CN102401137A - 主动式密封排出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动式密封排出装置，具体而言，提供了一种密封装置。这种密封装置用于密封由内轴和外轴形成的空间，并且用于引导流体流动，内轴和外轴可围绕共同的同轴轴线而旋转。密封装置包括内密封元件，其适合于联接到内轴上，从而内密封元件被锁定，以免相对于内轴旋转，内密封元件包括第一内密封面。密封装置还包括外密封元件，其适合于联接到外轴上，从而外密封元件被锁定，以免相对于外轴旋转，外密封元件包括第一外密封面。第一内密封面和第一外密封面适合于通过彼此接触而形成包括第一通道组件的第一密封区域，第一通道组件包括至少一个通道，其构造成当密封元件彼此相对旋转时从第一密封区域中主动排出流体。

Description

主动式密封排出装置

技术领域

本文公开的主题一般地涉及一种密封装置，且更具体地说，涉及用于主动排出(drain)流体的密封装置、带有密封装置的齿轮箱(gearbox)、以及装备了密封装置的风力涡轮机。

背景技术

用于防止流体泄漏或避免旋转设备受到污染的密封是不同技术应用(例如泵、压缩机或润滑设备)中的重要问题。防止流体从设备泄漏可为困难的，尤其在待密封的区域包括转轴之类的设备中。在例如包括齿轮箱的那些驱动系统的特殊情况中，转轴通常需要密封，以免在轴端穿过固定壳体的区域损失油。对于这些应用类型，基于径向轴密封环的密封装置是已知的用于密封的方案。然而，由于材料磨损，这种密封装置在持久时间期间上是不可靠的。对于需要随着时间流逝可靠性的应用，迷宫式密封件或滑环密封件代表其它已知的选择。

迷宫式密封件通常包括各种形成于固定部分和旋转部分的密封面之间的腔室。穿过腔室的流体通道受到离心运动，以及受控制的流体涡流的形成的控制。按照这种方式，可避免流体泄漏。在用于齿轮箱的某些已知的迷宫式密封件中，密封件的固定部分适合于流体通过重力效应从轴区域流回到齿轮箱内部。

然而，在某些包括两个彼此相对旋转的同轴的(coaxial)圆柱形轴的设备中，例如在某些用于风力涡轮机的已知的齿轮箱中，通过重力使密封区域排出流体是很困难的，尤其当内轴的出口不具有通向固定壳体的通路时。此外，当轴没有旋转时，至少某些已知的迷宫式密封件的密封效应不是有效的。

因此，期望提供一种密封装置，其能够有效地密封形成于两个可彼此相对旋转的圆柱形轴之间的空间。此外，期望提供一种防磨损的密封装置，使其在持续周期上能够有效且可靠地密封。

发明内容

本文所描述的实施例包括密封装置，其在轴相对于固定壳体旋转时，可通过主动地排出流体而对由内轴和外轴所形成的空间实现有效的密封。此外，这种密封装置可通过流体循环而减少密封装置的磨损。另外，根据本文所描述的实施例的密封装置可在轴旋转时主动地限定待密封的空间或多个空间中的液体的优选流动。

在一个方面，提供了一种密封装置。这种密封装置用于密封由内轴和外轴形成的空间，并且用于引导流体流动，内轴和外轴可围绕共同的同轴轴线而旋转。密封装置包括内密封元件，该内密封元件适合于联接到内轴上，从而内密封元件被锁定(lock)以免相对于内轴旋转，内密封元件包括第一内密封面。密封装置还包括外密封元件，该外密封元件适合于联接到外轴上，从而外密封元件被锁定以免相对于外轴旋转，外密封元件包括第一外密封面。第一内密封面和第一外密封面适合于通过彼此接触而形成包括第一通道组件(channel arrangement)的第一密封区域，第一通道组件包括至少一个通道，该至少一个通道构造成当密封元件彼此相对旋转时从第一密封区域主动排出流体。

在另一方面，提供了另一密封装置。这种密封装置用于密封由内轴和外轴形成的空间，并且用于引导流体流动，内轴和外轴可围绕共同的同轴轴线而旋转。密封装置包括内密封元件，其适合于联接到内轴上，从而内密封元件被锁定以免相对于内轴旋转，内密封元件包括第一内密封面。密封装置还包括外密封元件，其适合于联接到外轴上，从而外密封元件被锁定以免相对于外轴旋转，外密封元件包括第一外密封面。第一内密封面和第一外密封面适合于通过彼此接触而形成第一密封区域。密封装置还包括用于将流体排出离开密封装置的排出导管(drain conduit)，排出导管形成于内密封元件或外密封元件中的至少一个中，并且终止于导管端部，该导管端部形成与相应的第一内密封面或第一外密封面相邻的开口，使得排出导管与第一密封区域处于流体连通。密封装置还包括刚性地联接在内密封元件或外密封元件上的推进件(impeller)。密封装置构造成通过推进件的旋转将流体从第一密封区域引入到排出导管中。

在又一方面，提供一种包括密封装置的齿轮箱。齿轮箱包括内轴和外轴，轴可围绕共同的同轴轴线而旋转。密封装置包括：附接在内轴上的内密封元件，内密封元件包括内密封面；和附接在外轴上的外密封元件，外密封元件包括外密封面。通过内密封面和外密封面的接触形成密封区域，密封区域包括第一通道组件，其构造成当密封元件彼此相对旋转时从密封区域主动排出流体。

附图说明

图1-13示意性地显示了本文所描述的系统的示范性实施例。

图1是示范性的密封装置的一部分的截面图。

图2是另一示范性的密封装置的一部分的截面图。

图3是又一示范性的密封装置的一部分的截面图。

图4是图3的示范性密封装置的截面图。

图5是沿着(图4中所示的)线A-A获取的图4的密封装置的截面图。

图6是又一示范性的密封装置的一部分的截面图。

图7是另一示范性的密封装置的一部分的截面图。

图8是沿着(图7中所示的)线B-B获取的图7的密封装置的截面图。

图9是根据密封装置的某些实施例的内密封元件的一部分的截面图。

图10是另一示范性的密封装置的一部分的截面图。

图11是示范性的齿轮箱的一部分的截面图。

图12是示范性的风力涡轮机的截面图。

图13显示了根据本文所描述实施例的密封装置的外密封元件中的排出导管的示意图。

参考标号列表

40  密封区域

60  内密封面

70  外密封面

80  通道组件

100  密封装置

120  内密封元件

122  径向部分

124  轴向部分

140  外密封元件

160  第一内密封面

180  第一外密封面

200  排出导管

210  内轴

220  外轴

230  流体空间

240  第一密封区域

250  共同的同轴轴线

260  箭头

262  箭头

264  箭头

270  箭头

280  第一通道组件

290  进入导管

300  第二密封区域

310  第二内密封面

320  第二外密封面

325  第二通道组件

330  封闭的密封面

335  间隙

340  凹口阵列(notch array)

400  推力单元

410  壳体单元

420  第一推力元件

440  第二推力元件

460  外径向支撑件

480  内径向支撑件

500  内装配键(fitting key)

520  外装配键

522  轴向锁定件

540  安装孔

560  加载力元件(load force element)

570  排出区域

600  外部空间

610  润滑孔

630  补充密封装置

640  固定壳体

650  轴导管

660  辅助轴导管

700  风力涡轮机

710  叶片转子

720  外罩

730  塔架

740  低速轴

745  高速轴

750  齿轮箱

760  发电机

具体实施方式

本文所描述的实施例包括一种密封装置，其用于密封由内轴和外轴形成的空间，并且用于引导流体流动，轴可相对于固定壳体而旋转。通常，内轴和外轴设置成彼此同轴。词语内和外应相对于由轴共享的共同的同轴轴线进行理解。通常，内轴构造成可在外轴内旋转。本文所描述的实施例还包括一种这样的密封装置，即，其可应用于内轴轴向延伸超出外轴的系统。

本文所描述的实施例还包括一种用于避免流体泄漏的密封装置，流体通常是滑润剂，包含在由两个可同轴旋转的轴封闭的空间中，轴本身通常由固定壳体封闭。

在典型的实施例中，密封装置包括适合于联接在内轴上的内密封元件和适合于联接在外轴上的外密封元件。因此，密封装置的密封元件设置成使得密封元件与相应的轴围绕共同的同轴轴线而共同旋转。也就是说，在典型的实施例中，密封元件适合于联接在其相应的轴上，使得密封元件被锁定，以免相对于相应的轴而旋转。在某些实施例中，内密封元件和/或外密封元件联接在内密封轴和/或外密封轴上通过在相应的轴上整体地形成相应的密封元件来实现。

如本文使用的那样，词语“整体地形成”意图代表存在形成为单个器件。在备选实施例中，内密封元件和/或外密封元件联接到内轴和/或外轴上通过在相应的密封元件和相应的轴中提供紧固装置，例如螺栓、螺钉或柱螺栓接头(studjoint)来实现，使得相应的密封元件可以可释放的方式而安装在相应的轴上。

在本发明公开的实施例中，内密封元件包括内密封面，并且外密封元件包括外密封面。典型地，当密封元件设置在轴中时，第一密封面两者彼此面对，从而通过接触而形成密封区域。

在本发明公开的实施例中，密封元件构造成可用于密封和限定待密封的空间或多个空间中的流体的优选流动。因此，根据本发明公开的密封装置不仅促进更好的密封效率，而且还可使流体从被密封机器的一个区域(例如齿轮箱中的轴出口区域)主动地排出到被密封机器中的不同区域(例如齿轮箱的内部)中。在本发明公开的某些实施例中，通过限定穿过密封区域和/或到密封装置之外的流体的优选流动，执行在机器中从待密封的机器的一个特定区域至另一区域的这种流体传送。因此，通过流过密封区域的流体的润滑效应减少了密封装置，尤其密封面的磨损。因而，根据本文所描述的实施例的密封装置延长了密封装置的运行寿命。

本文所描述的实施例中的至少一些提供了一种这样的密封装置，即，其具有包括通道组件的密封区域。通道组件通常构造成用于当密封装置的密封元件彼此相对旋转时通过密封区域主动排出流体。因此，当轴和因而密封元件彼此相对旋转时，位于由轴形成的且靠近待密封的区域的内部空间中的流体通常被主动排出。当轴固定时，在内密封面和外密封面之间的接触具有密封轴的内部空间的效应。按照这种方式，密封区域形成了用于避免流体泄漏的屏障。通道组件通常设置在内密封面或外密封面中的至少一个中。

在某些实施例中，密封区域包括沿着整个密封区域延伸的通道组件，使得流体空间和外部空间通过通道组件而处于流体连通。在这种实施例中，通道组件通常构造成使得即使当轴不旋转时(即，通过恰当地选择组件中的一个或多个通道的结构、宽度及长度)，密封装置也有效地密封流体空间。

在本文所描述的实施例中的至少一些中，密封区域中的通道组件设于内密封面或外密封面中的至少一个中。通常，通道组件设于与快速旋转轴相对应的密封元件的密封面中。如本文所使用的那样，词语快速旋转轴意图代表构造成相对于参照框架而以较高的绝对速度旋转的轴，参照框架相对于这两个轴是固定的。

在以下对图纸进行的描述中，相同的参考标号指相同的构件。总地说来，仅仅描述与单个实施例相关的差异。

图1显示了示范性的密封装置100的一部分的截面图。图1的密封装置100提供了在内轴210和外轴220之间的密封，这两个轴彼此同心，并可围绕共同的同轴轴线250而旋转。在示范性的实施例中，在内轴210和外轴220之间形成了流体空间230。在典型的实施例中，流体空间230填充了流体，例如润滑油、化学流体等等。密封装置100通常用于避免流体空间230中的流体朝着外部空间600泄漏。如本文所使用的那样，词语外部空间意图代表相对于密封装置100(例如流体空间230)定位于不同侧边的空间。也就是说，密封装置100将轴之间形成的空间分隔开，即，将流体空间230与外部空间600分隔开。

图1中的示范性的密封装置100包括分别附接在内轴210和外轴220上的内密封元件120和外密封元件140。此外，如图1中所示，内密封元件120具有内密封面60，并且外密封元件140具有外密封面70。在示范性的实施例中，当元件设置在轴上时，密封面彼此相接触。因此，通过密封面的接触形成密封区域40。在示范性的实施例中，密封面和因而密封区域40定向成垂直于共同的同轴轴线250。备选地，如下面所陈述的那样，密封区域具有另一定向。在示范性的实施例中，密封装置100还包括进入导管290，其在内密封元件120中构建在靠近内轴210的区域中。

在示范性的实施例中，进入导管290使流体空间230与密封区域40连通。备选地，内密封元件120包括形成于内密封元件120中的多个进入导管290。在示范性的实施例中，进入导管290使密封区域40与流体空间230流体连通。在示范性的密封装置100的运行期间，典型的是，当密封元件旋转时，通过进入导管290在箭头262的方向上将流体从流体空间230主动吸入到密封区域40中。

在图1的示范性实施例中，在内密封面60上提供了通道组件80。根据备选实施例，仅仅在相对应的密封面的一部分上提供了通道组件80。当内轴210和因而内密封元件120构造成在比外轴220更高的绝对速度下旋转时，在内密封面60上提供通道组件80情形下的密封装置的构造是适宜的。

在图1的示范性的实施例中，当内密封元件120以比外密封元件140更高的速度旋转时，通道组件80在作用于流体上的离心力的协作下朝着流体空间230，即在箭头260的方向上主动排出流体。因此，示范性的密封装置100通过引导流体在箭头262和260的方向上流动而促进了将流体空间230的一个区域中的流体传送至流体空间230的另一区域。在示范性的实施例中，密封装置100可使流体从靠近内轴210的区域传送至靠近外轴220的区域。当内轴和外轴彼此相对固定时，在内密封面60和外密封面70之间的接触有效地密封了流体空间230。因此，示范性的密封装置100形成了当密封元件旋转和密封元件保持固定时防止流体泄漏的有效屏障。

在图1中所示的示范性的实施例中，密封装置100包括封闭的密封面30，以用于相对于外部空间以不透流体的方式密封由轴形成的空间。封闭的密封面30通常通过在整个密封面的径向区段上的紧密的接触而形成。封闭的密封面30通常由非图案化(patterned)(即没有通道组件)的密封面区域的接触来形成。在备选实施例中，密封装置100不包括封闭的密封面。例如，密封装置100可构造成使得通道组件80沿着内密封元件120与外密封元件140的整个接触表面而延伸。

图2显示了另一示范性的密封装置100的一部分的截面图。在示范性的密封装置100中，通道组件80设于外密封面70上。当外轴220和因而外密封元件140构造成在比内轴210更高的绝对速度下旋转时，这种通道组件80的构造是特别适宜的。在这种构造(即，当外密封元件140以比内密封元件120更高的速度旋转时)中，通道组件80在进入导管290和离心力的协作下将流体从流体空间230的一个区域主动排出至流体空间230的另一区域中。在示范性的实施例中，流体在密封元件旋转时的流动遵循箭头262和箭头260的方向。这个示范性实施例的其它功能与上面关于图1陈述的示范性实施例的功能是同等的。

在本发明公开的典型实施例中，密封元件中的至少一个通常是作为单个整体构建的部件而提供的。备选地，密封元件中的至少一个通常是模块化地来构建，例如由多个附接部件组成。具体地说，通道组件通常是作为模块化构建于密封元件中的一部分而提供的。因此如果需要，通常容易地更换通道组件。

根据本发明公开的某些实施例，在密封元件中的至少一个中形成了排出导管，排出导管以密封面上的开口而终止。在特殊的实施例中，密封装置可包括多个这种排出导管。通常，排出导管通过相对应的密封元件中的另一开口而与在两个轴之间形成的空间中的排出区域连通。在某些实施例中，排出导管形成于外密封元件中。在备选实施例中，排出导管形成于内密封元件中。

在本发明公开的某些实施例中，当密封元件彼此相对旋转时，通道组件适合于从密封区域朝向排出导管主动排出流体。在这些实施例中，排出受到陷置于组件的一个或多个通道中的流体的主动移位(displacement)的影响。这种主动移位通常取决于密封装置的构造而与作用于流体上的离心力效应相结合。应该注意，即使在两个轴以相同的速度旋转的情况下，密封装置通常构造成使得流体通过作用于流体上的离心力效应而朝向排出导管经由通道组件主动排出。

图3显示了又一示范性的密封装置100的一部分的截面图。示范性的密封装置100包括形成于外密封元件140中的排出导管200。图3中的示范性的实施例提供了一种密封装置100，其包括两个形成于内密封元件120和外密封元件140之间的密封区域。在示范性的实施例中，这两个密封区域彼此间隔开，并且基本上彼此平行而形成。在备选实施例中，以相对彼此非平行的方式设置密封区域。在示范性的实施例中，第一密封区域240形成于流体空间230附近。示范性的密封装置的第二密封区域300形成于外部空间600附近。在典型的实施例中，排出导管200与第一密封区域240或第二密封区域300中的至少一个处于流体连通。在图3的示范性实施例中，排出导管200与两个密封区域处于流体连通。

在图3的示范性实施例中，排出导管200构造成在第一密封区域240和流体空间230之间建立流体连通。在典型的实施例中，排出导管200形成于外密封元件140的外部区域(相对于共同的同轴轴线250)。也就是说，如示范性的密封装置100中所示，排出导管200形成于远离(distal)内轴210且邻近外轴220的外密封元件140的区域中。这个外部区域通常是处于外密封元件140三分之一外部(相对于共同的同轴轴线250)的环形区域。这种密封装置100的构造利用了当密封元件旋转时作用于流体上的离心力，并且促进了从密封区域朝向排出导管200排出流体。虽然不是必须的，但将流体排出到离内轴210充分隔开的空间中通常是有利的，如示范性的密封装置100中那样。

在图3中所示的示范性的密封装置100中，由在外密封元件140和内轴210之间的间隙形成了进入导管290。通常，进入导管290用作避免流体泄漏的第一密封屏障，尤其当密封元件固定时。当密封元件彼此相对旋转时，穿透进入导管290的流体跟随箭头262的方向流入到第一密封区域240中。然后由第一通道组件280跟随图3中的箭头260的方向朝向排出导管200主动驱动该流体穿过第一密封区域240。通过第一密封区域240的流体循环(circulation)通常对两个接触表面产生润滑效应。注意，通过密封区域的流体循环通常并不局限于通过通道组件的流体循环。

通常，流体的一小部分还在非图案化的接触密封面之间循环，从而增强了密封区域的润滑。在密封装置100的典型应用中，通过第一密封区域240到达排出导管200的流体朝向流体空间230被抽排(evacuate)，在图中所示箭头270标记的方向上流动，使得流体主动排回到流体空间230中，并远离密封件。按照这种方式，当轴旋转时，根据本文所描述的实施例中的至少一些的密封装置中的流体的主动流动促进了流体排出到流体空间230的特殊区域中。在示范性的实施例中，轴的旋转速度的增加导致了密封装置的排出效率的增加。

在图3的示范性的实施例中，内密封元件120具有第二内密封面310。第二内密封面310适合于通过与外密封元件140的第二外密封面320的接触而形成与第一密封区域240间隔开的第二密封区域300。因而，通过在密封元件之间提供更大的密封面促进了密封效率。通常，在第二密封区域中形成了来自流体空间230的流体的润滑薄膜。按照这种方式，通常进一步减少了第二密封面的磨损，因而延长了密封装置100的运行寿命。

根据本文所描述的实施例中的至少一些，密封装置包括设置在第二密封区域或其一部分中的第二通道组件。图3的示范性的密封装置100包括设置在第二密封区域300中的第二通道组件325。在示范性的实施例中，排出导管200延伸至第二密封区域300。通常，第二通道组件325布置成用于当密封元件彼此相对旋转时，从第二密封区域300朝着排出导管200主动排出流体。因此，通过包括通道组件的密封元件的旋转进一步促进了密封装置中的流体排出。

与根据上文描述的某些实施例的第一通道组件相类似地，第二密封区域中的第二通道组件通常设置在待联接到快速旋转轴的密封元件的第二密封面上。根据本文所描述的某些实施例的第二通道组件促进了从第二密封区域主动排出流体。

如上面陈述的那样，根据某些所描述实施例的密封装置包括与排出导管连通的第一密封区域和第二密封区域。因此，这两个密封区域中的流体通常通过排出导管而从密封装置排回到流体空间中。注意，第二密封区域对于密封装置的功能不是必须的。这种带有第二密封区域的密封装置的构造对于期望更高的密封和/或排出效率的密封装置应用通常是有利的。

如上面陈述的那样，在本文所描述的实施例中的至少一些中，排出导管、密封区域及通道组件布置成使得密封区域中流体在离心力的协作下排出(即，密封区域中的流体在向外的径向方向上排出)。图1-11中的示范性实施例显示了这种密封装置的构造，即，其利用了在由箭头260所示方向上的离心力。

当内轴210构造成在比外轴220更高的绝对旋转速度下旋转时，图3中所示的示范性密封装置100的构造通常是有利的。更具体地说，在示范性的密封装置100中，第一和第二通道组件分别设置在第一和第二内密封面中。按照这种方式，当轴旋转时，通道组件相对于外轴220而旋转。通道组件的这种相对旋转利于主动地迫使包含在密封区域中的流体通过通道组件而朝向排出导管200流动。

在外轴220构造成在比内轴210更高的绝对旋转速度下旋转的备选实施例中，典型的是，分别在第一和第二外密封面中提供第一和第二通道组件。按照这种方式，这些实施例在轴旋转时通常利用通道组件相对于内轴210的相对旋转。在备选实施例中，密封装置100包括设于两个密封元件的密封面上的通道组件的组合。这种实施例通常在没有预先配置轴的旋转速度时是有利的。

本发明公开中的词语“基本平行”应一般性地理解为离精确平行的定向+/-15度的偏差。本发明公开中的词语“基本垂直”应一般性地理解为相对于给定的轴线或平面“形成75度和105度之间的角度”。

在密封装置的至少一些实施例中，第一密封面和第二密封面分别设置成用于形成基本上彼此平行的第一密封区域和第二密封区域。通常，密封面定向为垂直于密封元件的同轴的旋转轴线。

至少一些实施例提供了一种这样的密封装置，即，其包括例如沿着密封装置的轴向方向而设置的多个密封区域。通常多个密封区域通过在内密封元件中提供多个平行部件来实现。这些平行部件在密封装置的径向方向上延伸，并对准(register)外密封元件的部分。备选地，通过在轴上且沿着其纵向轴线顺序地设置多个内密封元件和外密封元件而实现多个密封区域。

在图中所示的示范性实施例中，排出导管200定向成基本垂直于密封面。在备选实施例中，密封装置提供了这样的排出导管，即，其构造成相对于密封元件的共同的同轴轴线而倾斜。

图13显示了根据又一实施例的密封装置的外密封元件中的排出导管的示意图。在这个实施例中，排出导管200与其正交投影200’形成了仰角θ。排出导管200的仰角θ促进了陷置于排出导管200中的流体通过利用由外密封元件140的旋转所产生的离心力而排出到流体空间230中。在一个实施例中，排出导管200形成了从大约10度到60度范围内的仰角θ。备选地，排出导管200可形成任何合适的仰角θ，其可使密封装置如本文所描述的那样起作用。例如，排出导管200可形成例如，但并不局限于40度或更小如20度、或25度，或更大如35度的仰角θ。如图13的示范性的实施例中所示，排出导管200通常布置成使得排出导管200相对于共同的同轴轴线250的正交方向上的距离在从位于外密封元件140中的排出导管200的端部770至流体空间230附近的排出导管200的端部775的方向而增加。

在图13的示范性的实施例中，排出导管200设置在外密封元件240中，从而在水平面中相对于共同的同轴轴线250形成螺旋角(helixangle)

更具体地说，在示范性的实施例中，螺旋角

限定为由排出导管200的正交投影200’形成的角度，即相对于由外密封元件140的直径780和共同的同轴轴线250形成的参考平面的螺旋角

通常，直径140定向为平行于密封装置100的密封面。通常，螺旋角

形成于优选的密封装置的旋转方向上。按照这种方式，排出导管200定向在通过包括排出导管200的密封元件的旋转而对流体产生冲击的方向上。按照这种方式，排出导管200的特殊定向促进了排出导管200中的流体排出到流体空间230中。换句话说，排出导管200在密封元件140的旋转方向上以螺旋角

定向与由密封元件的旋转造成对流体冲击的旋转流协作，从而用于促进排出导管200中的流体的有效排出。在一个实施例中，排出导管200形成了从大约5度到50度范围内的螺旋角

备选地，排出导管200可形成任何合适的螺旋角其可使密封装置如本文所描述的那样起作用。例如，排出导管200可形成例如，但并不局限于40度或更小如20度、或15度，或更大如30度的螺旋角

在如以下陈述的某些实施例中，外密封元件还包括推进件。在本发明公开中，推进件应被理解为一种能够通过旋转而增加预定方向上的流体压力和流量的元件。通常，推进件构造成引导流体流到排出导管中且在排出导管定向在其中的方向上流动。按照这种方式，通过推进件和排出导管的特殊定向(其利用了冲击流体的旋转流)的组合进一步增强了流体的主动排出。

根据某些实施例，内密封元件120的半横截面是L形，也就是说，内密封元件120具有其在密封装置100的径向方向上延伸的一部分122以及在密封装置100的轴向方向上延伸的另一部分124。通常，内密封元件120的径向部分122由外密封元件140夹在中间。在至少某些实施例中，径向部分122与外密封元件140对准。在典型的实施例中，轴向部分124以可动的方式固定(即附接)在内轴210上。例如，内密封元件120可通过防旋转锁定而固定在内轴210上。

图4显示了图3的示范性密封装置的截面图。在示范性的实施例中，内密封元件120包括相对于共同的同轴轴线250垂直延伸的径向部分122。在某些实施例中，径向部分122具有圆盘形状。在备选实施例中，径向部分122具有截头圆锥的形状。在其它备选实施例中，径向部分122具有采用截头圆锥形式的半横截面区段。

在某些实施例中，内密封元件120包括沿着共同的同轴轴线250而延伸的轴向部分124。通常，轴向部分124具有中央管状扩展部分或轮毂的形式。在示范性的实施例中，轴向部分124定向成与共同的同轴轴线250基本平行。在示范性的实施例中，径向部分122和轴向部分124定向成彼此垂直。通常，内密封元件120联接在内轴210上，使得轴向部分124面向外部空间600，并且径向部分122面向流体空间230。通常，外密封元件140是根据内密封元件120的形状而设计的，从而外密封面定向成与内密封面对准。

典型地，根据本文所描述的至少某些实施例的密封装置的通道组件包括形成于对应的密封元件的表面上的一个或多个槽。通常，一个或多个槽定向成使得封闭在通道组件中的流体被迫沿着设置了通道组件的密封区域而流动。根据典型的实施例，通道组件中的一个或多个槽定向成使得在该处的流体被迫流向或直接进入形成于密封装置中的排出导管中。通常，一个或多个槽设计成在由密封元件的旋转所造成的离心力的协作下引导流体流动。根据示范性的实施例，通道组件、一个或多个槽布置成螺旋件。在备选实施例中，一个或多个槽布置为一组螺旋件，其通常布置成彼此等距地间隔开。

在示范性的实施例中，通道组件包括至少一个形成为螺旋件的槽，其定向成与密封面(槽在该密封面上形成)的预定旋转方向相匹配(即，典型地，该螺旋件在密封面的旋转方向上径向增加)。通道组件可包括形成为可使密封装置如本文所描述的那样起作用的槽，例如，但并不局限于一个或多个朝着排出导管径向延伸的弯曲的槽、一个或多个垂直于密封件的共同的同轴轴线而定向的笔直的槽、或者形成多个交叉螺旋件的一组槽。

图5显示了沿着(图4中所示的)线A-A获取的图4的示范性的密封装置的截面图。在示范性的实施例中，通道组件280设置在密封元件120上。在示范性的实施例中，通道组件280成形为螺旋件，其从共同的同轴轴线250朝着密封元件120的外部区域而径向增加。备选地，通道组件280如上面论述的那样成形。在至少某些实施例中，内密封元件120在比外密封元件140更高的速度下旋转。在这种实施例中，来自流体空间230的在靠近通道组件280内侧部分的区域中的流体通常将通过由旋转螺旋件而施加于流体上的作用力和作用于流体上的离心力的效应组合而流向通道组件280的外部部分。按照这种方式，流体将朝向排出导管200排出。在典型的实施例中，通道组件280设计成使得封闭在一个或多个通道中的流体直接被迫流入排出导管200中。

在典型的实施例中，考虑到轴的旋转特征，预先确定通道组件的定向。例如，在图5中所示的实施例中，螺旋件在逆时针方向上径向增加。通常，密封装置的这种构造在内轴210以顺时针方向旋转时更加有效。备选地，通道组件280定向在与快速旋转轴在其上构造成旋转的方向相反的方向上。如上面陈述的那样，根据某些典型的实施例，排出导管200与流体空间230连通。

在这种实施例中，密封元件的旋转通常造成通道组件280迫使密封区域中的流体流向排出导管200。按照这种方式，流体通常被排出返回到流体空间230中。此外，只要流体空间230不经受足够高的压力，就可通过通道组件280的旋转而防止排出导管200中的流体重新进入密封区域。在示范性的实施例中，当密封元件旋转时，受到通道组件280影响的流体流动通过作用于流体上的离心力而得以增强。

如上面陈述的那样，根据本文所描述的实施例的至少一些，密封装置100通常设有封闭的密封面330，其用于对由轴形成的空间(例如流体空间230)相对外部空间(例如外部空间600)构成不透流体的密封。根据某些实施例，封闭的密封面330形成于接近外部空间的密封区域中。根据某些实施例，在形成密封区域的密封面的整个径向区段上通过紧密的接触而形成了封闭的密封面330。根据典型的实施例，通常由形成密封区域的密封面的非图案化(即没有通道组件)的区域的接触来形成封闭的密封面330。

图6显示了示范性的密封装置100的一部分的截面图。示范性的密封装置100包括封闭的密封面330。在示范性的实施例中，封闭的密封面330形成于第二密封区域300的附近，或形成第二密封区域300的一部分，并邻近外部空间600。因此，防止第二密封区域300中的流体通过间隙335而发生泄漏。通常，间隙335与外部空间600连通，并且形成于内密封元件120和外密封元件140之间。

在根据本发明公开的实施例的至少一些中，当密封元件旋转时，流体通过密封装置的至少一个密封区域而循环。流体的这种循环通常对形成密封区域的密封面具有润滑效应。这种润滑效应通常是期望的，从而避免或最大限度地减小了密封面的磨损。此外，受到密封装置影响的流体流动通常对于冷却密封面来说是期望的。这种冷却效应进一步最大限度地减小了密封面的磨损。因此，通常进一步提高了密封装置的运行寿命。

在根据本发明公开的实施例的至少一些中，通常期望的是，通过润滑孔以流体连通的方式将第一密封区域和第二密封区域连结。因此，典型的是，第一密封区域中的流体的一部分直接地流入到第二密封区域中。在示范性的实施例中，润滑孔设置在内密封元件中。更具体地说，润滑孔通常设置在内密封元件的径向定向的部分(例如径向部分122)中。

图6显示了示范性的密封装置100的一部分的截面图。在示范性的实施例中，密封装置100包括润滑孔610。通常，来自第一密封区域240的流体通过润滑孔610进入到第二密封区域300中。因此，通过受润滑孔610影响的第二密封区域300的增强的润滑而通常进一步减少了形成第二密封区域300的密封面的磨损。

根据本发明公开的密封装置的典型实施例包括推进件，其构造成引导流体从第一密封区域流入一个或多个排出导管中。按照这种方式，推进件和一个或多个排出导管通常组成流体泵，以用于产生流体的定向流动。根据某些实施例，以这样的方式构造推进件和一个或多个排出导管，即，使得流体的流动相对于密封装置定向在轴向方向上(例如平行于共同的同轴轴线250)。

根据某些实施例，推进件由包括凹口或键槽(spline)的凹口阵列组成。在示范性的实施例中，凹口阵列设置在密封装置的内密封元件的径向延伸部分(例如径向部分122)的外部部分中。凹口阵列通常设计成用于产生流体的受引导的流动。例如，根据某些实施例，平行于共同的同轴轴线250引导流体的流动。在某些实施例中，如此地引导流体的流动，即，使得将流入排出导管200中的流体进一步朝向流体空间230引导。在这种实施例中，推进件进一步增强了通过排出导管200的排出效率。按照这种方式，推进件通常提高了当密封元件彼此相对旋转时的密封装置的密封效率。此外，同至少某些已知的迷宫式密封件相比，通过增强的排出效应进一步实现了封闭在密封区域中的流体抽出(即，不需要重力的作用)。

如上面陈述的那样，在至少某些实施例中，排出导管200相对于共同的同轴轴线250以倾斜的方式进行定向。也就是说，在这些实施例中，排出导管200定向为形成螺旋角和/或仰角。如上面陈述的那样，在这些实施例的至少一些儿中，密封装置100包括推进件，其构造成用于引导流体在排出导管200在其上定向的方向上流动。也就是说，这种推进件构造成引导流体在由排出导管在其上定向的螺旋角和仰角所限定的方向上流动。在这些实施例的至少某些中，密封装置100还利用了作用于流体上的离心力和旋转力，以用于增强通过排出导管200主动排出流体。

在推进件由凹口阵列组成的实施例的至少一些中，凹口阵列中的凹口或键槽的定向和角度是在考虑轴的旋转特征的情况下加以选择的。具体地说，在至少某些实施例中，凹口阵列设计成考虑哪些密封元件附接在快速旋转轴上、轴的旋转速度、轴的旋转方向以及流体的特征。凹口或键槽可由任何元件组成，其可使推进件赋予受引导的流动，使得密封装置如本文所描述的那样起作用。更具体地说，凹口阵列可由一组构造为螺旋齿状部(toothing)的凹口或键槽组成。通常，螺旋齿状部定向成产生朝向排出导管的受引导的流动。备选地，推进件由这样的元件(例如叶片等)形成，即，其适合于引导流体流入到排出导管中。

图7显示了示范性的密封装置100的一部分的截面图。在示范性的实施例中，内密封元件120的外部部分设有凹口阵列340。凹口阵列340组成推进件，其设计成用于引导流体在由箭头270指示的方向上流动。按照这种方式，通常提高了根据本发明公开的实施例的密封装置的效率，因为凹口阵列340主动引导流体从密封区域流入到排出导管200中。

图8显示了沿着(图7中所示的)线B-B获取的图7的示范性的密封装置100的截面图。在示范性的实施例中，凹口阵列340包括设置在内密封元件120的外周边上的多个键槽。示范性的密封装置100包括设置在内密封元件120上的通道组件280。在示范性的实施例中，通道组件280包括多个的弯曲通道。备选地，通道可形成任何形状，其可使密封装置100如本文所描述的那样起作用。例如，通道可形成为笔直的，或形成一个或多个螺旋件。在示范性的实施例中，通道组件280的通道从内密封元件120的内部部分延伸至凹口阵列340上。在示范性的实施例中，通道组件80构造成使得各个通道终止于凹口阵列340的键槽中的一个中。按照这种方式，陷置于通道中的流体直接流入到凹口阵列340的键槽中，并进一步流入到排出导管200中。

图9显示了根据密封装置的某些实施例的内密封元件120的一部分的截面图。在图9的示范性的实施例中，凹口阵列340包括多个键槽，其定向在与密封装置的密封元件的同轴轴线(例如共同的同轴轴线250)非平行的方向上。如上面陈述的那样，键槽的这种倾斜的定向促进了流体从密封装置中的密封区域流动到一个或多个排出导管(例如排出导管200)中的引导。

根据本发明公开的某些实施例，密封装置包括适合于固定在任何轴上的壳体单元，壳体单元构造成在密封装置的密封面的至少一个上产生密封力。更具体地说，在至少某些实施例中，密封装置的外密封元件包括适合于固定在外轴上的壳体单元。在某些实施例中，壳体单元通过使其整体地形成于轴上而固定在外轴上。备选地，通过在壳体单元和外轴中提供紧固器件，例如螺栓、螺钉或柱螺栓接头而将壳体单元固定在外轴上，从而可以可释放的方式将壳体单元安装在轴上。通常，推力单元联接在壳体单元上，推力单元适合于将密封力施加在密封面的至少一个上。按照这种方式，推力单元将密封面彼此压靠，因而提高了装置的密封效率。词语“密封力”应理解为施加在密封面的至少一个上从而增强其之间的接触的力。在典型的实施例中，密封力是弹性密封力。

图10显示了示范性的密封装置100的一部分的截面图。在示范性的实施例中，外密封元件140包括壳体单元410和推力单元400。在示范性的实施例中，壳体单元410以防流体的方式通过紧固器件例如螺钉、螺栓等等(未显示)而固定在外轴220上。在示范性的实施例中，壳体单元410和推力单元400设置成封闭内密封元件120。在示范性的实施例中，壳体单元410和推力单元400设置成封闭内密封元件120的径向部分122。在示范性的实施例中，壳体单元410放置成与内密封元件120相接触。

通常，在内密封元件120和壳体单元410之间的接触区域形成了第一密封区域240。如在示范性的实施例中那样，推力单元400可放置成与内密封元件120接触。在示范性的实施例中，在内密封元件120和推力单元400之间的接触区域形成了第二密封区域300。在示范性的实施例中，第一密封区域240放置在流体空间230附近，并且第二密封区域300放置在外部空间600附近。通常，推力单元400通过在密封元件120上主动施加密封力而在内密封元件120上产生压力。在典型的实施例中，平行于共同的同轴轴线250产生这种密封力。

根据本发明公开的某些实施例，推力单元400可包括第一推力元件。通常，第一推力元件的表面中的一个组成第二外密封面320。在某些实施例中，推力单元400包括固定在壳体单元410上的第二推力元件。在某些实施例中，第二推力元件通过整体地形成于壳体单元上从而固定在壳体单元410上。备选地，通过在第二推力元件和壳体单元410中提供紧固器件，例如螺栓、螺钉或柱螺栓接头，从而将第二推力元件固定在壳体单元410上，使得第二推力元件可以可释放的方式安装在壳体单元410上。通常，第一推力元件可相对于第二推力元件运动。具体地说，第一推力元件可安装成可沿着密封装置的纵向轴线而在相对较小的距离上运动。按照这种方式，通过第一推力元件可将密封力施加在内密封元件120上。备选地，推力单元400固定在内密封元件120上。

进一步参看图10，推力单元400可包括第一推力元件420和第二推力元件440。如在示范性的实施例中那样，壳体单元410通常固定在外轴220上。在示范性的实施例中，第二推力元件440通过外装配键520而固定在壳体单元410上。通常，外装配键520用于锁定第二推力元件440，防止相对于壳体单元410旋转。在示范性的实施例中，第一推力元件420通过外径向支撑件460而固定在壳体单元410上。通常，第一推力元件420固定在壳体单元410上，从而可相对于壳体单元410在轴向方向上运动。通常，外径向支撑件460由柔性径向支撑件组成，例如采用O形环形式的橡皮圈等等。通常，第一推力元件420将力施加于内密封元件120上。具体地说，外径向支撑件460通常布置成使得第一推力元件420可倾斜。也就是说，典型的是，第一推力元件420可相对于共同的同轴轴线250而摆动。

第一推力元件420的可运动布置通常促进了密封装置100中的密封面在其相当大的面积上处于平坦且最终(eventually)受到润滑的接触。这种可运动的布置通常实现了密封面之间的紧密接触，即使在这些密封面受到不平衡的磨损的情况下。此外，这种可运动的布置通常补偿了密封装置100的不同元件中的制造公差。

根据本发明公开的典型的实施例，加载力元件(或多个)将第一推力元件420和第二推力元件440彼此联接起来，以用于产生密封力。通常，这种加载力元件包括弹性部件，例如弹簧等，其通常通过其压缩而产生密封力。通常，通过由加载力元件产生加载力从而产生这种密封力，其施加到第一推力元件420上。通常，加载力通过第一推力元件420而传递至内密封元件120上。加载力元件可由任何可实现密封力的产生的合适的结构组成。加载力元件可包括任何合适的构件，例如，但并不局限于弹簧、多个弹簧等等。通常，加载力施加在与第二外密封面320基本垂直的方向上。通常，加载力元件适合于产生刚好必要的弹性密封力，以取得根据本发明公开的密封装置的特殊应用所需要的密封效应。因此，避免了密封装置的密封面的不必要的摩擦和磨损。在至少某些实施例中，第一推力元件420设置在内密封元件120附近，并且第二推力元件440固定在外轴220上。

在典型的实施例中，一个或多个加载力元件还实现了防旋转锁定功能。更具体地说，加载力元件可构造成避免第一推力元件420相对于第二推力元件440旋转。备选地，在密封装置100中可包含适合于避免第一推力元件420相对于第二推力元件440旋转的任何元件。例如，螺钉等可以防旋转的方式将第一推力元件420和第二推力元件440联接起来。在这些实施例的一个中，第二推力元件420固定在壳体单元410上，使得第一推力元件420与壳体单元410一起旋转。

图10的示范性的实施例包括加载力元件560，其将第一推力元件420联接到第二推力元件440上。加载力元件560通常由一个或多个弹簧元件(未显示)组成。

在示范性的实施例中的第一推力元件420和第二推力元件440设有安装孔540，以用于通过固定元件例如螺钉(未显示)将两个推力元件彼此固定在一起。通常，这两个单元彼此固定在一起，以用于密封装置100的安装或拆卸。通常，安装孔540适合于通过螺钉、螺栓等而固定推力元件。通常，安装孔540是带螺纹的，从而可通过螺钉而使推力元件固定。

在用于将推力单元装配在密封装置100中的示范性程序中，彼此通过加载力元件560而联接在一起的推力单元首先通过设在安装孔540中的螺钉(未显示)等而彼此固定在一起。然后，将推力单元放置在壳体单元410中，面向内密封元件120。在进一步的步骤中，将第一推力元件420联接到外径向支撑件460上。作为下一步骤，将外装配键520安装在壳体单元410和第二推力元件440之间，使得推力单元400旋转锁定在壳体单元410上。通常，在壳体单元410和第二推力元件440之间安装轴向锁定件522，从而锁定推力单元400，以免其相对于壳体单元410沿着密封装置100的纵向轴线而移位。最后，以某种方式拔出设于安装孔540中的螺钉，使得加载力元件560在轴向方向且远离第二推力元件440将加载力施加于第一推力元件420上。在示范性的实施例中，加载力元件联接在内密封元件120上，以用于产生密封力。

在图10中所示的示范性的实施例中，内密封元件120通过内装配键500而旋转锁定在内轴210上。在典型的实施例中，内装配键500使得内密封元件120可相对于内轴210运动。在示范性的实施例中，内径向支撑件480将内密封元件120联接到内轴210上，使得内密封元件120可相对于内轴210倾斜。内径向支撑件480通常由柔性径向支撑件组成，例如，但并不局限于橡皮圈等。在这种可运动的构造中，当第一推力单元420在内密封元件120上施加密封力时，内密封元件120自动地自我调节其位置。因此，通常实现了密封区域的更好的变紧(tightening)。按照这种方式，内密封元件120的可运动构造，结合加载力元件560，促进了对制造公差的补偿。

总之，根据上文描述的密封装置的某些实施例，可运动的密封构件促进了密封装置的密封区域更紧密的变紧。密封区域的紧密变紧通常有利于通过密封构件的位置的自我调整而补偿密封区域的密封面的最终磨损。密封面的最终磨损在未补偿时可降低密封区域随着时间流逝的密封性能。此外，密封构件的位置的自我调整通常对于减少制造缺陷是有效的。此外，对于制造公差大于使密封装置正确起作用的要求的某些应用，通常期望密封构件具有可自我调整定位以补偿这种失效。

根据本发明公开的密封装置的至少某些实施例用于密封由内轴和外轴形成的空间。这些密封装置的一些包括适合于联接在内轴上的内密封元件和适合于联接在外轴上的外密封元件以及用于将密封力施加到内密封元件上的推力单元。根据这些实施例，在内密封元件和外密封元件之间通过密封力实现了第一密封区域的形成。通常，第一密封区域包括第一通道组件，其包括至少一个通道以用于当密封元件彼此相对旋转时从第一密封区域主动排出流体。

图11显示了示范性的齿轮箱750的一部分的截面图。示范性的齿轮箱750包括密封装置100。在示范性的实施例中，密封装置100的排出导管200与外轴220的轴导管650对齐。通常，如上面陈述的那样，排出导管200定向成当轴中的至少一个旋转时，利用由推进件240实现的流体的旋转流动以及作用于流体上的离心力。在典型的实施例中，轴导管650在与排出导管200相同的方向上定向。大体上，轴导管650和排出导管200定向成使得当密封装置100的密封元件旋转时，通过导管将来自密封区域的流体抽排到排出区域570。在示范性的实施例中，排出区域570形成了齿轮箱750中的空间的一部分。通常，排出区域570形成了形成于外轴220和固定壳体640之间的空间的一部分。通常，当密封装置100的密封元件旋转时，在第一密封区域240和第二密封300中的流体通过排出导管200排出到轴导管650中，并进一步排出到排出区域570中。

根据本发明公开的齿轮箱的典型的实施例，齿轮箱的外轴可设有至少一个用于抽排流体的辅助导管。在图11的示范性的实施例中，外轴220设有辅助轴导管660。通常，当轴旋转时，辅助导管660在作用于流体上的离心力的协作下促进了流体从靠近内轴210的区域抽排至排出区域570中。在图11中由箭头描绘了当轴旋转时流体遵循的典型的路径。

在典型的实施例中，当齿轮箱750的轴保持固定时，流体在重力的协作下被抽排到排出区域570中。为了达到这种效应，外轴220保持固定在这样的位置中，即，使得流体在作用于流体上的重力效应下通过辅助轴导管660抽排到排出区域570中。在某些实施例中，在外轴220上设有多个这种辅助轴导管660。

本发明公开的至少某些实施例提供了一种这样的齿轮箱，即，其包括补充密封件，以用于密封外轴和固定壳体之间的空间。作为一个示例，图11中所示的齿轮箱750包括补充密封装置630。补充密封装置630设置成实现对外轴220和固定壳体640之间的空间的密封。通常，补充密封装置630是迷宫式密封件。总之，补充密封装置630是可对轴和固定壳体之间的空间实现密封的任何合适的装置，例如，但并不局限于径向轴密封环或根据上文描述的本发明公开的实施例的密封装置。

通常，根据本发明公开的实施例的密封装置的各个密封元件整体地由对密封元件暴露于其中的条件有抵抗力的材料形成。通常，这些条件包括高温和低温范围、封闭在待密封的空间中的流体的化学属性、或密封装置的密封面之间的磨损。根据某些实施例，密封装置中的密封区域的各个表面由不同的材料制成，以便最大限度地减小由于摩擦而引起的表面磨损。例如，其中一个密封面可由硬化钢制成，并且另一密封面可由低摩擦材料制成，例如青铜或黄铜。在某些实施例中，将耐摩材料，例如聚四氟乙烯施加在密封装置的密封面上，从而进一步最大限度地减小密封面之间的摩擦。

如本文所使用的那样，词语轴应理解为包括圆柱形杆的元件(即用于支撑旋转器件或通过旋转传递功率或运动的元件)。这种轴通常处于许多不同的应用中，例如制动器、驱动器、泵、发电机、转向系统、或车辆齿轮箱或风力涡轮机的齿轮传动机构。根据本发明公开的实施例的密封装置适合于这些应用，以及本文没有明确提到的其它应用。

更具体地说，如上面陈述的密封装置的实施例特别适合于齿轮箱，其包括两个可相对于固定壳体旋转的同轴的轴。上面陈述的实施例提供了在齿轮箱的寿命期间具有低磨损和有效密封的密封装置。因此，显著地减少了密封装置的维护和检查。

具体地说，根据本发明公开的实施例的密封装置特别适合于风力涡轮机中的齿轮箱。通常，风力涡轮机齿轮箱连接在由叶片转子驱动的主轴(即低速轴)上，并通过另一轴(即高速轴)而进一步连接在发电机上，从而将叶片转子的旋转速度转变成适合于发电机的旋转速度。词语低和高将理解为相对于各个轴的速度。风力涡轮机中的某些类型的齿轮箱装备了可相对于固定壳体旋转的同轴的轴。在某些用于风力涡轮机的齿轮箱的特殊设计中，其内轴不具有通向固定壳体的通路。根据本文所描述的实施例的密封装置对于这种齿轮箱可能是特别有利的。

如本文所描述的那样，包括密封装置的齿轮箱可适合于在具有叶片转子和发电机的风力涡轮机中实现。通常，这种齿轮箱将风力涡轮机的低速轴联接到高速轴上。低速轴联接在叶片转子上，并且高速轴联接在发电机上。图12显示了风力涡轮机700的一个示范性实施例，其包括叶片转子710、外罩720及塔架730。外罩720设有齿轮箱750，其包括根据本发明公开的实施例的密封装置100。通常，齿轮箱750通过低速轴740而联接在叶片转子710上。在示范性的实施例中，齿轮箱750将低速轴740联接到高速轴745上。高速轴745联接在发电机上以用于产生电能。示范性的齿轮箱750用于将低速轴740的较低速度转换成高速轴745的较高速度。

适合于在风力涡轮机中实现的根据本发明公开的实施例的密封装置和齿轮箱通常构造为用于350和500rpm之间，例如400至440rpm的外轴的旋转速度。适合于在风力涡轮机中实现的根据本发明公开的实施例的密封装置和齿轮箱通常构造为用于5和20rpm之间，例如12至16rpm的内轴旋转速度。根据本发明公开的密封装置和齿轮箱适合于不同类型的应用，并且适合于宽范围的轴转速。例如，内轴可构造为快速旋转轴。

通常，根据本发明公开的至少某些实施例的密封装置用于避免风力涡轮机的齿轮箱中的润滑流体的泄漏，并且用于将润滑流体，例如润滑油主动排出到齿轮箱的排出区域中。如上面陈述的那样，根据本发明公开的密封装置减少了密封构件的磨损。这种磨损减少通常意味着风力涡轮机的维护需求的减少。维护需求的减少对于风力涡轮机是特别期望的，因为在其中齿轮箱通常放置在难以接近的风力涡轮机外罩中。此外，风力涡轮机系统通常放置在边远地区，例如在近海处，在该处出于经济原因应将检修需求保持最小。此外，根据本发明公开的密封装置具有牢固的设计，其避免污染物进入齿轮箱构件中。具体地说，这种牢固的设计有效地保护齿轮箱免于恶劣的条件的影响，风力涡轮机的外罩通常暴露于这种恶劣的条件下。

上面详细描述了用于密封装置、齿轮箱和尤其适合于与风力涡轮机一起使用的齿轮箱的系统的示范性实施例。系统和方法并不局限于本文所描述的特定的实施例，相反，系统的构件和/或方法的步骤可与本文所描述的其它构件和/或步骤独立地和分开地进行利用。例如，推力元件通常与包括在其外部部分中的凹口的内密封元件相结合。此外，如上面陈述的那样，密封元件中的一个或两者通常整体地构建于相应的轴中。

虽然在某些图中可能显示了而在其它图中没有显示本发明各种实施例的具体特征，但这仅仅出于方便的目的。根据本发明公开的原理，任何附图特征都可与任何其它附图的任何特征结合起来进行参照和/或要求保护。

该书面的描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且可使本领域中的技术人员构造和使用本发明。本发明可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种密封装置(100)，用于对由内轴(210)和外轴(220)所形成的空间(230)进行密封并且用于引导流体流动，所述内轴(210)和所述外轴(220)可围绕共同的同轴轴线(250)旋转，所述密封装置(100)包括：

a)内密封元件(120)，其适合于联接在所述内轴(210)上，从而所述内密封元件(120)被锁定，以免相对于所述内轴(210)旋转，所述内密封元件(120)包括第一内密封面(160)；和

b)外密封元件(140)，其适合于联接在所述外轴(220)上，从而所述外密封元件(140)被锁定，以免相对于所述外轴(220)旋转，所述外密封元件(140)包括第一外密封面(180)；

其中，所述第一内密封面(160)和所述第一外密封面(180)适合于通过彼此接触而形成包括第一通道组件(80，280)的第一密封区域(40；240)，所述第一通道组件包括至少一个通道，该通道构造成当所述密封元件彼此相对旋转时从所述第一密封区域(40，240)中主动排出流体。

2.根据权利要求1所述的密封装置(100)，其特征在于，所述密封装置(100)还包括排出导管(200)，以用于通过所述排出导管(200)的第一导管端部而将流体排出离开所述密封装置(100)，所述排出导管(200)形成于所述内密封元件(120)或所述外密封元件(140)中的至少一个中，并且终止于第二导管端部中，该第二导管端部形成了与相应的所述第一内密封面(160)或所述第一外密封面(180)相邻的开口，使得所述排出导管(200)与所述第一密封区域(240)处于流体连通，

其中，所述密封装置(100)可选地还包括进入导管(290)以用于使所述第一密封区域与所述空间连通，并且其中，所述第一通道组件(80，280)可选地还构造成当所述内密封元件和所述外密封元件彼此相对旋转时，通过所述第一密封区域将流体从所述进入导管(290)朝向所述排出导管主动排出。

3.根据权利要求2所述的密封装置(100)，其特征在于，所述内密封元件(120)或所述外密封元件(140)中的至少一个包括推进件(340)，所述推进件(340)构造成引导流体从所述第一密封区域(240)进入所述排出导管中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述外密封元件(140)还包括适合于固定在所述外轴(220)上的壳体单元(410)，和联接在所述壳体单元(410)上的推力单元(400)，所述推力单元(400)适合于将密封力施加在所述内密封元件上，并且其中，所述推力单元(400)可选地还包括弹性加载力元件(560)，以用于产生所述密封力。

5.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，所述内密封元件(120)包括第二内密封面(310)；

所述外密封元件(140)包括第二外密封面(320)；以及

所述第二内密封面(310)和所述第二外密封面(320)适合于通过彼此接触而形成与所述第一密封区域(40，240)分隔开的第二密封区域(300)。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述第二密封区域(300)还包括第二通道组件(325)，该第二通道组件(325)包括至少一个通道，该通道构造成当所述密封元件彼此相对旋转时从所述第二密封区域(300)中主动排出流体。

7.根据权利要求5或6所述的密封装置，其特征在于，所述内密封元件(120)还包括润滑孔(610)以用于使所述第一密封区域(240)与所述第二密封区域(300)处于流体连通。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，所述密封装置(100)还包括封闭的密封面(30，330)，该密封面(30，330)构造成以不透流体的方式将由所述轴在所述密封装置(100)的一侧处形成的所述空间(230)相对于位于所述密封装置(100)另一侧处的外部空间进行密封。

9.一种齿轮箱(750)，包括根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(100)。

10.一种风力涡轮机，包括根据权利要求9所述的齿轮箱(750)。

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