送模式包括多个沿活动表面延伸的主泵送元件。每个主泵送元件具有一对邻近密封唇口的终止位置。每个主泵送元件还具有远离密封唇口的引入位置。所述泵送模式还包括多个沿活动表面延伸的次泵送元件。所述主泵送元件设置在次泵送元件和密封唇口之间。次泵送元件可操作用以捕获泄漏经过主泵送元件的润滑剂并将所捕获的润滑剂引导到主泵送元件的引入位置。
在本发明的又一个方面，公开了一种使泄漏经过轴上的密封件的密封边缘的润滑剂返回密封件的润滑剂侧的方法。该方法包括：(1)用密封件活动表面上的多个主泵送元件捕获泄漏经过密封边缘的润滑剂；(2)用密封件活动表面上的多个次泵送元件捕获泄漏经过主泵送元件的润滑剂，所述主泵送元件设置在密封边缘和次泵送元件之间；(3)将捕获在次泵送元件中的润滑剂传输到主泵送元件的引入位置；以及(4)通过密封件活动表面和轴之间的相对转动，与该相对转动的方向无关地将由主泵送元件捕获的和/或被传输到主泵送元件的润滑剂泵送到密封件的润滑剂侧。
从下文的详细描述中，本发明的适用性的其它方面将变得显而易见。应当理解，详细描述和特定示例虽然示出本发明的优选实施例，但是被认为仅用于说明性目的而不应认为是对本发明范围的限制。
附图说明
从详细描述和附图中将更充分地理解本发明。在附图中：
图1是本发明的密封件的简化的立体图；
图2是绕一轴设置的图1的密封件的剖视图；
图3是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第一优选实施例；
图4是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第二优选实施例；
图5是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第三优选实施例；
图6是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第四优选实施例；
图7是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第五优选实施例；
图8A和8B是图1的密封件的活动表面的一部分俯视图的示意性的简化图示，该简化图示示出用于连接主级和次级泵送元件和/或次级泵送元件的不同组中的泵送元件的可选布置；以及
图9是图1的密封件的活动表面的示意性的简化的俯视图，该图示出密封件活动表面上的双向模式的第六优选实施例。
具体实施方式
下面的对优选实施例的描述仅是示例性的，而不应被认为是对本发明、对本发明的应用或用途的限制。在此附图标记用于指出或说明本发明的具体部件、特征或方面。当说明不同实施例的与前述实施例的前述部件、特征或方面相同或类似的部件、特征或方面时，使用相同的附图标记或在最初的相同附图标记前加上百位数。例如，对于本文公开的不同实施例，密封件可使用20、120、220、320、420、520和620来表示。
参见图1和2，示出根据本发明原理的一动态双向密封件20。密封件20安装在罩壳22上，该罩壳22以本领域众所周知的方式设置在固定的壳体24中。密封件20与一旋转的轴26相接合并在旋转的轴26和罩壳22设置于其中的壳体24之间提供密封的关系。参见图2，密封件20包括安装部分28，该安装部分中具有环形的凹部30。罩壳22的安装部分22a位于环形凹部30内。应当注意的是，安装部分28和罩壳22可采用多种形状和形式，而不应认为与本发明特别相关。安装部分28安装在可由塑料或金属制成的罩壳22上且安装部分28可根据众所周知的安装技术联结在该罩壳上。
密封件20包括一中心开口32，轴26设置在该开口中。开口32的直径尺寸确定成小于轴26的直径以在它们之间提供所期望的配合。也就是说，当将密封件20定位在轴26上时，密封件20接近开口32的部分会变形。密封件20的变形受到抵抗并且贴靠着轴26形成密封。
密封件20具有锥形的密封部分34，该密封部分从安装部分28沿轴向和径向延伸。开口32位于密封部分34中。密封部分34具有活动侧/表面36。活动表面36具有与轴26相接合的接合部分38和非接合部分40。密封部分34还包括与活动表面36相对的非活动侧/表面42。非活动表面42不与轴26相接合。前部的密封边缘或唇口44分隔开活动表面36和非活动表面42。活动表面36暴露在密封件20的非润滑剂侧或空气侧46中，而非活动表面42和密封边缘44暴露在密封件20的润滑剂(例如油)侧48中。
密封件20的活动表面36具有双向泵送模式，该双向泵送模式包括多个泵送元件50，该泵送元件50设置在接合部分38上，在一些实施例中也设置在非接合部分40上。泵送元件50可操作用以捕获经过密封边缘44、在轴26和活动表面36的接合部分38之间泄漏的润滑剂。如下所述，泵送元件50捕获泄漏的润滑剂并由于密封件20和轴26之间的相对转动而将润滑剂流体动力地泵送回润滑剂侧48中。静态的阻隔部52设置在密封边缘44和泵送元件50之间并密封贴靠在轴26上。静态阻隔部52使活动表面36的设计区域(包含泵送模式的区域)与密封边缘44分隔开。泵送元件50可以是铸造、切削在活动表面36中的或以其它方法沿活动表面36形成的多个凹槽。或者，泵送元件50也可以是突起的肋，所述肋在肋之间形成槽道以捕获泄漏出的润滑剂并由于密封件20和轴26之间的相对转动而将润滑剂流体动力地泵送入润滑剂侧48中。所述肋可沿活动表面36成型、模铸或以其它方法制造。因此，应当意识到术语泵送元件既可指沿密封件20的活动表面36的凹槽、肋，也可两者均是。
泵送元件50设置在活动表面36上以提供所希望的模式，该模式使得捕获泄漏出的润滑剂并将润滑剂引导入润滑剂侧48中。泵送元件50设置成形成双向模式且泵送元件50可与轴26和密封件20之间相对转动的方向无关地操作。为了实现此目的，如下所述，泵送元件50在活动表面36上基本对称取向地设置。泵送元件50根据离密封边缘44的距离分级。可以存在一级或多级。最接近密封边缘44的级称为主级54，而离密封边缘44更远的泵送元件50称为次级56。例如，如图3所示，密封件可包括四个主级泵送元件54而没有次级泵送元件。而如下所述，图4中的密封件既包括(与图3中的相同的)主级泵送元件，又包括多个次级泵送元件。主级泵送元件的功能是捕获泄漏的润滑剂并将润滑剂引导入密封件的润滑剂侧48中。如下所述，次级泵送元件的功能是捕获泄漏经过主级泵送元件的润滑剂并将所捕获的润滑剂传输回主级泵送元件以便随后泵送和传送回润滑剂侧48中。
优选地，每个级由绕中心开口32以对称样式沿活动表面36定位的相同的泵送元件组成。主级中既可具有象两个那么少的彼此相交的主级泵送元件54，使得每个泵送元件50绕中心开口32环抱少于一个整圆，也可具有如所需数目一样多的主级泵送元件。在主级内的泵送元件的数目上要考虑的一个因素是密封件高度同轴直径的关系。如下所述，次级的使用是可选的。当使用次级时，次级中的次级泵送元件56的数目没有上限，也可以是1。
优选地，主级泵送元件54主要在活动表面36的接合部分38内(即，主要在活动表面36和轴26之间的直接接触的区域内)，但也可在非接合部分40中。次级泵送元件56优选地主要在非接合部分40内(即，主要在活动表面36和轴26之间的间隙区域内)，但也可在接合部分38中。
优选地，每个主级泵送元件54都具有当每个泵送元件接近其邻近静态阻隔部52的终止位置58时减小到零的可变的高度(在肋的情况下)或可变的横截面积(在凹槽情况下)。这种变化的目的在于导致靠近终止位置58的主级泵送元件54内的流体压力的有利的增加。在终止位置58处达到的最大压力取决于流体填充的泵送元件的长度(凹槽的长度或由肋形成的楔形的体积)。当压力超过密封边缘打开压力时，活动表面36的接合部分38的密封边缘44和静态阻隔部52抬离轴26，由主级泵送元件54泵送的润滑剂被引导回润滑剂侧48中。这种将所捕获的润滑剂泵送回润滑剂侧48中的循环的动力学取决于多种因素，包括泄漏出的润滑剂产生的速率、凹槽/肋的几何形状、密封边缘打开压力、材料记忆性能等。可以预见有两个基本阶段/状态——稳态阶段和动态阶段。当泄漏率和泵送率静态地平衡时形成稳态阶段。活动表面36(静态阻隔部52和密封边缘44)最靠近终止位置58的区域持续打开成足以产生足够在由主级泵送元件54形成的凹槽/楔形部中维持永久流体滞留的流动阻力。在动态阶段，邻近终止位置58的密封边缘44和静态阻隔部52经历从轴26周期性的抬离，该抬离排空凹槽/楔形部储液器并使所捕获的润滑剂返回润滑剂侧48。这种结构的好处是，只要润滑剂存在于主级泵送元件54的凹槽/楔形部区域中，则向密封边缘44和静态阻隔部52提供润滑。
现在参见图3，示出密封件20的活动表面36上的泵送元件双向模式的第一优选实施例。在该第一优选实施例中，所有的泵送元件都是主级泵送元件54。优选地，每个主级泵送元件54彼此相同并对称地定位在活动表面36上。每个主级泵送元件54具有两个终止位置58，该终止位置邻近密封边缘44并在终止位置和密封边缘之间具有静态阻隔部52。在第一优选实施例中，具有四个相同的弓形的主级泵送元件54，每个具有围绕单个引入位置60对称定位的两个终止位置58。引入位置60是泵送元件最远离密封边缘44的部分。引入位置60和终止位置58之间(在图3-7中沿径向)的距离限定了泵送元件的节距。在主级泵送元件54中，节距越小，终止位置58处的流体压力越高，但轴向流体推力越小。反之，节距越大，终止位置58处的流体压力越小，而轴向流体推力越大。这样，基于密封边缘设计44、材料性能和所需的泵送率之间的相互影响来选择节距。主级泵送元件54在活动表面36上布置成使每个泵送元件绕密封边缘44环抱小于一个整圆。优选地，主级泵送元件54布置成使得经过密封边缘44流出的润滑剂必须在延伸超出活动表面36的接合部分38之前遭遇一个或多个主级泵送元件54。主级泵送元件54当在终止位置58之间延伸时具有彼此相交处。取决于轴26和密封件20之间的相对转动的方向，捕获在主级泵送元件54内的润滑剂被朝向终止位置58中的一个泵送。为了有助于流体经过与其它主级泵送元件54的彼此相交处而平滑地流动到终止位置，优选地泵送元件之间的交角α是明显大于零度的锐角。当所捕获的润滑剂到达终止位置58中的一个时，该终止位置处的流体压力增大到超过密封件抬离压力(密封边缘44和静态阻隔部52从轴26抬离的压力)的程度，润滑剂流过静态阻隔部52和密封边缘44进入润滑剂侧48中。
现在参见图4，示出根据本发明的第二优选实施例的用于密封件120的泵送元件150的双向模式。在该第二优选实施例中，除主级泵送元件154之外还使用次级泵送元件156。次级泵送元件156的功能是捕获泄漏经过主级泵送元件154的润滑剂并将所捕获的润滑剂传输回主级泵送元件154中用以进一步泵送回润滑剂侧48。次级泵送元件156将捕获在其中的润滑剂引导到主级泵送元件154的引入位置160。因为引入位置160是主级泵送元件154在终止位置158之间的最远的部分，所以这是一过渡部，其中相对转动会根据相对转动的方向导致该过渡部中的润滑剂流向终止位置158中的一个。次级泵送元件156的数目可从零(例如在第一优选实施例中)变化到多个次级泵送元件156(如图4所示)。可使用的次级泵送元件156的数目没有上限。
尽管次级泵送元件156的某部分可沿活动表面36的接合部分38延伸，但是次级泵送元件156主要沿活动表面36的非接合部分40延伸。不需要如在主级泵送元件的优选实施例中那样改变高度(在肋的情况下)和横截面积(在凹槽的情况下)。次级泵送元件156而是可具有通常一致的高度或横截面积。但是，应当意识到，如果需要的话，高度(在肋的情况下)和横截面积(在凹槽的情况下)可设计成变化的以在次级泵送元件156内提供有利的流体压力梯度。由次级泵送元件156产生的泵送力的大部分由于轴和密封件之间的相对转动而由非润滑侧46中的空气运动供给能量。可以预期，由次级泵送元件156产生的泵送率小于由主级泵送元件产生的泵送率。这是可接受的，因为次级泵送元件被期望以低于主级泵送元件的速率接收/捕获润滑剂。
在该第二优选实施例中，次级泵送元件156包括两个同心的径向延伸的泵送元件164，所述径向延伸的泵送元件164由多个轴向延伸的泵送元件166相互连接。轴向延伸的泵送元件166中的一些也与主级泵送元件154上的引入位置160相连通。次级泵送元件156由此与主级泵送元件154的引入位置160相连通以将捕获在次级泵送元件中的润滑剂发送回主级泵送元件154。
现在参见图5，示出根据本发明的第三优选实施例的用于密封件220的泵送元件250的双向模式。在此第三优选实施例中，使用与上文参考第一和第二优选实施例描述的主级泵送元件相同的主级泵送元件250。但是次级泵送元件256不同。特别地，次级泵送元件256是弓形的，包括次级泵送元件256的两个截然不同的组。次级泵送元件的第一组268在邻近的主级泵送元件254的邻近引入位置260之间延伸并与该邻近引入位置260相连通。次级泵送元件的第二组270在第一组268中的邻近的泵送元件的邻近引入位置272之间延伸。
次级泵送元件256的弓形的形状使得次级泵送元件中的润滑剂从次级泵送元件的第二组270流到次级泵送元件的第一组268上的引入位置272。次级泵送元件的第一组268内的润滑剂流到主级泵送元件254的引入位置260，该润滑剂然后流到终止位置258。为了有助于润滑剂在次级泵送元件256内平滑地传输，优选地次级泵送元件的第一组与第二组268、270之间的交角α和泵送元件的第一组268与主级泵送元件254之间的交角α是明显大于零度的锐角。应当意识到，次级泵送元件的第一组与第二组268、270之间的交角可以不同于次级泵送元件的第一组268与主级泵送元件254之间的交角。
在该第三优选实施例中，主级泵送元件254的数目决定次级泵送元件的第一组和第二组268、270中的泵送元件的数目。也就是说，因为次级泵送元件的第一组268在邻近的主级泵送元件254的邻近的引入位置260之间延伸，所以在第一组268中需要与主级泵送元件254的数目相同的泵送元件的数目。同样，由于次级泵送元件的第二组270在第一组268中的邻近的泵送元件上的引入位置272之间延伸，所以第二组270中的泵送元件的数目与第一组268中的泵送元件的数目相同。
现在参见图6，示出根据本发明的第四优选实施例的用于密封件320的泵送元件350的双向模式。在此第四优选实施例中，使用六个主级泵送元件354并且每个主级泵送元件354沿着密封件320的活动表面336的比在以前的实施例中更小的部分延伸。另外，主级泵送元件354彼此不相交。在其它方面，主级泵送元件354与上面参考第一、第二和第三优选实施例描述的主级泵送元件基本相同。次级泵送元件356是弓形的并包括次级泵送元件356的三个截然不同的组。次级泵送元件的第一组368在邻近的主级泵送元件354中的邻近引入位置360之间延伸并与该邻近引入位置360相连通。次级泵送元件的第二组370在第一组368中的邻近的泵送元件的邻近引入位置372之间延伸。次级泵送元件的第三组371在第二组370中的邻近的泵送元件的邻近引入位置372之间延伸。
次级泵送元件356的弓形的形状使得次级泵送元件中的润滑剂从次级泵送元件的第三组371流到次级泵送元件的第二组370上的引入位置372。次级泵送元件的第二组370内的润滑剂流到次级泵送元件的第一组368上的引入位置372。次级泵送元件的第一组368内的润滑剂流到主级泵送元件354的引入位置360，该润滑剂然后流到终止位置358。为了有助于润滑剂在次级泵送元件356内平滑地传输，优选地次级泵送元件的第一组、第二组与第三组368、370、371之间的交角α和泵送元件的第一组368与主级泵送元件354之间的交角α是明显大于零度的锐角。应当意识到，次级泵送元件的第一组、第二组与第三组368、370、371之间的交角彼此可以不同而且也可不同于次级泵送元件的第一组368与主级泵送元件354之间的交角。
在该第四优选实施例中，主级泵送元件354的数目再次决定次级泵送元件的第一组、第二组和第三组368、370、371中的泵送元件的数目。也就是说，因为次级泵送元件的每个组都在邻近的主级泵送元件354或邻近的次级泵送元件356的邻近的引入位置之间延伸，所以在次级泵送元件356的每个组中都需要与主级泵送元件354的数目相同的泵送元件数目。
现在参见图7，示出根据本发明的第五优选实施例的用于密封件420的泵送元件450的双向泵送模式。该第五优选实施例与第三优选实施例类似，不同之处在于，次级泵送元件的第二组470具有开口端474并缺少引入位置。第一组和第二组468、470仍然是弓形的、本质上对称的，并因此由于轴和密封件之间的相对转动而朝向主级泵送元件454驱动所述第一组和第二组中的润滑剂。与在第三优选实施例中一样，次级泵送元件的第二组470内的流体被朝向次级泵送元件的第一组468的引入位置472引导。次级泵送元件的第一组468内的流体被朝向主级泵送元件454的引入位置460驱动，并然后被驱动到终止位置458和流入密封件420的润滑剂侧中。次级泵送元件的第二组470的开口端474可允许那里的一些润滑剂流出。这样，在第五优选实施例中，可能不能实现第二、第三和第四优选实施例的所有优点。
现参见图8A和8B，示出用于使次级泵送元件556与其它次级泵送元件556和/或主级泵送元件554相互连接的可选布置。在前述的优选实施例中，泵送元件的相交导致形成一个泵送元件的终止位置，其对应于所捕获的润滑剂被引导入其中的泵送元件的引入位置。在图8A所示的实施例中，示出次级泵送元件556具有终止位置580，该终止位置在不同于相应的引入位置560、572的位置处与主级泵送元件554和/或次级泵送元件556中的一闭合器(closer)相互连接。在这些可选的实施例中，次级泵送元件556内的润滑剂被传输到主级泵送元件554或次级泵送元件556中的其它闭合器用以随后传输到主级泵送元件554。再次地，为了有助于润滑剂在不同泵送元件之间平滑地传输，优选地交角α是明显大于零度的锐角。
现参见图8B，示出用于使次级泵送元件556′与其它次级泵送元件556′或主级泵送元件554′相互连接的第二可选构型。在此可选布置中，次级泵送元件556′再次具有终止位置580′，该终止位置在不同于相应的引入位置560′、572′的位置处或者与主级泵送元件554′或者与次级泵送元件556′中的闭合器相互连接。此外，次级泵送元件556′在终止位置580′之前的相交位置582′处彼此相交。捕获在次级泵送元件556′内的润滑剂被传输到主级泵送元件554′，或次级泵送元件556′中的其它闭合器，用以随后传输到主级泵送元件554′。为了使润滑剂在泵送元件550′之间平滑地传输，优选地交角α是明显大于零度的锐角。应当意识到，图8A和图8B中所示的用于泵送元件550、550′的可选构型可整体或部分地与不同优选实施例一起使用。
现在参见图9，示出根据本发明的第六优选实施例的用于密封件620的泵送元件650的双向模式。在此第六优选实施例中，只使用了主级泵送元件654。该主级泵送元件654包括多个螺旋状或盘旋延伸的泵送元件，该泵送元件从邻近静态阻隔部652和密封边缘644的终止位置658延伸到开口端676。当主级泵送元件654从终止位置658延伸到开口端676时可延伸少于或多于中心开口632的整个圆周。主级泵送元件654的一半绕中心开口632顺时针延伸而主级泵送元件654的另一半逆时针延伸，从而在其中提供双向的润滑剂的泵送。主级泵送元件654彼此相交的角度α优选为明显大于零度的锐角以有助于流体直接通过相交处传输。优选地，当主级泵送元件654接近终止位置658时，高度(在肋的情况下)或横截面积(在凹槽的情况下)减小至零。这导致当润滑剂接近终止位置658时增加的流体压力并有助于静态阻隔部652和密封边缘644的抬离和润滑剂返回密封件620的润滑剂侧648。再次地，开口端676的使用会导致一些润滑剂流出。因此，一些其它优选实施例的所有优点在该第五优选实施例中可能不能实现。
根据本发明原理的密封件可由多种材料成分制成。例如，动态密封件可包括塑料、橡胶或任何多种已知弹性体如PTFE、TPE(热塑性弹性体)、TPV(热塑性硫化橡胶)、以及FlouropreneTM材料(一种在美国专利6,806,306中描述的合成物)等。
因此，利用用于泵送元件的双向模式中的一种的密封件有利地捕获泄漏经过密封边缘的润滑剂并使润滑剂返回密封件的润滑剂侧。对称泵送元件的使用与密封件和轴之间的相对转动的方向无关地提供了基本相等的泵送能力。此外，静态阻隔部的使用使得每次润滑剂往回流入密封件的润滑剂侧时能够润滑静态阻隔部的接触部分。次级泵送元件的使用有利地提供了当润滑剂泄漏经过第一级泵送元件时的附加能力。
虽然本发明是参考特定实施例进行描述和说明的，但是应当意识到，这些实施例仅是示例性的，从所示实施例出发的变型也被认为是落在本发明的范围内。例如，各种泵送元件的弓形形状可与所示的不同。另外，当泵送元件沿活动表面延伸时所述弓形形状可变化从而不要求恒定的弓形形状。此外，泵送元件可绕中心开口延伸得比所示的更多或更少。另外，形成各级的泵送元件的数目可与所示的不同。这样，不偏离本发明中心思想的变型也应被认为是落在本发明的范围内。这种变型不应认为是偏离了本发明的精神和范围。

Claims (32)

1.一种双向动态密封件，该密封件包括：
润滑剂侧；
非润滑剂侧；
密封部分，该密封部分包括与所述非润滑剂侧连通的活动表面和该密封部分端部处的密封唇口，所述密封唇口面对着所述润滑剂侧，所述密封唇口限定一开口，轴可设置于该开口中，所述活动表面可操作用以与设置于所述开口中的轴相接合并密封贴靠在该轴上；以及
多个泵送元件，所述泵送元件沿着所述活动表面延伸并终止于未到达所述密封唇口处，在泵送元件和密封唇口之间具有静态阻隔部，所述泵送元件可操作用以捕获泄漏经过所述密封唇口的润滑剂，并通过所述活动表面和设置在所述开口中的轴之间的相对转动而与所述相对转动的方向无关地朝着所述密封唇口泵送所述被捕获的润滑剂、使该润滑剂经过所述静态阻隔部并回到所述润滑剂侧中。
2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件沿所述活动表面螺旋状地延伸，其中泵送元件的第一组顺时针延伸而泵送元件的第二组逆时针延伸。
3.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件各自具有第一端和第二端，所述第一端邻近所述静态阻隔部而所述第二端远离所述静态阻隔部并开口。
4.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，在泵送元件的所述第一组和第二组中存在相等数目的泵送元件。
5.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件中的至少两个彼此相交。
6.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，相交的泵送元件具有明显大于零度的交角。
7.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件是主泵送元件，该主泵送元件各自具有一对邻近所述静态阻隔部的终止位置和沿所述泵送元件在离所述密封唇口最远位置处的引入位置，所述密封件还包括多个沿所述活动表面延伸的次泵送元件，其中所述主泵送元件设置在所述次泵送元件和所述密封唇口之间，所述次泵送元件可操作用以捕获泄漏经过所述主泵送元件的润滑剂并将所述捕获的润滑剂在不同于所述引入位置的位置处引导到所述主泵送元件。
8.根据权利要求7所述的密封件，其特征在于，所述次泵送元件中的至少一个与另一个次泵送元件相交。
9.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件是主泵送元件，该主泵送元件各自具有一对邻近所述静态阻隔部的终止位置和沿所述泵送元件在离所述密封唇口最远位置处的引入位置，所述密封件还包括多个沿所述活动表面延伸的次泵送元件，其中所述主泵送元件设置在所述次泵送元件和所述密封唇口之间，所述次泵送元件可操作用以捕获泄漏经过所述主泵送元件的润滑剂并将所述捕获的润滑剂引导到所述主泵送元件的所述引入位置。
10.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件是对称的。
11.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，终止于邻近静态阻隔部处的泵送元件具有当所述泵送元件接近所述静态阻隔部时减小的横截面积。
12.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述泵送元件是凹槽。
13.一种动态双向密封件，该密封件包括：
可操作用于与轴相接合并贴靠在该轴上形成密封的活动表面；
限定一可操作用以接纳轴的开口的密封唇口；
在所述活动表面上的双向流体泵送模式，该泵送模式可操作用以捕获泄漏经过所述密封唇口的润滑剂并将所捕获的润滑剂泵送到润滑剂侧，所述泵送模式包括：
(i)多个沿所述活动表面延伸的主泵送元件，该主泵送元件可操作用以将所捕获的润滑剂泵送到所述润滑剂侧，每个主泵送元件具有一对邻近所述密封唇口的终止位置，每个主泵送元件具有远离所述密封唇口的引入位置；和
(ii)多个沿所述活动表面延伸的次泵送元件，所述主泵送元件位于所述次泵送元件和所述密封唇口之间，所述次泵送元件可操作用以捕获泄漏经过所述主泵送元件的润滑剂并将所捕获的润滑剂引导到所述主泵送元件。
14.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，次泵送元件的第一组中的各泵送元件在所述主泵送元件中的两个的引入位置之间延伸并将所捕获的润滑剂引导到所述主泵送元件的所述引入位置。
15.根据权利要求14所述的密封件，其特征在于，次泵送元件的第二组中的各泵送元件与在所述第一组中的所述次泵送元件中的一个的引入位置相连通。
16.根据权利要求15所述的密封件，其特征在于，次泵送元件的所述第二组中的各泵送元件与在所述第一组中的两个邻近的次泵送元件的临近引入位置相连通。
17.根据权利要求15所述的密封件，其特征在于，次泵送元件的所述第二组中的各泵送元件的一端与在所述第一组中的所述次泵送元件中的一个的引入位置相连通，而所述第二组中的各泵送元件的第二端是开口的。
18.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件的每一个都是弓形的和对称的。
19.根据权利要求18所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件的每一个都绕其引入位置对称。
20.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，至少一个次泵送元件与至少一个其它次泵送元件相交。
21.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件的每一个都终止于未到达所述密封唇口处，在各终止位置和所述密封唇口之间设置有静态阻隔部。
22.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件的每一个都与至少两个其它主泵送元件相交。
23.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件和次泵送元件是凹槽。
24.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述次泵送元件包括至少一个环绕所述主泵送元件的环形泵送元件和多个基本平直的泵送元件，所述基本平直的泵送元件在所述环形泵送元件和所述引入位置之间延伸，并与所述环形泵送元件和所述引入位置相连通。
25.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，各主泵送元件的大部分沿所述活动表面的接触轴的部分延伸，各次泵送元件的大部分沿所述活动表面的与所述轴间隔开的部分延伸。
26.根据权利要求13所述的密封件，其特征在于，所述主泵送元件具有在所述引入位置和所述终止位置之间减小的横截面积，所述次泵送元件具有基本一致的横截面积。
27.一种使泄漏经过轴上的密封件的密封边缘的润滑剂返回密封件的润滑剂侧的方法，该方法包括：
(a)用密封件活动表面上的多个主泵送元件捕获泄漏经过密封边缘的润滑剂；
(b)用密封件活动表面上的多个次泵送元件捕获泄漏经过所述主泵送元件的润滑剂，其中主泵送元件设置在密封边缘和所述次泵送元件之间；
(c)将捕获在所述次泵送元件中的润滑剂传输到所述主泵送元件的引入位置；以及
(d)通过密封件的所述活动表面和轴之间的相对转动，与所述相对转动的方向无关地将由所述主泵送元件捕获的和/或被传输到所述主泵送元件的润滑剂泵送到密封件的润滑剂侧。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，(c)包括将捕获在各个次泵送元件中的润滑剂传输到在两个邻近主泵送元件中的一个中的引入位置。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，该方法还包括用设置于在次泵送元件的第一组外面的所述活动表面上的次泵送元件的第二组捕获泄漏经过次泵送元件的所述第一组的润滑剂，并将捕获在次泵送元件的所述第二组中的润滑剂传输到次泵送元件的所述第一组的引入位置。
30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，(b)和(c)以同心的、环绕所述主泵送元件的弓形次泵送元件和平直的次泵送元件来执行，该平直的次泵送元件从所述弓形次泵送元件延伸到所述主泵送元件中的引入位置。
31.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，(d)包括朝向所述主泵送元件的终止位置泵送润滑剂，并使润滑剂经过设置在所述终止位置和密封边缘之间的静态阻隔部。
32.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，(b)和(c)由主要位于所述活动表面的与轴间隔开的部分上的次泵送元件来执行，而(a)和(d)由主要位于所述活动表面的与轴相接触的部分上的主泵送元件来执行。
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