CN102388243A - 多层密封环 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有第一和第二轴向密封区域的密封环，特别用于内燃机的部件，其包括具有V形横截面的内封闭环（2）；及具有V形横截面的外封闭环（4），其开口侧与内环（2）的开口侧朝向相同方向。

Description

多层密封环
技术领域
本发明涉及具有多于一层的V形密封环，特别用于内燃机的涡轮增压器和排气系统。
背景技术
目前，V形密封环通常由单壁环制成。具有V形横截面的这种环经常用作涡轮增压器和排气系统上的密封。这种环不存在焊缝，但是这种环通常是焊接的。它们通常包括相对较硬的材料。
密封圈可成型为V形开口侧朝内和朝外。可使用各种材料，例如，Inconell，14828等。
在密封区域的范围内，由于焊缝或由于刚性材料所导致的被密封部件不足够的适应行为，可产生渗漏。由高级材料制造已知的单壁密封环需要大量材料的输入。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进密封特性的密封环，其具有较高质量且可通过减少高级材料的输入进行制造。
根据本发明的一个方面，提供一种具有第一和第二轴向密封区域的密封环，特别用于内燃机的部件，其包括：
具有V形横截面的内封闭环；及
具有V形横截面的外封闭环，其开口侧与内环的开口侧朝向相同方向。 
在本发明所述的密封环中，两个或多个环相互嵌套。通过使用多个环，可实现迷宫效应，其可增加密封质量。环相互依靠，其中，V形环的开口侧朝内或朝外。
根据本发明的一实施例，该密封环进一步包括：
一个或多个具有V形横截面的中间环，其设置在内环和外环之间，且其开口侧与内环和外环的开口侧朝向同一方向。
为了改进密封特性，可使用两个以上的环。
根据一实施例，外环包含的材料比内环的材料软。
通过为外环使用较软的材料，可改进适应行为和密封质量。内环提供必要的稳定性，而外环确保更好的适应性。
根据一实施例，外环包括非热固性材料和内环包括非热固性材料。
通过材料的组合，在构造V形结构后，密封环可经受热处理，而内环变硬同时外环变软。 
根据一实施例，密封环在至少一个密封区域中具有压型和/或涂层。 
通过附加压型和/或涂层，可改进密封。优选的，可压型和/或涂层外环，但是基本的，每个V形环可具有一个压型和/或涂层。
根据一实施例，在材料的厚度和/或材料上，V形环中的至少一个不同于剩下的V形环中的至少一个。
通过材料类型和/或材料厚度的选择，可相应地设置根据本发明的密封环的特性。通过选择规格或各个环的厚度，可增加或降低两个V形环之间周边上的最终缺口。同样，通过选择规格，可控制各个V形环的弹性。
材料的选择使得其他情况及适应行为（较硬/较性）的设置成为可能。通过使用多个V形环，可更有效的方式，使用高级和昂贵的材料及较少的仅延伸到必要的地方（例如在内环上），同时可由更优惠的材料且不会损坏根据本发明的密封环的质量，制作所使用的V形环的一部分（例如，内环或中间环）。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中。
图1是本发明第一实施例的密封环的横截面示意图。
图2是本发明第二实施例的密封环的横截面示意图。
图3是本发明第三实施例的涂敷密封环的横截面示意图。
图4是本发明第四实施例的压型（profiled）密封环的横截面示意图。
图5是本发明密封环剪切一部分的三维视图的横截面示意图。
图6是本发明一个实施例的完整的横截面示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明第一实施例的密封环。该密封环包括具有V形横截面的内环2，和同样具有V形横截面的外环4。
内环2和外环4相互依靠。因此，通过迷宫效应（labyrinth effect）的形成，可实现改进的密封效果。如图所示，开口侧朝内。换句话说，外环4的封闭侧位于整个密封环的外侧，而内环2的开口侧位于整个密封环的内侧。
然而，在可替换的实施例中，也可进行反转设置。在该实施例中，V形环的开口侧朝外，例如，外环的开口侧位于整个密封环的外侧，而内环的封闭侧位于整个密封环的内侧。
应当注意的是，本发明不限于使用V形环，还可延伸至类似形状，例如U形环、半圆形环及类似形状。在此所关注的是具有开口侧（如图所示的右侧）和封闭侧（如图所示的左侧）。
如图2示出本发明的另一实施例。该密封环包括内环2、外环4和附加的中间环6。所有的环具有V形结构并且开口侧朝向同一方向。如图也示出，对于图示的朝内开口的V形环，也可延伸出反转设置的实施例。
可使用多于两个的环以提供更灵活的可能性从而配合环的材料的类型和厚度，以便达到期望的适应性和密封效果。材料的规格也影响两个环之间所形成的缺口（gap）3（如图虚线所示）。所涉及到的环越薄，缺口3越小。通过材料的选择，可设置相应的环的弹性。
图3示出本发明的另一个实施例，该实施例是基于具有内环2、外环4和中间环6的图2的变型。另外在此，设置涂层（coating）8，以便改进轴向密封区域的密封。
如图4所示为本发明的密封环的进一步实施例。该实施例构成图1所示的扩展变型。该密封环同样包括内环2和外环4。两个环均具有V形及开口侧朝向同一方向（在此为朝内，在别的实施例中，也可朝外）。
为了改进轴向密封区域的密封，该密封环具有压型10。
图5示出一部分密封环的三维视图。该密封环具有内V形环2和外V形环4。环2和环4之间的过渡区域不是在此所示的实施例的分层次结构。反而，内环2延伸到在此所示的实施例的缺口中，以便大体上产生无缺口过渡。
图6示出与图2相应的密封环的整个横截面。
也可将图3、4的实施例组合，例如可在密封区域（或一个或多个密封区域）中同时设置压型和涂层。压型可设置在涂层相同的环上。因此，例如，与图3相似的密封环可附加地设置中间环的压型。
在别的实施例中，可在一个环（或几个环）上涂覆，在别的一个（或几个）环上压型。例如，在图3的实施例中，涂层仅延伸在内环和中间环上，而在外环上不涂覆而是压型。
作为期望可组合不同数量的环（两个、三个或多个）、可选择的涂层和可选择的压型。两个轴向密封区域不必以相同的方式表征。因此，例如，仅涂覆第一密封区域，而仅压型第二密封区域。也可仅有一个密封区域被涂覆和/或压型。
本发明也可延伸出具有多于三个环的实施例，而在例子中，中间环的数量可多于一个。可将本发明的密封环成型为以便开口同时朝内和朝外，而在上述的描述中，仅以朝内开口的变型进行描述。

Claims (7)

1.一种具有第一和第二轴向密封区域的密封环，特别用于内燃机的部件，其特征在于，包括：
具有V形横截面的内封闭环（2）；及
具有V形横截面的外封闭环（4），其开口侧与内环（2）的开口侧朝向相同方向。
2.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，进一步包括：
一个或多个具有V形横截面的中间环（6），其设置在内环（2）和外环（4）之间，且其开口侧与内环（2）和外环（4）的开口侧朝向同一方向。
3.根据权利要求1或2所述的密封环，其特征在于，所述外环（4）包含的材料比内环（2）的材料软。
4.根据前述任一权利要求所述的密封环，其特征在于，所述外环（4）包括非热固性材料，所述内环（2）包括热固性材料。
5.根据前述任一权利要求所述的密封环，其特征在于，所述密封环在至少一个密封区域中具有压型（10）。
6.根据前述任一权利要求所述的密封环，其特征在于，所述密封环在至少一个密封区域中具有涂层。
7.根据前述任一权利要求所述的密封环，其特征在于，在材料的厚度和/或材料上，V形环（2、4、6）中的至少一个不同于剩下的V形环中的至少一个。
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