CN103328867B - 刮油环 - Google Patents

Abstract

刮油环（1），其包括保持环（2）并包括带有刮唇（3a）的刮油件（3），其中，所述刮油件（3）被这样布置在保持环（2）上，从而使刮唇（3a）向内朝向刮油环（1）的中心，用以将活塞杆（6）上的油刮除，其中，所述刮油件（3）由多个刮油件区段（3e），所述区段沿刮油环（1）的周缘方向（1b）彼此相继地布置，并且其中，所述保持环（2）具有槽（2b），用以形状锁合地容纳刮油件区段（3a），并且，所述保持环（2）具有接缝（2b），其中，所述保持环（2）形成了至少一个向内朝向刮油环（1）中心（1a）的、由塑料制成的端面（2d、2e），并且所述刮油件（3）由具有比构成第一端面（2d、2e）的塑料更大硬度的材料制成，所述刮油件（3）的刮唇（3a）具有向内朝向中心（1a）的接触部位（3c），所述刮油件（3）和保持环（2）如此相互适配地配置，从而不仅使所述至少第一端面（2d、2e）还能使接触部位（3e）贴靠在活塞杆（6）上。

Description

刮油环

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的刮油环。

背景技术

文献EP1446597B1公开了一种刮油环，所述刮油环尤其作为挡油件用于船用柴油机的活塞杆。所述刮油环具有向内指向活塞杆侧面的由塑料制成的刮唇，所述刮唇将存在于活塞杆上的油刮掉，并且例如重新将其引导到曲轴箱中。这种已知的刮油环具有弊端，即所述刮油环并不很高效，因为刮油刃不稳定。此外还出现较大的磨损，从而使得刮油环必须较频繁地保养。此外，例如从文献WO95/23305中已知其设有金属的刮油件，所述刮油件安装在活塞杆上。这种刮油环具有弊端，即在活塞杆和/或在刮油件上出现相对较大的磨损。

发明内容

本发明的任务在于形成有益的刮油环，所述刮油环在长时间运行过程中确保可靠的刮油。所述任务利用具有权利要求1的特征的刮油环解决。从属权利2至12涉及其他有益的配置方案。所述任务进一步利用具有权利要求13的特征的刮油环组件解决。从属权利要求14和15涉及其他有益的配置方案。

所述任务尤其利用刮油环解决，其包括保持环并包括带有刮唇的刮油件，其中，所述刮油件被这样布置在保持环上，从而使刮唇向内朝向刮油环的中心，用以将活塞杆上的油刮除，其中，所述刮油件由多个刮油件区段构成，所述刮油件区段沿刮油环的周缘方向彼此相继地布置，并且，所述保持环具有槽，用以形状锁合地容纳刮油件区段，并且其中，所述保持环具有接缝，其中，所述保持环形成了至少一个向内朝向刮油环中心的由塑料制成的第一端面，并且，所述刮油件由具有比构成第一端面的塑料更大硬度的材料制成，其中，所述刮油件的刮唇具有向内朝向中心的接触部位，并且，所述刮油件和保持环被这样相互适配地配置，从而不仅使所述至少第一端面还能使接触部位贴靠在活塞杆上。

所述根据本发明的刮油环具有有益效果，即所述刮油环实现了对位于活塞杆上的油大幅度且高效的刮除，并且所述刮油环仅具有低磨损。所述根据本发明的刮油环具有刮油件，所述刮油件具有比保持环的材料更大的硬度，所述保持环具有第一端面，所述第一端面被规定装配在活塞杆上。这种刮油件具有稳定且优选还锋利的刮油刃，这确保了对油的高效刮除。此外，所述根据本发明的刮油环还包括保持环，所述保持环向内朝向活塞杆，并且所述保持环被规定装配在活塞杆上。根据本发明的刮油环被这样配置，从而不仅使第一端面还使刮油刃同时贴靠在活塞杆上，这导致了，刮油刃能够仅以极低的压力或无压力地贴靠在活塞杆上，因为尤其径向向内作用的力分量通过第一端面被传导。因此所述刮油刃受到极低磨损。此外，所述刮油刃相对于活塞杆的位置和取向通过贴靠在活塞杆上的保持环端面而被稳定，并且尤其相对于所有出现的移动而被稳定。在特别有益的配置方案中，构成第一端面的材料是具有良好干润滑运行性能的塑料，例如填充的PTFE，或者利用适合于干润滑运行的填料、例如PTFE、MoS₂、石墨及其他填料被优化的高温聚合物。所述刮油件优选由金属、例如灰铸铁、青铜、黄铜和铝制成，或由塑料、尤其是由高温聚合物、例如PEEK、聚酰亚胺或PPS制成。

所述刮油件由多个刮油件区段构成。所述保持区环可以被一体式配置，或由多个保持环段构成。所述保持环和刮油件优选如此彼此相互适配地配置，即刮油件的刮唇至少部分贴靠在保持环上，从而保护刮唇不承担过量负载，因为施加在刮油件或者说刮唇上的力被直接传导到保持环上。

所述根据本发明的刮油环尤其特别良好地适用于干润滑运行的压缩机，因为在干润滑运行的压缩机中，必须可靠地避免待压缩气体被润滑油污染。此外，已经渗入干润滑运行活塞杆密封系统中很低的油渗漏也会迅速产生侵蚀的作用。特别重要的是刮油环系统在隔绝氧气中的可靠作用。此处甚至可能由于油渗漏而产生燃烧。而且当无来自油渗漏的迫切威胁时，这至少导致了更高的运行成本和环境负担，因为必须持续补充从曲柄运行中流失的润滑油，并对泄漏的油进行处理。

所述根据本发明的刮油环优选被应用在刮油环组件中，其包括多个在活塞杆行进方向上顺序布置的刮油环。

以下结合实施例对本发明进行具体描述。

附图简述

用于阐述实施例的附图示出了：

图1为沿剖面线C-C截的所述刮油环的横截面；

图2为根据图1的刮油环的仰视图；

图3为沿剖面线D-D截的保持环区段的横截面；

图4为所述保持环段的俯视图；

图5为沿剖面线C-C截的刮油件的横截面；

图6为刮油件的立体图；

图7为垂直布置的组件，其包括三个顺序布置的刮油环；

图8为在图7中示出的刮油环自方向B的主视图；

图9为水平布置的组件，其包括三个顺序布置的刮油环；

图10为在图9中示出的刮油环自方向B的主视图；

图11为刮油环的另一实施例的横截面；

图12为一体式刮油环的俯视图；

图13为刮油环的其他实施例的横截面；

图14为另一刮油环的视图；

图15为另一保持环段的俯视图；

图16为另一种一体式刮油环的俯视图。

原则上，附图中的相同部件标有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了沿在图2中所示的剖面线C-C剖的刮油环1。图2以仰视图的形式示出了相同的刮油环1。如在图2所表明的，所述刮油环1包括保持环2，其由三个在周缘方向1b上彼此相继布置的保持环区段2a组成，其中，在保持环区段2a之间分别具有一个径向延伸的接缝2g。所述保持环2还可以仅由两个保持环区段2a或由多于三个保持环区段2a构成。所述保持环2具有在周缘方向1b上间隔布置的冠状部2i，在所述冠状部之间分别布置了径向向内朝刮油环1中心1a延伸的沟槽2c。刮油件3被布置在所述保持环2上，所述刮油件在所示出的实施例中由三个在周缘方向上彼此相继布置的刮油件区段3e构成，其中，在所述刮油件区段3e之间分别具有径向延伸的接缝3b。所述刮油件3还可以仅由两个刮油件区段3e或多于三个的刮油件区段3e构成。如仅在图1中所示，在组合状态下，所述保持环2还包括夹紧件4、例如弹簧，所述弹簧从外部包围保持环2，并且将相对于中心1a向内作用的预紧力作用在保持环2或者说刮油件3上。

图1示出了保持环2或者说保持环区段2a，所述保持环区段具有环绕的槽2b，刮油件3或者说刮油件区段3e被布置在所述槽中。所述刮油件3具有刮唇3a，所述刮唇在其尖端具有接触部位3c。所述刮油件3优选由金属、例如灰铸铁、青铜、黄铜和铝或高温聚合物、例如PEEK、聚酰亚胺或PPS制成。所述刮油件3由具有比构成第一端面2d的保持环2的塑料更大硬度的材料制成。所述刮油件3被如此布置在保持环2上，从而使刮唇3a以及接触部位3c向内朝向刮油环1的中心1a，用于将油从仅被示意性示出的活塞杆6的表面6a上刮除。所述保持环2的槽2b优选这样相对于刮油件区段3e适配地配置，从而使槽2b允许形状锁合地容纳刮油件区段3e。所述保持环2具有至少一个向内朝向刮油环1的中心1a的、由塑料制成的端面2d、2e。所述刮油件3和保持环2被这样相互适配地配置，从而不仅使所述至少第一端面2d还能使将接触部位3c同时贴靠在活塞杆6上。在一个有利的配置方案中，所述保持环2具有第一和第二端面2d、2e，所述两个端面等距地在向内朝刮油环1的中心1a的方向上伸出，从而使两个端面2d、2e能够贴靠在活塞杆6的表面6a上。在一特别有利的配置方案中，构成所述第一端面2d的材料是具有良好干润滑运行性能的材料、例如填充的PTFE，或利用适用于干润滑运行的填料、例如PTFE、MoS₂、石墨或其他填料优化的高温聚合物。所述第一和第二端面2d、2e通过在周缘方向1b上延伸的槽2b被隔开。图1还示出了在径向上延伸的沟槽2c，所述沟槽从侧面通过冠状部2i被限定。

在其他实施方案中，如在图1中以虚线表示并且还被标注以2f的，第二端面2e被回缩地布置，从而使在所述第二端面2e与表面6a之间形成中间腔体2q。

图3再次以局部图方式示出了保持环区段2a，其带有其槽2b和第一和第二端面2d、2e。所述保持环区段2a还具有凹槽2k，用以容纳夹紧件4。在所示出的实施例中，所述槽2b具有向内朝向中心1a的延伸件，这通过以下方式完成，即槽2b具有横向于或者倾斜于活塞杆6的表面6a延伸的支承面2h，如在图1中所示，所述槽被这样布置或配置，从而使槽作为用于刮油件3的支架。

图4以局部图方式示出了已经表示在图2中的保持环区段2a。所述保持环区段2a具有内径R。

图5以局部的方式示出了穿过在图1中表示的刮油件区段3e的剖视图。所述刮油件区段3e包括刮唇3a、支承面3d和接触部位3c，所述接触部位被确定靠接在活塞杆6上。所述刮油件区段3e优选由金属制成，从而使接触部位3c优选被配置为锋利的刮油刃。

图6以立体图方式示出了已经表示在图1、2和5中的刮油件3。所述根据本发明的刮油环1具有有益效果，即刮油件3的接触部位3c优选在活塞杆6的表面6a上不施加力或仅施加很小的力，因为通过弹簧4向内朝中心1a所施加的力被大体上或完全通过第一端面2d和可能存在的第二端面2e传导到活塞杆6的表面6a上。所述刮油件3能够以此被这样配置，从而使所述刮油件为尽量高的刮除效果而被优化。尤其所述刮油件的横截面或者说其在径向和/或轴向上的尺寸降低到最小，从而还在采用金属的情况下实现了单个区段在活塞杆6上的良好配适。为了在伴随着逐渐磨损的情况下保持刮除功能，所述刮油件由至少两个、优选三个区段3e构成，其带有为产生的磨损所量取的具有间隙的接缝3b。所述保持环2可以被一件式或多件式、优选三件式地配置，并且同样包含接缝2g，其带有用于补偿磨损的间隙。为了避免通过接缝2g、3b的油泄漏，所述保持环2和刮油件3被如此布置，从而使其将接缝2g、3b相互密封，并且由此在活塞杆6的运行方向上没有联通的泄漏路径。因此在逐渐的磨损中确保了良好的刮除作用。

图12示出了刮油环1的另一实施例，与在图2中所示出的实施方案不同，所述刮油环具有一体式的保持环2，其具有唯一的接缝2g。除此之外，所述刮油环1与在图2中所示出的一样，并且还具有在图1中所示出的横截面。

图13示出了刮油环1的另一实施例的剖面，所述刮油环与表示在图1中的实施方案不同，不具有支承面2h，因为刮油件3尖端状地向内朝中心1a延伸，并且在其尖端上形成接触部位3c。如在图13中示例性地示出的，所述沟槽2c还能够被配置成被遮盖的沟槽2r，从而使被遮盖的沟槽2r形成贯穿孔。

图11示出了保持环2或者说保持环区段2a的另一实施例的剖面。所述保持环2由至少一个第一环件2l和一个第二环件2m构成，其中，所述第一和第二环件2l、2m彼此相连接，优选彼此固定连接。其中，所述第二环件2m被布置在中心1a与第一环件2l之间，并且，所述第二环件2m由塑料制成，其中，所述第二环件2m形成端面2d。所述第一环件2l可以由塑料或由金属制成。所述第二端面2e相对于第一端面2d回缩地布置，从而仅将第一端面2d和未示出的刮油件3的未示出接触面2c贴靠在活塞杆6的表面6a上。

图7示出了垂直延伸的刮油环组件，其包括三个在活塞杆6的运行方向上彼此相继布置的刮油环1。图8示出了自方向B的图7中的刮油环1的主视图。如在图8中所示出的，所述第二端面2e和在图1中虚线勾画的一样回缩地布置，从而在冠状部2i与活塞杆6的表面6a之间形成了中间腔体2q。所述第一端面2d和刮油件3的接触部位3c贴靠在活塞杆6的表面6a上，从而使油被刮除，如以液流8所表示的，所述油通过沟槽2c径向向外溢出。图7也示出了油如何通过液流8方向逸出，并且如何在壳体7内部向下流动。所述在图8中所示出的刮油环1具有多个在边缘方向上均匀间隔分布的冠状部2i，其中，在所述冠状部2i之间均匀地沿周缘方向形成了间隔布置的沟槽2c。

图9示出了水平延伸的刮油环组件，其包括三个在活塞杆6的运行方向上彼此相继布置的刮油环1。图10示出了布置在图9中自方向B的刮油环1的主视图。如在图10中所示出的，所述第二端面2e如在图1中虚线勾画的那样回缩地布置，从而在冠状部2i与活塞杆6的表面6a之间形成中间腔体2q。所述第一端面2d和刮油件3的接触面3c贴靠在活塞杆6的表面6a上，从而使油被刮除，如以液流8所表示的，所述油通过众沟槽2c径向向外溢出。所述众沟槽2c在周缘方向1b下方至少沿60°的角度范围布置，其中，在两个沟槽2c之间分别布置了一个冠状部2i。有益地，每个沟槽2c在边缘方向1b上具有相当于至少10°角度范围的宽度，从而使每个沟槽2c覆盖至少10°的角度范围。在上方，在左置和右置的沟槽2c之间布置了大体上半圆形的连续的冠状部2p，所述冠状部覆盖至少60°的角度范围，其中，所述半圆形冠状部2p在周缘方向上如此连续配置，从而使冠状部2p不具有通道。所述配置方案具有有益效果，即如以液流8所表示的，油仅能够向下溢出，因为刮油环1在径向朝上不具有联通的沟槽2c。在特别有益的配置方案中，如在图9中所示出的，相邻布置的刮油环1具有扭转止动器、例如固定销5，用以避免刮油环1的相对转动，并且还优选用以避免刮油环1相对于壳体7的转动。

如在图9和7中所示出的，所述根据本发明的刮油环1具有有益效果，即所述穿过中间腔体2q形成的排放沟槽自方向B连接在刮油件3之前而不是之后，从而在周缘上朝压缩活塞6d方向形成有连贯的面。所述面作为密封面发挥作用，并且由此防止润滑油在活塞杆6的运行方向上从各自的刮油环1中溢出。此外，如在图9中所示出的，为了用于水平结构，有益地在与重力相反的方向上不布置排放沟槽。如在图10中所示出的，所刮除掉的油因此仅从侧面和向下方向被导出。利用这种方式避免所述单个刮油件3或者说单个刮油环1的环流。有益地，固定销5还确保了所述刮油件3被安装在正确的位置上，其中的密封的沟槽朝上。

图14示出了刮油环1的另一实施例的俯视图。与在图2中所示出的刮油环1不同，在图14中所示出的刮油环1具有在周缘方向上覆盖角度范围A的、连续的冠状部2p。所述角度范围A可以覆盖60°至350°的角度范围。在所示出的实施例中，所述整个冠状部2p由三个冠状部区段2p1、2p2、2p3组合成。然而所述整个冠状部2p还可以、或者说还取决于所述角度范围A的尺寸，仅包括一个唯一的冠状部区段2p3或仅包括冠状部区段2p1、2p2、2p3中的两个。

图15示出了保持环区段2a的另一实施例的俯视图。与在图4中所示出的保持环区段2a不同，所述在图15中所示出的保持环区段2a具有冠状部2i，所述冠状部被配置为连续的冠状部2p，并且在周缘方向上在约为60°的角度范围A内延伸。刮油环1例如可以包括两个在图4中所示出的保持环区段2a以及一个在图15中所示出的保持环区段2a，从而使刮油环1具有连续的冠状部2p，所述冠状部在约为60的角度范围A内延伸。所述角度范围A可以在一保持环区段2a中为0至120°，所述保持环区段2a在120°的角度范围内延伸。

图16示出了一体式刮油环1的又另一实施例的俯视图。与在图12中所示出的刮油环1不同，所述在图16中所示出的刮油环1具有连续的冠状部2p，所述冠状部在角度范围A内延伸，所述角度范围A可以覆盖60°至350°的角度。在所示出的实施例中，所述径向延伸的接缝2g穿过冠状部2p。然而所述接缝2g还能够被如此布置，从而使所述接缝不被布置在角度范围A中，并且由此不延伸穿过冠状部2p。

Claims (16)

1.刮油环(1)，其包括保持环(2)并包括带有刮唇(3a)的刮油件(3)，其中，所述刮油件(3)被如此布置在保持环(2)上，从而使刮唇(3a)向内朝向刮油环(1)的中心(1a)，用以将刮除活塞杆(6)上的油，其特征在于，所述刮油件(3)由多个刮油件区段(3e)构成，所述刮油件区段沿刮油环(1)的周缘方向(1b)彼此相继地布置，保持环(2)具有槽(2b)，用以形状锁合地容纳刮油件区段(3e)，保持环(2)具有接缝(2g)，保持环(2)形成了至少一个向内朝向刮油环(1)中心(1a)的、由塑料制成的第一端面(2d)，刮油件(3)由具有比构成第一端面(2d)的塑料更大硬度的材料制成，其中，所述刮油件(3)的刮唇(3a)具有向内朝向中心(1a)的接触部位(3c)，并且所述刮油件(3)和保持环(2)被如此相互适配地配置，从而能够不仅使所述至少第一端面(2d)还能使接触部位(3c)贴靠在活塞杆(6)上。

2.根据权利要求1所述的刮油环，其特征在于，所述保持环(2)由多个保持环区段(2a)构成，所述保持环区段沿周缘方向(1b)上彼此相继地布置，并且通过接缝(2g)被分开。

3.根据上述权利要求中任一项所述的刮油环(1)，其特征在于，所述保持环(2)具有两个端面(2d、2e)，即所述第一端面(2d)和第二端面(2e)，所述端面通过沿周缘方向延伸的槽(2b)被彼此分开。

4.根据权利要求3所述的刮油环(1)，其特征在于，所述第一和第二端面(2d、2e)等距地向内朝刮油环(1)的中心(1a)伸出。

5.根据权利要求3所述的刮油环(1)，其特征在于，所述第一端面(2d)比第二端面(2e)更远地向内朝中心(1a)伸出，从而在第二端面(2e)与活塞杆(6)的表面(6a)之间形成中间腔体(2q)。

6.根据权利要求5所述的刮油环(1)，其特征在于，所述刮油件(3)由三个刮油件区段(3e)制成，其中，沿边缘方向相邻布置的刮油件区段(3e)之间形成了径向延伸的接缝(3b)。

7.根据权利要求6所述的刮油环(1)，其特征在于，所述保持环(2)具有径向向内朝中心(1a)延伸的沟槽(2c)。

8.根据权利要求7所述的刮油环(1)，其特征在于，所述保持环(2)具有多个沿周缘方向(1b)分散布置的、径向向内朝中心(1a)延伸的沟槽(2c)。

9.根据权利要求7所述的刮油环(1)，其特征在于，沿周缘方向(1b)延伸的、连续的冠状部(2p)在该周缘方向(1b)上紧邻所述的至少一个沟槽(2c)，所述冠状部在60°至350°的角度范围延伸，其中，所述连续的冠状部(2p)被如此地沿周缘方向配置，从而使连续的冠状部(2p)在径向上不具有通道。

10.根据权利要求7所述的刮油环(1)，其特征在于，所述沟槽(2c)在周缘方向(1b)上覆盖至少10°的角度范围，并且在两个沟槽(2c)之间布置了冠状部(2i)，所述冠状部覆盖至少60°的角度范围，其中，所述冠状部(2i)在周缘方向上如此连续配置，从而使冠状部(2i)不具有通道。

11.根据权利要求10所述的刮油环(1)，其特征在于，所述保持环(2)的槽(2b)如此向内朝向中心(1a)拓宽，从而使保持环(2)在槽(2b)的区域中具有横向于活塞杆(6)延伸的支承面(2h)。

12.根据权利要求11所述的刮油环(1)，其特征在于，所述保持环(2)由至少一个第一环件(2l)和一个第二环件(2m)构成，从而使第一和第二环件(2l、2m)彼此相连接，第二环件(2m)被布置在中心(1a)与第一环件(2l)之间，第二环件(2m)由塑料制成，并且第二环件(2m)形成了端面(2d)。

13.根据权利要求12所述的刮油环(1)，其特征在于，所述第一环件(2l)由金属制成。

14.刮油环组件，其包括至少两个根据上述权利要求中任一项所述的刮油环(1)。

15.根据权利要求14所述的刮油环组件，其特征在于，两个在活塞杆(6)的延伸方向(6b)上相邻布置的刮油环(1)具有一个互相的扭转止动器(5)。

16.根据权利要求15所述的刮油环组件，其特征在于，所述扭转止动器(5)以固定销形式构成。