CN101415975A - 具有可控的泵送速率的密封件 - Google Patents
具有可控的泵送速率的密封件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101415975A CN101415975A CNA2007800123550A CN200780012355A CN101415975A CN 101415975 A CN101415975 A CN 101415975A CN A2007800123550 A CNA2007800123550 A CN A2007800123550A CN 200780012355 A CN200780012355 A CN 200780012355A CN 101415975 A CN101415975 A CN 101415975A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- groove
- sealing
- lubricant side
- active
- axle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
本发明涉及一种动态密封件,该密封件有利地使用密封件活动侧或活动表面上的凹槽来捕获泄漏的润滑剂并将润滑剂流体动力的泵送回密封件的被润滑侧中。所述凹槽在未到达密封件的朝向润滑剂侧的前缘处终止,从而在凹槽的终止位置和密封件边缘之间形成静态阻隔部。当靠近静态阻隔部的凹槽内的流体压力超过密封唇口的打开压力时,凹槽中的润滑剂被泵送回到密封件的润滑剂侧中。凹槽可具有其中流体压力逐步增加的导入区和其中流体压力比在导入区中增加得更快的增压区。增压区靠近静态阻隔部地设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种动态的轴密封件,更具体地,涉及一种具有可控的泵送速率的动态的轴密封件设计。
背景技术
旋转轴密封件已经应用在机械、汽车工业以及其它产业中。所述密封件具有空气侧和润滑剂侧。密封件有助于将润滑剂(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。已经提出了各种设计方案来捕获泄漏出的润滑剂并将其送回被密封侧。在一种方案中,将螺旋槽或组合肋(下文统称为凹槽)设置在密封件的活动侧上以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。
用于流体动力地泵送润滑剂的凹槽在密封件的油侧开口并在那里与润滑剂相连通。使凹槽在密封件的油侧开口带来潜在的问题。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。在一种试图克服这些缺陷的尝试中,油侧上的螺旋槽的出口点被阻塞。然而,阻塞油侧上的出口点使泵送速率严重降低,以至于密封件性能退化并且使这种密封件的使用不切实际和/或不可能。另一种试图克服这些缺陷的尝试不是在内侧上的出口点、而是在凹槽朝向空气侧的第2-3圈处阻塞泵送凹槽。这样做也降低了泵送速率,但是不至于到达使密封件性能退化太多的程度。但是,这种阻塞确实造成了其它困难。最显著的困难是靠近出口点处油停滞。这又导致油在凹槽中焦化并最终导致密封件失效。因此,提供一种有效地使用凹槽来将润滑剂流体动力地泵送回润滑剂侧而同时减少和/或消除上述缺陷的密封件,是有利的。
发明内容
根据本发明的原理,具有可控的泵送速率的密封件有利地利用密封件活动侧或活动表面上的凹槽来捕获泄漏出的润滑剂并将所述润滑剂流体动力地泵送回被润滑侧中。所述凹槽沿密封件活动侧的一部分延伸。但是,该凹槽不延伸到密封件朝向润滑剂侧的前缘处,而是在未到达前缘处终止,从而在凹槽和密封件的润滑剂侧上的密封边缘之间形成静态阻隔部(隔坝部,dam)或静态阻隔带。泄漏经过润滑剂侧上的密封边缘的润滑剂被捕获在凹槽中并由于密封件和所述密封件设置于其上的轴之间的相对转动而被引导回润滑剂侧。凹槽内的流体压力上升直至达到临界值,此时凹槽中的流体压力超过密封唇口打开压力,于是润滑剂流入密封件的润滑剂侧中。在一些实施例中,凹槽的构造为由凹槽的一部分形成导入区并由凹槽的一不同的部分形成增压区。增压区邻近静态阻隔部。流体压力增长在导入区中较慢而在增压区中变得较快。
在本发明的密封件中静态阻隔部的使用有利地避免了静态泄漏和与不充分的流体流动相关的问题(焦化、碳化等)。本发明的另一个优点是在静态阻隔部抬离之前总有一定量的润滑剂存在于凹槽中。这些润滑剂改善了密封唇口的润滑,从而减少了磨损并有效地去除了焦化的润滑剂和残渣,这又能延长密封件的使用寿命。
在本发明的一个方面,动态密封件包括润滑剂侧和非润滑剂侧。一密封部分可操作用于与一轴相接合并密封贴靠在该轴上。该密封部分包括与非润滑剂侧相连通的活动表面和在密封部分端部处的密封唇口。密封唇口面对润滑剂侧并限定一开口,轴可设置于该开口中。活动表面可操作用于与设置在所述开口中的轴相接合并密封贴靠在该轴上。存在至少一个泵送元件,该泵送元件沿着活动表面延伸并且未达到密封唇口就终止。泵送元件具有开始位置和终止位置。泵送元件可操作用以捕获泄漏经过密封唇口的润滑剂,并由于活动表面和轴之间的相对转动而朝着终止位置泵送该润滑剂并将该润滑剂泵送回润滑剂侧中。
在本发明的另一个方面,公开了另一种动态密封件。该动态密封件具有润滑剂侧和非润滑剂侧。一活动表面可操作用以密封贴靠在一轴上。至少一个凹槽沿所述活动表面从非润滑剂侧朝向润滑剂侧延伸,其中活动表面的一部分设置在凹槽和润滑剂侧之间。所述凹槽可操作用以捕获在活动表面和轴之间泄漏的润滑剂,并经过活动表面的所述部分将所捕获的润滑剂泵送回润滑剂侧中。凹槽的第一部分具有第一特征。凹槽的第二部分具有不同于第一特征的第二特征。凹槽的第二部分比凹槽的第一部分更靠近润滑剂侧。
在本发明的又一个方面,公开了一种使泄漏经过在一轴上的动态密封件的润滑剂返回该密封件的润滑剂侧的方法。该方法包括:(1)将泄漏经过密封件的润滑剂捕获在密封件的活动表面上的凹槽中,所述凹槽未达到密封件的润滑剂侧就终止;(2)朝向密封件的润滑剂侧往回泵送凹槽中的捕获的润滑剂;(3)随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而增加凹槽中的流体压力;(4)以凹槽中的流体压力使密封件靠近润滑剂侧的部分抬离轴;以及(5)通过密封件的抬离部分和轴之间的间隙使凹槽中的捕获的润滑剂返回密封件的润滑剂侧。
附图说明
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。
从详细描述和附图中将更彻底地理解本发明。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2的圆圈3中的密封件活动侧的放大的局部剖视图;
图4是对于图3所示的密封件构型在凹槽中的假定/假想润滑剂压力随距离而变化的图;
图5A-5E是用于根据本发明原理的密封件中的凹槽的各种可选的横截面构型或几何形状的局部图示;
图6是图1的密封件的第一可选实施例,其示出不同的凹槽构型;
图7是图1的密封件的第二可选实施例,其示出不使用增压区的凹槽构型;以及
图8是图1的密封件的活动表面的俯视图的示意性简化图示,其示出沿着密封件活动表面延伸的两个不同凹槽。
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。
参见图1-3,其中示出根据本发明的优选实施例的动态密封件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(在图2中最佳地示出)。密封件20与一旋转的轴28相接合并在旋转的轴28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30,该安装部分中具有环形的凹部32。罩壳22的安装部分22a位于环形凹部32内。应注意,安装部分30和罩壳22可以是多种形状和形式的,而不应认为与本发明特别相关。安装部分30安装在可由塑料或金属制成的罩壳22上且安装部分30可根据众所周知的安装技术联结在该罩壳上。
密封件20包括中心开口36,通过该开口设置有一轴28。开口36的直径尺寸确定成小于轴28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28上时,密封件20接近开口36的部分会变形。密封件20的变形受到抵抗并且贴靠在轴28上形成流体紧密性密封。
密封件20具有锥形的密封部分40,该密封部分从安装部分30沿轴向和径向延伸。开口36位于密封部分40中。密封部分40具有与轴28接合的活动侧/表面44。密封部分40还包括与活动表面44相对的非活动侧/表面48。非活动表面48不与轴28相接合。前部的密封边缘或唇口52分隔开活动表面44和非活动表面48。活动表面44暴露在空气侧49中,而非活动表面48和密封边缘52暴露在润滑剂(例如油)侧50。
至少一个凹槽60(图8示出两个凹槽)位于活动表面44上并绕着轴28成螺旋形,其中活动表面44的部分62设置在凹槽之间。随着凹槽60绕轴28缠绕、活动表面44的部分62设置在凹槽之间,凹槽60沿着活动表面44轴向延伸。凹槽60的节距/间距可以变化,并且如果需要的话可以一致或不变。凹槽60可以沿活动表面44通过铸造、切削或以其它方法形成。
凹槽60是液力泵送元件。凹槽60捕获经过密封边缘52漏出的润滑剂并将被捕获的润滑剂泵送回润滑剂侧50中。如下所述,活动表面44和轴28之间的相对转动使得被捕获在凹槽60内的润滑剂被朝向润滑剂侧50引导并经过密封边缘52。
现参见图3,示出活动表面44和其中的凹槽60的细节。凹槽60可以是沿着活动表面44在开始位置64和终止位置68之间成螺旋形地或盘旋延伸的单个凹槽。或者,如图8所示,密封件20可具有沿着活动表面44成螺旋形地或盘旋延伸的多个凹槽60。例如,如图所示,第一凹槽60a从开始位置64a延伸到终止位置68a,而第二凹槽60b从开始位置64b延伸到终止位置68b。凹槽60a、60b不相互交叉。另外,凹槽60a、60b在同一方向上沿活动表面44盘旋。凹槽60a、60b盘旋的方向决定了被捕获的润滑剂由于密封件20和轴28之间的相对转动而被发送的方向。通过凹槽60a、60b均沿着同一方向盘旋,凹槽60a、60b提供了单方向的泵送作用,使得凹槽60a、60b均沿着相同的方向泵送凹槽中的润滑剂。虽然示出密封件20具有一个或两个凹槽60,但是应当意识到,如果需要的话,可以使用多于两个凹槽。
凹槽60未到达密封边缘52即终止。具体地,在密封边缘52和终止位置68之间设置有静态阻隔部70。静态阻隔部70邻近密封边缘52并直接接触轴28且贴靠在轴28上形成密封。为了便于将泄漏出的润滑剂流体动力地泵送回润滑剂侧50中,凹槽60包括两个不同的区域或部段74、76。第一区域74被称为导入区而第二区域76被称为增压区。导入区74的特征是,凹槽60具有基本不变的横截面积。相反,增压区76的特征是具有随着凹槽60接近静态阻隔部70附近的终止位置68而减小到零的横截面积。在优选的实施例中,导入区74和增压区76中的凹槽60的宽度W均相同,而导入区74中的凹槽60的深度不同于增压区76中的凹槽60的深度。具体地,在导入区74中凹槽60的深度基本不变,而在增压区76中,随着凹槽60接近终止位置68,凹槽60的深度不断减小。这样,导入区74中的凹槽60的横截面积基本不变,而当凹槽60接近终止位置68时,增压区76中的凹槽60的横截面积接近零。如下所述,增压区76中的凹槽60的横截面积的变化有利地便于润滑剂从凹槽60返回润滑剂侧50。
现在参见图4,示出凹槽60内的流体压力(曲线82)随凹槽60内的位置而变化的假定示例。当润滑剂被凹槽60捕获后,密封件20和轴28之间的相对转动朝着终止位置68驱动润滑剂。结果,当接近终止位置68时凹槽60内的流体压力增加。在本发明的凹槽设计中,导入区74中的流体压力增长(曲线82a)的速率比增压区76内的流体压力增长(曲线82b)的速率低(慢)。具体地,由于导入区74中凹槽60的基本一致的横截面积,流体压力以较慢的速率增长,该速率可以是或不是恒定的速率。但是,当润滑剂进入增压区76中时,凹槽60的减小的横截面积使得当凹槽60越接近终止位置68时流体压力增长越迅速。增压区76中的流体压力增长速率可以是恒定的或非恒定的速率。这样,流体压力增长在导入区74中较慢而在增压区76中变得较快。
凹槽60内的流体压力持续增加直至达到或超过一临界值(如直线84所表示的密封唇口52的打开压力)。流体压力一达到或超过该临界值,增压区76中建立起来的流体压力就超过密封唇口的打开压力而润滑剂就被泵送入润滑剂侧50中。也就是说,增压区76内的压力增长到使静态阻隔部70抬离轴28并允许凹槽60内的润滑剂流回润滑剂侧50中的值。一旦凹槽60内的流体压力降到临界压力以下,静态阻隔部70就移回并密封贴靠在轴28上,而润滑剂从凹槽60流入润滑剂侧50的流动停止。润滑剂将又开始被收集在凹槽60内并使凹槽中的流体压力增加。一旦流体压力再次超过临界值,静态阻隔部70将从轴28分离并允许凹槽60内的润滑剂再次流入润滑剂侧50中直至流体压力降到临界值以下。这个过程在密封件20的整个工作期间一直持续。
凹槽60的物理形状和尺寸选择成,对于密封件20的预期使用寿命提供等于或大于经过密封唇口52的润滑剂的预期泄漏速率的泵送速率。也就是说,在密封件20的使用寿命期间,经过密封唇口52的泄漏速率会增加。凹槽60的尺寸选择成提供达到或超过经过密封唇口52的润滑剂的预期泄漏速率的泵送速率,同时还提供超过临界值的流体压力增加以使润滑剂能被泵送回密封件的润滑剂侧中。
根据经过密封唇口52的润滑剂的泄漏速率,可以达到凹槽60将润滑剂排回润滑剂侧50中的稳态阶段/状态。也就是说,根据凹槽60的设计、密封唇口52的性能以及密封件20和轴28之间的相对转动,经过密封唇口52泄漏出的润滑剂的持续流动可以被凹槽60捕获,并通过将静态阻隔部70附近的凹槽60内的压力维持在等于或大于临界压力而被输送回润滑剂侧50。因此,应当意识到,被捕获的润滑剂返回润滑剂侧50可以是非稳态流动或稳态流动。
导入区74中凹槽60的基本不变的横截面积和增压区76中凹槽60的减小的横截面积有利地便于所捕获的润滑剂返回润滑剂侧50。导入区74中的基本不变的横截面积使得当润滑剂接近增压区76时导入区74中的流体压力能逐渐增加。导入区74可构造成使得在密封件20的名义工作期间(即,密封件20经历润滑剂经过密封唇口52的正常的预期最大泄漏)不达到临界压力。通过在导入区74内不达到临界压力,活动表面44的一大部分(导入区74和密封唇口52之间的部分)可保持与轴28相接触从而帮助防止润滑剂经过密封件20泄漏。增压区76中凹槽60的减小的横截面积有利地使增压区76内的流体压力在邻近静态阻隔部70的位置处增加到超过临界压力84。在此位置处静态阻隔部70与轴28之间的接触的瓦解减少了在所捕获的润滑剂返回润滑剂侧50期间与轴28脱离紧密接触的活动表面44的量。应当意识到,虽然凹槽60在导入区74中的横截面积优选地基本不变,但是该横截面积也可以是变化的。也就是说,虽然不能实现本发明的所有的优点,但是也可以采用变化的横截面积,该横截面积的变化造成比增压区76中更慢的流体压力增长速率和/或避免或减小流体压力超过临界压力的可能性。
凹槽60的横截面形状可以改变。例如,如图3所示,凹槽60的横截面形状或几何形状可以是三角形的。然而,如图5A-5E所示,也可采用其它几何形状或横截面形状。例如,横截面形状可以方形的或矩形的(如图5A所示)、弯曲的或圆形的(如图5B所示)、梯形的(如图5C所示)和/或朝向或远离密封唇口52偏斜(分别如图5D和5E所示)。应当意识到,虽然优选地在导入区74中使凹槽60的横截面积保持基本不变,但是凹槽60的几何形状可在保持横截面积基本不变的同时而变化。也就是说,如果需要的话,凹槽60的几何形状可以改变(例如从三角形变成矩形),而同时保持横截面积基本不变并且仍然导致导入区74内流体压力的逐渐升高。凹槽60的几何形状在增压区76中也可以改变,只要能够实现横截面积的减小并在终止位置处接近零。这样,只要符合与横截面积有关的要求,凹槽60的几何形状可以改变。
现参见图6,示出根据本发明的原理的密封件120的第一可选实施例。在密封件120中,增压区176的递减的横截面积与优选实施例中的不同。具体地,凹槽160的深度D在导入区174和增压区176中均保持基本不变。为了减小增压区176内凹槽160的横截面积,随着凹槽160接近终止位置168,凹槽160在活动表面144的接触平面处的宽度不断减小。增压区176中凹槽160的递减的横截面积导致流体压力在增压区176中迅速增加,使得密封件120能够遵循与上面参照密封件20所讨论的相同的原理而工作。应当意识到,凹槽160的横截面积在增压区176内减小的方式可不同于上述示例。例如,当凹槽160接近终止位置168时,可采用凹槽160的递减深度和递减宽度的结合来减小增压区176中凹槽160的横截面积。另外,如上所述,也可采用凹槽160的变化的几何形状。
现参见图7,示出根据本发明原理的密封件220的第二可选实施例。在此实施例中,不使用增压区。相反,凹槽260在终止位置268处结束,其中静态阻隔部270设置在终止位置268和密封唇口252之间。凹槽260的横截面积在其整个长度上大体上一致。结果,凹槽260内的流体压力以渐进的步调增加直至最终超过临界压力(密封唇口252的打开压力)并将所捕获的润滑剂引导回润滑剂侧50。凹槽260的设计构造成在保持足够的泵送速率以将捕获的润滑剂引导回润滑剂侧50的同时保证凹槽260内的流体压力在终止位置268处超过临界压力。这样,在此实施例中,活动表面244包括具有终止位置268的凹槽260,该终止位置停止在未到达密封唇口252处从而在它们之间形成一静态阻隔部270。应当意识到,虽然第二可选实施例可操作用于使润滑剂返回密封件220的润滑剂侧50,但是可能不能实现采用优选实施例时的所有优点。
密封件20、120、220可由多种材料成分制成。例如,动态密封件可包含塑料、橡胶、或多种已知弹性体中的任何一种,例如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。
根据本发明原理的密封件具有多个优点。首先,静态泄漏和与不充分的流体流动相关的问题(焦化、碳化等)可通过适当地调节设计参数来容易地控制,因此提供了可靠的密封功能。另一个优点是,在静态阻隔部抬离轴之前凹槽中总是存在一定量的润滑剂。这些润滑剂提供了改进的密封唇口润滑从而减小磨损、有效地去除焦化的润滑剂和磨损的残渣,这又延长了密封件的寿命。这样,根据本发明原理的密封件提供了多个优点。
虽然本发明是参考特定的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,虽然示出凹槽的横截面构型的多种几何形状,但是应当意识到,这些横截面几何形状仅是示例性的,也可采用其它横截面几何形状。活动表面44、144、244的部分62、162、262的形状可以改变。例如,所述部分62、162、262可具有变化的宽度并且如果需要的话可减小到一个点或可为一个点。另外,虽然密封件是参考具体的密封部分40、安装部分30和罩壳22示出的,但是应当意识到,这些仅是示例性的,也可采用使密封件的活动表面能够与轴相接合的其它构造。此外,密封件20、120、220不需要密封贴靠在轴28的外径上。相反,密封件20、120、220的活动表面44、144、244可密封贴靠一连接在轴28上的部件、比如轴向的挡油圈或凸缘的平坦区域或平坦表面。这种应用可提供沿径向的泵送作用。此外,虽然对图8中的多个凹槽的描述显示了各凹槽的终止和结束位置直接地彼此相对,但是应当意识到它们无需这样相对定位,而是可以相互偏斜。此外,应当意识到,本文示出的密封件20的尺寸仅是示例性的,用以便于理解本发明的原理和功能。同样,本文所示的尺寸可以改变而不偏离本发明的精神和范围。另外,虽然公开了结构的适用于密封件中的具体材料,但是应当意识到,这种列举仅是说明性的,并不是无遗漏地穷举可用于形成根据本发明原理的密封件的材料类型。此外,应当意识到,虽然泵送元件描述为凹槽,但是也可在密封件的活动表面上使用凸起的肋来代替凹槽,尽管这样可能无法实现本发明的所有优点。此外,还应当意识到,虽然轴28描述成旋转轴,但是轴28可以是静止不动的而密封件20可绕轴28转动。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 (26)
1.一种动态密封件,该密封件包括:
润滑剂侧;
非润滑剂侧;
密封部分,该密封部分可操作用以与轴相接合并密封贴靠在该轴上,所述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
至少一个泵送元件,该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,所述泵送元件具有开始位置和终止位置,所述泵送元件可操作用于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轴之间的相对转动而朝着所述终止位置泵送所述润滑剂并将该润滑剂泵送回所述润滑剂侧中。
2.根据权利要求1所述的动态密封件,其特征在于,所述至少一个泵送元件是在所述活动表面中的至少一个凹槽。
3.根据权利要求2所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽的第一部分具有基本不变的横截面积,所述凹槽的第二部分具有随着所述凹槽朝着所述终止位置延伸而减小的横截面积,所述凹槽的所述第二部分包括所述终止位置。
4.根据权利要求3所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽具有基本不变的宽度。
5.根据权利要求3所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽具有基本不变的深度。
6.根据权利要求3所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽的所述第一部分和第二部分中的至少一个具有随着所述凹槽沿所述活动表面延伸而变化的几何形状。
7.根据权利要求3所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽具有随着所述凹槽沿所述活动表面延伸而变化的节距。
8.根据权利要求3所述的动态密封件,其特征在于,所述凹槽具有当所述凹槽沿所述活动表面延伸时不变的节距。
9.根据权利要求2所述的动态密封件,其特征在于,所述至少一个凹槽是所述活动表面中的多个不相交的凹槽中的一个。
10.根据权利要求1所述的动态密封件,其特征在于,在所述密封唇口和所述泵送元件的所述终止位置之间设置有阻隔部,所述阻隔部密封贴靠在置于所述开口中的轴上,当润滑剂被所述泵送元件泵入所述润滑剂侧中时,所述阻隔部的一部分被从轴上移开。
11.根据权利要求10所述的动态密封件,其特征在于,所述阻隔部是所述活动表面的一部分。
12.一种动态密封件,该密封件包括:
润滑剂侧;
非润滑剂侧;
可操作用于密封贴靠在轴上的活动表面;
沿所述活动表面从所述非润滑剂侧朝向所述润滑剂侧延伸的至少一个凹槽,其中所述活动表面的一部分设置在所述凹槽和所述润滑剂侧之间,所述凹槽可操作用于捕获在所述活动表面和所述轴之间泄漏的润滑剂,并将所捕获的润滑剂经过所述活动表面的所述部分泵入所述润滑剂侧中;
所述凹槽的具有第一特征的第一部分;以及
所述凹槽的具有与所述第一特征不同的第二特征的第二部分,所述凹槽的所述第二部分比所述凹槽的所述第一部分更靠近所述润滑剂侧。
13.根据权利要求12所述的动态密封件,其特征在于,所述第一特征是基本不变的横截面积,所述第二特征是变化的横截面积。
14.根据权利要求12所述的动态密封件,其特征在于,所述第一特征是变化的横截面积,所述第二特征是以不同于所述第一特征的速率变化的横截面积。
15.根据权利要求12所述的动态密封件,其特征在于,所述第一特征是基本不变的凹槽深度,所述第二特征是变化的凹槽深度。
16.根据权利要求12所述的动态密封件,其特征在于,所述第一特征是基本不变的凹槽宽度,所述第二特征是变化的凹槽宽度。
17.根据权利要求12所述的动态密封件,其特征在于,所述第一特征是流体压力增加的第一速率,所述第二特征是流体压力增加的第二速率,所述第二速率大于所述第一速率。
18.一种使泄漏经过轴上的动态密封件的润滑剂返回该密封件的润滑剂侧的方法,该方法包括:
(a)将泄漏经过密封件的润滑剂捕获在密封件的活动表面上的凹槽中,该凹槽终止于未到达密封件的润滑剂侧处;
(b)朝向密封件的润滑剂侧往回泵送凹槽中所捕获的润滑剂;
(c)随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而增加凹槽中的流体压力;
(d)以凹槽中的流体压力使密封件邻近润滑剂侧的一部分抬离轴;以及
(e)通过密封件的抬离部分和轴之间的间隙使凹槽中所捕获的润滑剂返回密封件的润滑剂侧。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,(d)包括在凹槽的邻近密封件的润滑剂侧的部分中产生超过密封件抬离压力的流体压力。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,(c)包括以第一速率增加凹槽的第一部分中的流体压力和以大于所述第一速率的第二速率增加凹槽的第二部分中的流体压力。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,(c)包括以第一速率增加凹槽的具有基本不变的横截面积的第一部分中的流体压力和以第二速率增加凹槽的第二部分中的流体压力,该凹槽的第二部分具有随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而递减的横截面积。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,(c)包括以第二速率增加凹槽的第二部分中的流体压力,该凹槽的第二部分具有随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而递减的凹槽深度。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,(c)包括以第二速率增加凹槽的第二部分中的流体压力,该凹槽的第二部分具有随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而递减的凹槽宽度。
24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,(d)包括在凹槽的第二部分中产生超过密封件抬离压力的流体压力。
25.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,(c)包括随着凹槽接近密封件的润滑剂侧而减小凹槽的横截面积。
26.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述凹槽是多个凹槽中的一个并且利用所述多个凹槽执行(a)-(e)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/351,973 | 2006-02-10 | ||
US11/351,973 US8925927B2 (en) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Seal with controllable pump rate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101415975A true CN101415975A (zh) | 2009-04-22 |
Family
ID=38345320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007800123550A Pending CN101415975A (zh) | 2006-02-10 | 2007-02-09 | 具有可控的泵送速率的密封件 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8925927B2 (zh) |
EP (1) | EP2008006A4 (zh) |
JP (1) | JP2009526170A (zh) |
KR (1) | KR20080097219A (zh) |
CN (1) | CN101415975A (zh) |
BR (1) | BRPI0707622B1 (zh) |
WO (2) | WO2007095015A2 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104169622A (zh) * | 2012-05-21 | 2014-11-26 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动部件 |
CN104653784A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-27 | 广州机械科学研究院有限公司 | 一种高速油封结构 |
CN109237033A (zh) * | 2017-07-11 | 2019-01-18 | 卡尔·弗罗伊登伯格公司 | 密封圈 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8376369B2 (en) * | 2006-02-10 | 2013-02-19 | Freudenberg-Nok General Partnership | Seal with spiral grooves and contamination entrapment dams |
US7775528B2 (en) * | 2006-02-13 | 2010-08-17 | Freudenberg-Nok General Partnership | Bi-directional pattern for dynamic seals |
US7494130B2 (en) * | 2006-02-13 | 2009-02-24 | Freudenberg-Nok General Partnership | Bi-directional pattern for dynamic seals |
US8590903B2 (en) * | 2009-03-24 | 2013-11-26 | Freudenberg-Nok General Partnership | Lip seal with inversion prevention feature |
US8454025B2 (en) * | 2010-02-24 | 2013-06-04 | Freudenberg-Nok General Partnership | Seal with spiral grooves and mid-lip band |
US20130175763A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-11 | Freudenberg-Nok General Partnership | Lubricated Shaft Seal |
CN107687516A (zh) * | 2014-06-10 | 2018-02-13 | Nok株式会社 | 密封装置 |
US9909438B2 (en) | 2016-04-12 | 2018-03-06 | United Technologies Corporation | Hydrodynamic carbon face seal pressure booster |
DE102016220179A1 (de) * | 2016-10-17 | 2018-04-19 | Aktiebolaget Skf | Dichtungsanordnung |
KR20180059662A (ko) * | 2016-11-25 | 2018-06-05 | 한국에스케이에프씰 주식회사 | 고압에 강건한 산업엔진용 오일씰 |
US20220163118A1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-05-26 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Seal stack assembly for reciprocating pump |
Family Cites Families (77)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2635907A (en) | 1950-11-13 | 1953-04-21 | Brummer Mfg Corp | Seal for shafts |
US2697623A (en) | 1951-02-06 | 1954-12-21 | Nat Motor Bearing Co Inc | Fluid seal construction |
US2736583A (en) | 1951-06-21 | 1956-02-28 | Gen Motors Corp | Fluid seal |
US2743950A (en) | 1951-07-12 | 1956-05-01 | Nat Motor Bearing Co Inc | Shaft seal |
US2731284A (en) | 1952-12-05 | 1956-01-17 | Garlock Packing Co | Sealing devices |
US2736586A (en) | 1952-12-05 | 1956-02-28 | Gen Motors Corp | Fluid seal |
US2797944A (en) | 1952-12-05 | 1957-07-02 | Gen Motors Corp | Fluid seal |
US2736585A (en) | 1952-12-05 | 1956-02-28 | Gen Motors Corp | Fluid seal |
US3049356A (en) | 1958-06-02 | 1962-08-14 | Borg Warner | Shaft oil seal means with deflector |
US3356376A (en) | 1964-05-11 | 1967-12-05 | Federal Mogul Corp | Axle seal |
US3572734A (en) | 1968-09-27 | 1971-03-30 | John E Holt | Shaft seal |
US3822890A (en) | 1973-01-15 | 1974-07-09 | Roulements Soc Nouvelle | Bearing seals |
US3941396A (en) | 1974-08-15 | 1976-03-02 | Caterpillar Tractor Co. | Seal for rotating means |
US4055106A (en) | 1974-11-29 | 1977-10-25 | Edward A. Byrne | Variable output fluid pump/motor |
CA1039766A (en) | 1975-01-06 | 1978-10-03 | Dennis N. Denton | Bonded tfe lip seal |
US3984113A (en) | 1975-01-17 | 1976-10-05 | Federal-Mogul Corporation | Bidirectional hydrodynamic polytetrafluoroethylene seal |
US4132421A (en) | 1975-02-14 | 1979-01-02 | Federal-Mogul Corporation | Shaft seal |
JPS589870B2 (ja) | 1975-08-30 | 1983-02-23 | エヌオーケー株式会社 | メカニカルシ−ル |
US3988078A (en) | 1975-10-23 | 1976-10-26 | Caterpillar Tractor Co. | Seals for rotary engines |
US4008014A (en) | 1975-10-23 | 1977-02-15 | Caterpillar Tractor Co. | Piston seals for rotary mechanisms |
US4037849A (en) | 1976-02-11 | 1977-07-26 | The Mechanex Corporation | Lubricant seal |
US4106781A (en) | 1977-04-28 | 1978-08-15 | Garlock Inc. | Unitized, grease-purgeable seal |
US4256208A (en) | 1979-05-29 | 1981-03-17 | Eaton Corporation | Slack adjuster |
US4274641A (en) | 1979-10-29 | 1981-06-23 | Garlock Inc. | Shaft seal and method |
US4344631A (en) | 1980-11-18 | 1982-08-17 | Mechanical Technology Incorporated | Pressure insensitive lip seal |
DE3113233C2 (de) | 1981-04-02 | 1987-04-23 | Wankel Gmbh, 1000 Berlin | Rotationskolbenverdichter |
GB2121893B (en) | 1981-10-21 | 1985-05-22 | Mitsubishi Rubber | Sealing arrangements for bearings |
US4451050A (en) | 1981-11-18 | 1984-05-29 | Microdot Inc. | Bi-directional hydrodynamic slitted seal |
DE3316063C2 (de) * | 1983-05-03 | 1985-10-17 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Dichtung |
US5004248A (en) | 1983-08-25 | 1991-04-02 | Garlock Inc. | Unitized seal with unitizing joint remote from seal lip |
US4501431A (en) | 1983-12-19 | 1985-02-26 | Chicago Rawhide Manufacturing Company | Composite teflon helix seal |
JPS61171607A (ja) | 1985-01-24 | 1986-08-02 | Tokai Kogyo Kk | 自動車用密封構成部材 |
US4585236A (en) | 1985-03-14 | 1986-04-29 | Morgan Construction Company | Double jointed coolant seal |
FR2585103B1 (fr) | 1985-07-18 | 1989-06-02 | Procal | Bagues d'etancheite de type radial et procede de realisation de telles bagues |
JPS6267372A (ja) | 1985-09-17 | 1987-03-27 | Nok Corp | オイルシ−ルおよびその製造方法 |
DE3545683C1 (de) * | 1985-12-21 | 1987-07-16 | Freudenberg Carl Fa | Wellendichtung |
GB8623930D0 (en) | 1986-10-06 | 1986-11-12 | Angus George Co Ltd | Shaft seal |
US4748863A (en) | 1987-03-17 | 1988-06-07 | Eaton Corporation | Fluid actuated shift bar housing assembly |
SE8701123L (sv) | 1987-03-19 | 1988-09-20 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Skruvrotormaskin |
US4845828A (en) | 1987-04-15 | 1989-07-11 | Reed Gary J | Method for repairing a metal casting having a crack or break therein |
US4844484A (en) | 1988-06-28 | 1989-07-04 | Dana Corporation | Floating lip seal with reinforced flexible portion |
AU642132B2 (en) | 1989-11-28 | 1993-10-14 | Waldemar H. Kurherr | Displacement-type rotary system steam-turbine engine |
DE4007858C1 (en) | 1990-03-13 | 1991-08-14 | Rhone-Poulenc Rhodia Ag, 7800 Freiburg, De | Rotary liquid pump - has pump coupled to block by symmetrically placed fastening screws |
US5190440A (en) | 1991-03-11 | 1993-03-02 | Dresser-Rand Company | Swirl control labyrinth seal |
JP2996558B2 (ja) * | 1991-11-29 | 2000-01-11 | 三菱電線工業株式会社 | 回転用シール |
DE4209953A1 (de) | 1992-03-27 | 1993-09-30 | Freudenberg Carl Fa | Dichtungsanordnung |
US5201531A (en) | 1992-04-02 | 1993-04-13 | John Crane Inc. | Face seal with double spiral grooves |
JP2789151B2 (ja) * | 1992-10-21 | 1998-08-20 | 三菱電線工業株式会社 | 回転用シール |
US5509667A (en) | 1992-11-04 | 1996-04-23 | Firma Carl Freudenberg | Radial lip seal for a shaft in a housing |
KR100279109B1 (ko) * | 1993-04-09 | 2001-03-02 | 후지 하루노스케 | 회전축 시일 |
US5292199A (en) | 1993-05-07 | 1994-03-08 | Ford Motor Company | Axle wheel seal and bearing arrangement for a motor vehicle |
US5540564A (en) | 1993-11-12 | 1996-07-30 | Stanadyne Automotive Corp. | Rotary distributor type fuel injection pump |
JP2563081B2 (ja) | 1994-03-22 | 1996-12-11 | 日本ピラー工業株式会社 | 非接触形軸封装置 |
US5692757A (en) | 1994-07-19 | 1997-12-02 | Mather Seal Company | Bidirectional shaft seal with intersecting spiral grooves |
UA45988C2 (uk) | 1994-11-16 | 2002-05-15 | Дрессер-Ренд Компані | Ущільнення вала |
CA2152737C (en) | 1995-03-03 | 2001-11-20 | David E. Johnston | Seal design with bi-directional pumping feature |
WO1997031205A1 (en) | 1996-02-23 | 1997-08-28 | John Crane Inc. | Improved radial lip shaft seal |
US5755446A (en) | 1996-12-24 | 1998-05-26 | United Technologies Corporation | Seal apparatus between a shaft and a non-linear inner surface of a housing |
DE19721692C2 (de) | 1997-05-23 | 2000-02-24 | Freudenberg Carl Fa | Dichtungsanordnung |
US6601855B1 (en) | 1998-10-12 | 2003-08-05 | Freudenberg Nok Gp | Seal for a universal joint |
US6168164B1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-01-02 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Hydrodynamic seal and method of manufacture |
EP1024318A3 (en) | 1999-01-29 | 2001-04-25 | Freudenberg-NOK General Partnership | Reverse seal |
DE19904862C1 (de) | 1999-02-06 | 2001-01-18 | Freudenberg Carl Fa | Dichtring |
US6409177B1 (en) | 1999-08-23 | 2002-06-25 | Freudenberg-Nok General Partnership | Rotary shaft seal |
JP2001165327A (ja) | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Koyo Sealing Techno Co Ltd | 密封装置 |
DE10024026A1 (de) | 2000-05-16 | 2001-11-29 | Freudenberg Carl Fa | Dichtmanschette, insbesondere für Einbauräume mit kleinen Abmessungen |
DE10033446C5 (de) | 2000-07-10 | 2006-12-14 | Dichtungstechnik G. Bruss Gmbh & Co. Kg | Wellendichtring |
JP4014423B2 (ja) | 2001-03-09 | 2007-11-28 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | シリンダヘッドカバーにおける点火栓チューブ挿入部のシール装置 |
US20030006563A1 (en) | 2001-06-20 | 2003-01-09 | Cater Brian B. | Rotary facial seal and bearing assembly with plastic ring |
DE10154789B4 (de) * | 2001-11-08 | 2009-02-26 | Dichtungstechnik G. Bruss Gmbh & Co. Kg | Wellendichtring |
US6705617B2 (en) * | 2001-11-28 | 2004-03-16 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Hydrodynamic seal and method of making the same |
DE10225959A1 (de) | 2002-06-11 | 2004-01-08 | Carl Freudenberg Kg | Vorrichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen einem ruhenden Gehäuse und einer rotierenden Welle |
US7134669B2 (en) | 2002-11-11 | 2006-11-14 | Kaco Gmbh & Co. | Sealing ring |
DE10309907B4 (de) | 2003-03-07 | 2007-02-01 | Carl Freudenberg Kg | Dichtring |
US7004471B2 (en) | 2003-12-17 | 2006-02-28 | General Motors Corporation | Radial lip seal |
JP2005249104A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Nok Corp | オイルシール |
US20060022414A1 (en) | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Balsells Peter J | Rotary cartridge seals with composite retainer |
-
2006
- 2006-02-10 US US11/351,973 patent/US8925927B2/en active Active
-
2007
- 2007-02-05 EP EP07750062A patent/EP2008006A4/en not_active Withdrawn
- 2007-02-05 WO PCT/US2007/003177 patent/WO2007095015A2/en active Application Filing
- 2007-02-05 BR BRPI0707622-3A patent/BRPI0707622B1/pt active Search and Examination
- 2007-02-09 CN CNA2007800123550A patent/CN101415975A/zh active Pending
- 2007-02-09 WO PCT/JP2007/052806 patent/WO2007091739A1/en active Application Filing
- 2007-02-09 KR KR1020087022036A patent/KR20080097219A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-02-09 JP JP2008537658A patent/JP2009526170A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104169622A (zh) * | 2012-05-21 | 2014-11-26 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动部件 |
CN104653784A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-27 | 广州机械科学研究院有限公司 | 一种高速油封结构 |
CN109237033A (zh) * | 2017-07-11 | 2019-01-18 | 卡尔·弗罗伊登伯格公司 | 密封圈 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2008006A2 (en) | 2008-12-31 |
BRPI0707622A2 (pt) | 2011-05-10 |
BRPI0707622B1 (pt) | 2019-09-24 |
JP2009526170A (ja) | 2009-07-16 |
WO2007095015A3 (en) | 2008-11-27 |
US20070187903A1 (en) | 2007-08-16 |
WO2007091739A1 (en) | 2007-08-16 |
US8925927B2 (en) | 2015-01-06 |
WO2007095015A2 (en) | 2007-08-23 |
EP2008006A4 (en) | 2011-06-08 |
KR20080097219A (ko) | 2008-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101415975A (zh) | 具有可控的泵送速率的密封件 | |
US8454025B2 (en) | Seal with spiral grooves and mid-lip band | |
CN101563559B (zh) | 密封装置和密封装置的制造方法 | |
US8585059B2 (en) | Sealing device | |
US7775528B2 (en) | Bi-directional pattern for dynamic seals | |
JP5352007B2 (ja) | シールリング | |
JP6373372B2 (ja) | ラジアル軸シール | |
US20130175763A1 (en) | Lubricated Shaft Seal | |
US8919782B2 (en) | Dynamic lay down lip seal with bidirectional pumping feature | |
US7494130B2 (en) | Bi-directional pattern for dynamic seals | |
EP2376822A1 (en) | Segmented seal with hydrodynamic feature and assembly | |
US6705617B2 (en) | Hydrodynamic seal and method of making the same | |
US8376369B2 (en) | Seal with spiral grooves and contamination entrapment dams | |
CN114585837A (zh) | 具有改进的间隙密封的冷却剂泵 | |
EP3730820A1 (en) | Rotary hydraulic actuator seal | |
US9004494B2 (en) | Rotary seal for dynamically sealing against a surface of a shaft | |
KR102384073B1 (ko) | 고압측 플러싱 기능을 구비한 밀봉 장치 및 밀봉 요소 | |
CN107956874B (zh) | 密封组件 | |
RU57407U1 (ru) | Вращающееся уплотнение с улучшенной смазкой и смывом загрязнений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20090422 |
|
C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |