CN103502705B - 一种径向轴封,径向轴封组件及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种径向轴封,用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离密封件的空侧和密封件的油侧。该密封件包括安装部分和具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的密封表面的密封唇。环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端,并且通过第二铰接部连接到安装部分。桥与密封唇径向延伸叠置。凸起从第一铰接部远离桥延伸。多个肋条从凸起径向向内延伸。该肋条使得安装时密封件和轴之间的摩擦力最小化并且在油侧安装时阻止密封唇反转。

Description

一种径向轴封,径向轴封组件及安装方法
技术领域
本发明涉及一种用于在转轴和外壳之间形成流体紧密密封的动态油封。
背景技术
动态径向轴油封被设计为具有所谓的密封件“油侧”和“空侧”。这些命名与密封件被安装的方向有关,即油侧朝向外壳内部并与油接触,而空侧朝向外并暴露于空气中。
至少有两种不同的方法可以安装径向轴油封。一种是“空侧安装”,其中密封件首先被安装到外壳的孔中,然后轴(或其耐磨套)被从空侧轴向安装到密封组件中(外壳内部的方向)以作用于密封件。另一种是“油侧安装”,其中,外壳和轴都已存在,密封组件被轴向滑入外壳,并同时滑到轴(或其耐磨套)上,如此以使轴从密封件的油侧进入密封组件。另外,“油侧”安装要求密封组件被安装到外壳(也称为托架)中,然后带有安装于其中的密封件的外壳被组装到发动机中“已经就位”的轴上。
安装时,无论哪种类型,密封件必须能够承受安装时产生的轴向荷载而不致使密封件的密封唇反折,否则在完全安装条件下密封唇将被移至密封唇失效的位置。施加于密封唇上的轴向荷载在很大程度上取决于安装时密封唇和轴的外表面之间相对彼此轴向移动产生的摩擦力。于是,需要使在轴穿过密封件安装时产生的摩擦力最小化,无论如何,需要保持一种微妙的平衡以实现密封唇和轴之间所需的密封。
发明内容
概括地讲,本发明提供一种径向轴封组件,该径向轴封组件具有便于形成适合的油侧安装的特征,即使在轴与孔未对准的情况下,进一步地,当安装时暴露于密封组件油侧上的正压力或负压力中时,为密封组件的密封唇提供支撑以防止不利的密封件破坏运动。
根据本发明的一个目前优选方面,提供一种径向轴封,该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离轴封的空侧和轴封的油侧。该径向轴封包括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面的密封唇,该密封表面相对轴轴向延伸。进一步地,环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端,通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。凸起从第一铰接部远离桥向着密封件的油侧延伸。该凸起具有径向朝内的内表面。多个沿圆周隔开的肋条从凸起的内表面径向向内延伸。凸起和肋条在油侧安装进程中阻止密封唇反转,从而确保使用中密封唇与工作面形成适当的密封接触。
根据本发明的另一方面,提供一种径向轴封组件。该径向轴封组件包括沿中心轴延伸并提供具有预设直径的工作面的轴,以及径向轴封,该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离径向轴封的空侧和径向轴封的油侧。该径向轴封包括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面和相对的背面的密封唇,该密封表面轴向延伸并与工作面动态密封接触。进一步地,环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端,通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。此外,至少一个凸起从第一铰接部向着密封件的油侧轴向延伸。该凸起具有径向朝向内的内表面。多个沿圆周隔开的肋条从凸起的内表面径向向内延伸。凸起和肋条在油侧安装过程中阻止了密封唇的反转,从而保证了使用中密封唇与工作面间形成适当的密封接触。
根据本发明的另一个方面,提供一种将径向轴封安装到轴上的方法。该方法包括提供具有工作面的轴,以及提供带有密封唇的径向轴封,该密封唇具有在自由状态下从油侧端向自由空侧端收敛的环形密封表面。进一步地,提供带有环形桥的径向轴封,该环形桥通过第一铰接部连接到油侧端且在自由状态下发散到第二铰接部。第二铰接部连接到外部安装部分以使桥与密封唇径向叠置延伸。径向轴封进一步包括至少一个从第一铰接部向着密封件的油侧轴向延伸的凸起。该凸起具有径向朝向内的内表面,其特征在于提供多个沿圆周隔开的肋条以从内表面径向向内延伸。然后,使轴和径向轴封轴向朝着彼此移动,并且使密封唇的油侧端与轴的一端邻接。进一步地,使肋条与轴的工作面接触且大体避免凸起的内表面与轴接触,并使密封表面与工作表面密封接触,同时使肋条移动且不与工作面接触。
附图说明
结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考虑,本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解,其中:
图1是根据本发明的一个方面构造的径向轴封的平面图;
图2是大致沿图1的线2-2所得的剖视图;
图3-图5是图1的密封件的剖视图,该密封件示为设置在外壳中且从密封件的油侧逐步安装轴;
图6是根据本发明另一方面构造的径向轴封的剖视图;
图7-图12示出图5的密封件的剖视图,该密封件示为设置在外壳中且轴与密封件同轴对准地从密封件的油侧逐步被安装;
图13-图19示出图6的密封件的剖视图,该密封件示为设置在外壳中且轴与密封件错开地从密封件的油侧逐步被安装;
图20是根据本发明另一方面构造的径向轴封的平面图;
图21是大致沿图20的线21-21所得的剖视图;
图22-图24是图20的密封件的剖视图,该密封件示为设置在外壳中且从密封件的油侧逐步安装轴;以及
图25是根据本发明另一方面构造的径向轴封的局部立体图。
具体实施方式
更详细地参阅附图,图1示出了根据本发明一个方面构造的径向轴封,此后称为密封件10,其中,该密封件适用于曲柄箱应用,作为示例而非限制,用于围绕径向轴封组件13(图3-图5)中的转轴12进行密封,该径向轴封组件延伸穿过曲柄箱16中的孔14,密封件10被安装于孔14中。另外,密封件10也可以被安装于托架外壳中,然后托架外壳和密封件10可以被连接到发动机上。根据图2,密封件10具有油侧O和轴向相对的空侧A,这与密封件10被安装的方向有关,即油侧O朝向曲柄箱16的内部,而空侧A朝向外部环境。密封件10包括安装部分,比如箱部,也称为芯体或卡圈18,该卡圈18为金属环或环结构,带有与其连接的弹性密封材料20。该密封材料20构成弹性密封件本体22的至少一部分,弹性密封件本体22带有轴向延伸的密封唇24,密封唇24在使用中与轴12形成低动态摩擦接触,从而在新安装,使用过程中和使用后,使轴12和密封唇24之间形成低扭矩,例如约0.07~0.35N·m(牛顿米)。于是,由于密封件10所形成的最小摩擦损耗,发动机的效率损耗被保持在最小限度。
如本领域公知,环形金属卡圈18可以是如图所示的L形,或呈现出多种构形,例如环形、C形或S形,这取决于具体应用的要求。L形卡圈18具有圆柱形外壁26和径向向内延伸的腿部28。该金属加强环形结构18被示出为至少部分地被弹性密封材料20覆盖在外壁26的径向朝外的表面上,该弹性密封材料可以具有波状外形30以在曲柄箱16的孔14中提供紧密和液密安装。密封件本体22的弹性密封材料在腿部28的空侧A沿着金属芯体18的径向向内延伸的腿部28延伸,并且围绕内端32延伸以覆盖腿部28的油侧O的一部分,从而提供密封件本体22的从腿部28径向向内的中心部分23。该芯体18和密封件本体22是相对刚性的,而密封材料20是足够弹性的以形成密封唇24。
密封唇24,当处于松弛的未安装状态(图2)时,与密封件10的水平中心轴33成小角度地延伸,例如约1~10°,且具有环形的径向朝向内的密封表面34和相对的径向朝向外的背面36,该密封表面34和背面36在油侧端38和自由空侧端40之间延伸。当处于自由状态时,密封表面34在油侧端38处具有最大的直径SD,该最大直径SD小于轴12的工作面35的外直径OD(图3-图5),如此确保完全组装和使用时整个密封表面34与工作面35密封地接触。密封表面34可以具有肋条或螺纹形式的流体动力结构41,用于在轴12旋转时将油抽回到密封件10的油侧O。进一步地,空侧端40可以设有防尘唇39,以便防止污物从密封组件10的空侧A进入油侧O,并且将润滑油保持在组件10的油侧O上。密封唇24具有预设厚度t1(仅在图1中示出以避免使附图凌乱,此后提及的其它尺寸特征也是一样)以便保持对轴12的低扭矩密封,下文会更详细的描述。
环形桥42将密封唇24可操作地连接到密封件本体22。环形桥42通过第一铰接部44连接到密封唇24的油侧端38,并且通过第二铰接部46连接到安装部分18的中心部分23。桥42大体沿虚线45延伸一段长度L1,虚线45在铰接部44,46之间延伸并穿过铰接部44,46,并与水平中心轴33成一个角度,例如约20~40°,尽管该角度可以在与水平方向成1~89°的范围内变化。第二铰接部46过渡到一个与安装部分18的径向腿部28大体平行且与密封件10的水平轴H大体垂直的方向。桥42从第一铰接部44延伸到第二铰接部46并与密封唇24径向叠置,如此提供朝向密封组件10的空侧A的环形凹槽48。桥42具有厚度t2,而第一、第二铰接部44、46分别具有厚度t3、t4。相对厚度优选t1≥t3;t2≥t3,且t2≥t4,更优选地,t1>t3;t2>t3,且t2>t4。此外,当处于自由状态时,第一铰接部44具有第一直径H1D,第二铰接部46具有第二直径H2D,其中H1D<H2D。
密封件10进一步具有凸起50,该凸起大致从第一铰接部44轴向远离密封唇24和桥42向着密封件10的油侧O延伸。凸起50有助于油侧安装,下文将进一步讨论,以防安装时密封唇24和桥42打开。进一步地,在安装和使用时,凸起50保持不与轴的工作面35接触。如果油侧O经历压力变化,例如负压力(相对真空),则密封件两侧的压力差施加轴向向内的作用力于密封件10上,凸起50至少部分地使密封唇24强硬,并且由此防止密封唇24从与轴工作面35的密封接触中抬起。凸起50具有在径向朝内的内表面52和径向朝外的外表面54之间延伸的主厚度,该主厚度足以在安装时充分保持其外形和几何形状而不允许凸起50回卷或向下自卷。为了便于顺利安装,内表面52示出为向着径向最外面的自由端56径向向外逐渐锥化,而且进一步示出为具有一个凸形轮廓,该形状作为示例而非限制。为了进一步便于顺利安装,多个沿圆周的间隔的滑道(skids),也称为凸起肋条(projection ribs)、滑道肋条(skid ribs)或肋条53,沿着内表面52在密封唇24和自由端56之间轴向延伸,示出为向着自由端56逐渐锥化。肋条53优选地沿着密封唇24的圆周相互等距地隔开,并且从内表面52径向向内延伸一段预设的距离至相对窄的接触边缘55,该接触边缘在安装时起“低摩擦力”滑道的作用。通过“低摩擦力”,其含义是如果肋条53不存在,凸起50和轴12之间的摩擦力可能增大。如前所述,肋条53在安装与使用时仍不与轴工作面35接触。于是,内表面52和肋条53具有至少略大于密封唇24的密封表面34的内直径SD的最小直径PD,这样,如上所述,当安装在轴12上时,内表面52和肋条53仍径向向外间隔开而不与工作面35接触。凸起50具有大体从第一铰接部44和/或密封唇24的油侧端38延伸的长度L2,该长度L2足以抵抗任何试图使桥42反转的力,其中长度L2小于桥42的长度L1。肋条53沿着凸起50的整个或大体上整个长度L1延伸。如此,凸起50主要在安装时有助于阻止密封唇24处于轴12上的非恰当位置,而肋条53阻止凸起50的整个内表面与轴12接触。如此,肋条53减少了与轴12的接触量,并且由此减少在安装时产生的作用于轴12的摩擦力,从而进一步阻止密封唇24反转。如图2进一步所示,凸起50大体位于虚线45之上,这进一步增强了凸起50和肋条53作为密封桥42的“防反转”特征的功能。此外,凸起50和肋条53轴向向内向着油侧O从垂直于虚线45延伸的虚线47延伸穿过第一铰接部44。
图3-图5示出轴12穿过密封件10的油侧安装过程,其中轴12的中心轴57与密封件10的中心轴33稍微错开(图3-图4)然后在图5中同轴对准。在这种安装中,密封件10已安装于外壳16中,此后轴12被伸入到孔14中并穿过密封件10。当轴12轴向滑入孔14中,轴12的端部58首先与凸起肋条53的至少一些接触边缘55接触。为了便于安装,轴12的端部58具有导入的锥形表面60。应当认识到,由于轴12和密封件10轴向错开,密封件和轴的相对面(未示出)在直径方向上相对彼此相应移动,这样,首先在轴12和凸起肋条53之间产生一个小间隙。如图4所示,随着轴12轴向前进穿过密封件10,当它们滑动越过轴的锥形导入表面60到达工作面35上时,肋条53的接触边缘55仍与轴12接触。当这些发生时,导致主密封唇24径向向外扩张且密封唇24的空侧端40径向向外倾斜,以致凹槽48部分收缩,从而减小将密封件10围绕轴12安装所需的轴向安装力。这样,凸起50和肋条53使密封唇24与轴12轴向对准。此外,除了使密封唇24与轴12轴向对准,具有预设长度L2的凸起50像一个杠杆臂一样抵抗任何在密封件10和轴12之间产生的扭力作用于桥42上,同时,沿圆周隔开的肋条53阻止凸起50的内表面52与轴12接触。因此,产生的作用于轴12的摩擦力的量是最小的,从而防止桥42轴向向外向着密封件10的空侧A被卷起和反转。如此,如图5所示,当轴12穿过密封件10完全安装时,密封唇24可以与轴12的工作面35形成适当的密封构形,同时凸起50和肋条53的接触边缘55保持径向向外间隔开而不与轴的工作面35接触。
图6示出根据本发明另一方面构造的密封件110,图7-图12示出在油侧安装进程中的被安装到轴112上的密封件110,其中与上述相差100的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。如上所述,密封件110具有安装部分,此处示出为,作为示例而非限制,在剖面中具有矩形金属加强环结构118和弹性密封材料覆盖物120,其中该覆盖物120示出为封装住环结构118。与上述类似,该材料覆盖物120示出为具有带有径向朝向外的肋条的外波状表面,用于在外壳116的孔114中形成紧密和液密安装。
弹性密封材料120提供密封件本体122,该密封件本体122从芯体118径向向内延伸到中心垂直延伸的本体部分123。与上述密封件10类似,密封件110具有密封唇124和桥142,第一铰接部144连接密封唇124和桥142,第二铰接部146连接桥142和密封件本体122的中心部分123。密封唇、桥、第一和第二铰接部的相对厚度(图6)t1,t2,t3和t4分别如上所述。进一步地,第一和第二铰接部144、146的相对直径H1D、H2D也如前所述。于是,至此,除了安装部分118的构形,密封件110与密封件10相同。
可以看出,密封件110与之前所述的密封件10显著的不同在于凸起150和与其相关的肋条153在密封件110上的位置。关于密封件110,凸起150和肋条153从与之前所述的凸起50和肋条53相比更径向向外的位置延伸,然而,凸起50,150和肋条53,153仍然保持类似形状。这样,凸起150和肋条153大体从第一铰接部144轴向远离密封唇124和桥142向着密封件110的油侧O延伸,然而,与上述实施例相比,该凸起150和肋条153相对第一铰接部144完全或大体上完全径向向外延伸。如同上述凸起50,凸起150具有在内表面152和外表面154之间延伸的厚度,该厚度足以在安装时保持其外形和几何形状而不允许凸起150向下或回卷到其本身上。为了便于顺利安装,肋条153的内表面接触边缘155逐渐锥化以径向向外发散,并且进一步示为具有径向向外延伸至或与凸起150的自由端156直接相邻的凸形轮廓。内表面152和接触边缘155具有至少略大于密封唇124的密封表面134的内直径的最小直径PD,这样,如同上述凸起50和肋条53,当安装于轴112上时,内表面152和接触边缘155被径向向外隔开而不与轴的工作面135接触。凸起的上表面或径向朝外的外表面154从桥142平稳过渡地延伸一个足够的长度L2,以便对抗任何试图使桥142反转的力,其中该长度L2小于桥142的长度L1。这样,如同上述凸起50,凸起150和肋条153在安装时主要防止密封唇124在轴112上形成其它不适当的构形。进一步地,甚至与凸起50相比,凸起150和肋条153完全形成于在第一和第二铰接部144、146之间延伸的虚线145之上,这进一步加强了凸起150作为密封桥142的“防反转”杠杆臂特征的能力。此外,凸起150从垂直于虚线145延伸的虚线147穿过第一铰接部144轴向向内向着油侧O延伸。如上所述,凸起150的尺寸,包括其内直径、厚度和长度,在安装时提供防止桥142反转的能力。
图7-图12示出轴112穿过密封件110的油侧安装进程,其中轴112的中心轴157与密封件110的中心轴133同轴对准。在此安装中,密封件110已被装入外壳116中,此后轴112被伸入孔114中并穿过密封件110。当轴112轴向滑入孔114中时,轴112的锥形端158与密封唇124的油侧端138首先接触。这之所以发生,是由于凸起肋条153的径向面向内的内表面具有大于轴112的直径并从轴112径向向外,于是没有与轴112首先接触。密封唇124的端部138与轴112的端部158的接触导致密封唇124径向向外倾斜,以致凹槽148部分收缩,同时导致凸起150径向向内倾斜。倾斜运动自由地继续进行直到肋条153的接触边缘155与轴112的外表面接触,此后凸起150的硬度充分阻止了任何进一步的倾斜。如此,如一系列进程图所示,窄的剖面接触边缘155沿着轴112以最小接触和摩擦滑动,直到密封表面134被完全置于轴112上,此时,肋条153的接触边缘155移至不与轴112接触并且在使用时保持不与轴112接触。
图13-图19示出轴112穿过密封件110的油侧安装进程,其与图6-图11所示安装进程相同,然而,轴112的中心轴157与密封件110的中心轴133轴向错开。当轴112轴向滑入孔114中时,轴112的锥形端158与至少一些肋条153首先接触,这些肋条153沿着锥形端158滑动至它们与工作面135接触且密封唇124的端部138与轴112的端部158接触。密封唇124的端部138与轴112的端部158的接触导致密封唇124径向向外倾斜,以致凹槽148部分收缩,同时导致凸起150径向向内倾斜且肋条153与工作面135保持接触。肋条153沿着轴112滑动,如一系列进程图所示,而且当密封唇124被完全置于轴112上时,肋条153与凸起150一起径向向外移动,以致它们保持不与轴112接触,如图19所示。
图20和21示出根据本发明另一个方面构造的密封件210,图22-图24示出密封件210被安装于轴212上的油侧安装进程,其中相差200的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。密封件210与上述图6所示的构造大体相同,包括带有径向朝向外的肋条的安装卡圈218,用以在曲柄箱外壳216的孔242中形成紧密和液密安装。进一步地,密封件本体222从芯体218径向向内延伸到中心垂直延伸的本体部分223。密封件210具有密封唇224和桥242,第一铰接部244将密封唇224与桥242相连,第二铰接部246将桥242与密封件本体222的中心部分223相连。密封唇、桥、第一和第二铰接部的相对厚度t1、t2、t3和t4如上所述。进一步地,第一和第二铰接部244、246的相对直径H1D、H2D也如前所述。于是,至此,除了安装部分218的构形,密封件210与密封件110相同。此外,凸起250和多个从凸起250的内表面252径向向内延伸的沿圆周隔开的肋条253大体从第一铰接部244和桥242向着油侧O延伸。凸起250具有在内表面252和外表面254之间延伸的厚度,并且凸起250和肋条253与之前所述的凸起50、150和肋条53、153形状大体相同。内表面252和肋条253的接触边缘255具有最小直径PD,该最小直径大于密封唇224的密封表面234的最大内直径,这样,如同上述凸起50、150,当安装于轴212上时,肋条253被径向向外隔开而不与轴的工作面235接触。凸起的外表面254从桥242平滑过渡地延伸一个足够长度L2,以便抵抗任何试图使桥242反转的力,其中,长度L2小于桥242的长度L1,与上述密封件110相同。
可以看出,密封件210与之前所述的密封件110显著的不同在于外加多个与密封件本体222成型为一体的加强肋条60。加强肋条60便于安装,且在安装时和安装后保持密封唇224的密封表面234与轴212的工作面235形成适当的密封连接。加强肋条60沿着桥242轴向延伸,此处示为沿着凸起250的上表面或外表面254且沿着桥242的全部长度延伸,并且终止于密封件本体222的中心本体部分223。加强肋条60可被提供为任意适当的数量,在安装时足以阻止桥242和主密封唇224反折,如图20中所示,作为示例而非限制为大约60根加强肋条60,其与相应数量的滑道肋条253径向对准且相对间隔设置。每个加强肋条60与相邻加强肋条沿圆周隔开,加强肋条60彼此等间距地围绕密封件本体222的圆周隔开。加强肋条60的高度使得安装时加强肋条60的最高表面62与密封件本体222保持隔开。这样,加强肋条60不会影响第二铰接部246在使用中弯曲的能力。
轴212穿过密封件210的油侧安装进程,对于同轴对准安装来说,大体与上述图7-图12相同,对于轴向错开安装来说,与上述图13-图19相同。然而,当密封组件210轴向移动至轴212上时,且当滑道肋条253的接触边缘255与轴212接触时,加强肋条60被置于少量张力之下且阻止密封唇224和桥242反转和打开。进一步地,加强肋条60为凸起250增加了刚性,这进一步增强了密封唇224与轴212保持密封接触的能力,例如当在密封件210的油侧O上形成真空时。这样,确保在安装过程中或完成时,密封唇224被保持在轴212上适当密封的位置。
图25示出根据本发明另一方面构造的密封件310的一部分,其中相差300的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。
密封件310与密封件210类似,其中所有特征都相同,除了多个间隙64轴向延伸到凸起350中,从而提供多个被间隙64彼此径向隔开的凸起350。间隙64和凸起350被以均匀的间隔关系和尺寸提供,从而提供具有周向对称表面的密封件310。间隙64从密封唇324的油侧端轴向延伸直到相邻凸起350的自由端356。在图25所示的实施例中,间隙64占据密封件本体322的总周长(间隙64+凸起350)的大约20~50%,尽管该比例根据需要是可变的。安装时由于允许凸起350相对彼此单独地弯折,间隙64为单独隔开的凸起350提供了增强的径向弹性。该示出的实施例示为每个单独的凸起350具有径向向内延伸的滑道肋条353,其中滑道肋条353和与其相关的窄剖面接触边缘355在油侧安装进程中使产生的作用于轴312的摩擦力最小化,如上所述。在所示实施例中,作为示例,每个凸起350还具有一个沿凸起350的上表面中心延伸的加强肋条360以增强它们的刚性,然而应当意识到,根据应用可以使用更少的加强肋条,从而使至少一些凸起350没有肋条。
显然,根据上述教导,本发明的各种修改和变化都是可能的。因此,应当理解,在所附权利要求和最终获得授权的权利要求的范围内,本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。

Claims (20)

1.一种径向轴封,该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离轴封的空侧和轴封的油侧,包括:
环形安装部分;
密封唇,具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面,所述密封表面相对所述轴轴向延伸;
环形桥,通过第一铰接部连接到所述密封唇的所述油侧端并通过第二铰接部连接到所述安装部分,所述桥从所述第一铰接部延伸至所述第二铰接部并与所述密封唇径向叠置;
至少一个凸起,从所述第一铰接部远离所述桥向着所述轴封的所述油侧延伸,所述至少一个凸起具有径向朝外的外表面和径向朝内的内表面;以及
多个沿圆周隔开的从所述内表面径向向内延伸的肋条。
2.如权利要求1所述的径向轴封,其特征在于,所述肋条具有内最小直径,所述密封表面具有内最大直径,所述最小直径大于所述最大直径。
3.如权利要求2所述的径向轴封,其特征在于,所述密封唇具有带有最大直径的径向朝外的表面,而且所述肋条的所述最小直径大于所述密封唇的所述朝外的最大直径。
4.如权利要求1所述的径向轴封,其特征在于,所述至少一个凸起具有远离所述第一铰接部延伸的长度,所述肋条大体沿着所述至少一个凸起的所述长度延伸。
5.如权利要求1所述的径向轴封,进一步包括多个沿圆周隔开的沿所述至少一个凸起的外表面和所述桥轴向延伸的加强肋条。
6.如权利要求1所述的径向轴封,其特征在于,所述的至少一个凸起是沿圆周连续的。
7.如权利要求1所述的径向轴封,进一步包括多个通过间隙彼此隔开的所述凸起。
8.如权利要求7所述的径向轴封,其特征在于,每个所述的凸起具有一个单独的所述肋条。
9.如权利要求8所述的径向轴封,其特征在于,竖直加强肋条沿着所述桥以及沿着所述凸起的至少一些所述外表面轴向延伸。
10.如权利要求9所述的径向轴封,其特征在于,所述加强肋条沿着每个所述凸起延伸。
11.一种径向轴封组件,包括:
轴,沿中心轴延伸并提供具有预设直径的工作面;以及
径向轴封,该径向轴封用于容置于外壳中并围绕所述轴以密封地隔离所述径向轴封的的空侧和所述径向轴封的油侧,其包括:
环形安装部分;
密封唇,具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面和相对的背面,所述密封表面轴向延伸并与所述工作面动态密封接触;
环形桥,通过第一铰接部连接到所述密封唇的所述油侧端并通过第二铰接部连接到所述安装部分,所述桥从所述第一铰接部延伸到所述第二铰接部并与所述密封唇径向叠置;
至少一个凸起,从所述第一铰接部向着所述轴封的所述油侧轴向延伸,所述至少一个凸起具有径向朝外的外表面和径向朝内的内表面;以及
多个从所述内表面径向向内延伸的沿圆周隔开的肋条。
12.如权利要求11所述的径向轴封组件,其特征在于,所述至少一个凸起具有远离所述第一铰接部延伸的长度以及大体沿所述至少一个凸起的所述长度延伸的所述肋条。
13.如权利要求11所述的径向轴封组件,进一步包括多个沿所述至少一个凸起的所述外表面和所述桥轴向延伸的沿圆周隔开的加强肋条。
14.如权利要求11所述的径向轴封组件,其特征在于,所述至少一个凸起是沿圆周连续的。
15.如权利要求11所述的径向轴封组件,进一步包括通过间隙彼此隔开的多个所述凸起。
16.如权利要求15所述的径向轴封组件,其特征在于,每个所述凸起具有单独的一个所述肋条。
17.如权利要求16所述的径向轴封组件,其特征在于,竖直的加强肋条沿所述桥并沿所述凸起的至少一些所述外表面轴向延伸。
18.如权利要求17所述的径向轴封组件,其特征在于,所述加强肋条沿每个所述凸起延伸。
19.如权利要求11所述的径向轴封组件,其特征在于,所述肋条径向向外隔开不与所述轴的所述工作面接触。
20.一种将径向轴封安装到轴上的方法,包括:
提供具有工作面的轴;
提供带有密封唇和环形桥的径向轴封,该密封唇具有在自由状态下从油侧端向自由的空侧端收敛的环形密封表面,该环形桥通过第一铰接部连接到油侧端且在自由状态下发散到第二铰接部,该第二铰接部连接到外部安装部分以使桥与密封唇径向叠置延伸,该径向轴封进一步包括从第一铰接部向着径向轴封的油侧轴向延伸的至少一个凸起以及多个从所述凸起径向向内延伸的沿圆周隔开的肋条;
使轴和径向轴封轴向朝着彼此移动;
使密封唇的油侧端与轴的一端邻接;
使至少一些肋条与轴的工作面接触;以及
使密封表面与工作面密封接触并且同时使肋条移动且不与工作面接触。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007018562U1 (de) * 2006-07-20 2008-10-16 Carl Freudenberg Kg Dichtung
US9746081B2 (en) * 2009-08-25 2017-08-29 Freudenberg-Nok General Partnership Low load offset seal
US8950753B2 (en) * 2011-11-23 2015-02-10 Federal-Mogul Corporation Radial shaft seal, radial shaft seal assembly and method of installation
CN103857947B (zh) * 2012-02-15 2016-03-09 伊格尔工业股份有限公司 轴封装置
ITTO20120307A1 (it) * 2012-04-06 2013-10-07 Skf Ab Dispositivo anulare di tenuta
US9638327B1 (en) 2013-01-15 2017-05-02 Engineered Seal Products, Inc. Radial shaft seal
CN105782447B (zh) * 2014-12-25 2019-06-14 斯凯孚公司 轴密封件
EP3048340B1 (en) * 2015-01-26 2018-05-02 Aktiebolaget SKF Sealing arrangement
CA3002202A1 (en) 2017-04-25 2018-10-25 Emil J. Gulbranson Hay bale dryer
US10527173B2 (en) 2017-08-15 2020-01-07 Aktiebolaget Skf Resilient shaft seal
US10434837B2 (en) * 2017-09-28 2019-10-08 Hanon Systems Rib seal on front of dash seal
CN108386113B (zh) * 2018-05-02 2024-03-01 隆鑫通用动力股份有限公司 一种密封件及门结构
CN110822092A (zh) * 2018-08-08 2020-02-21 舍弗勒技术股份两合公司 密封装置

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2635907A (en) 1950-11-13 1953-04-21 Brummer Mfg Corp Seal for shafts
US2743947A (en) 1952-01-07 1956-05-01 Curtis D Foss Journal box seal with floating sleeve
US2736586A (en) 1952-12-05 1956-02-28 Gen Motors Corp Fluid seal
US3941396A (en) 1974-08-15 1976-03-02 Caterpillar Tractor Co. Seal for rotating means
US4021049A (en) 1975-12-15 1977-05-03 Caterpillar Tractor Co. Adjustable lip type seal for a crankshaft
US4061346A (en) 1977-01-24 1977-12-06 General Motors Corporation Cup seal for use in a master cylinder
US4274641A (en) 1979-10-29 1981-06-23 Garlock Inc. Shaft seal and method
GB2121893B (en) 1981-10-21 1985-05-22 Mitsubishi Rubber Sealing arrangements for bearings
JPS6078168A (ja) * 1983-10-04 1985-05-02 Nok Corp シ−ル
DE3524461A1 (de) * 1985-07-09 1987-01-22 Kaco Gmbh Co Radialwellendichtring
NL8502033A (nl) * 1985-07-15 1987-02-02 Ihc Holland Nv Asafdichting.
US4699526A (en) * 1985-08-01 1987-10-13 Nok Corporation Sealing device for bearings
US4588195A (en) * 1985-11-22 1986-05-13 Dana Corporation Floating lip seal assembly with convoluted flexible section
DE3677172D1 (de) 1985-12-19 1991-02-28 Timken Co Dichtung.
DE3612420A1 (de) 1986-04-12 1987-10-15 Kaco Gmbh Co Radialwellendichtring
DE3613220A1 (de) 1986-04-18 1987-10-22 Goetze Ag Lippendichtungsring
JPS62258267A (ja) 1986-05-02 1987-11-10 Taiho Kogyo Co Ltd シ−ル装置
US4968044A (en) 1987-12-14 1990-11-06 P And C Engineering And Development Rotary facial seal and bearing assembly
JPH01102570U (zh) * 1987-12-28 1989-07-11
JP2538967B2 (ja) * 1988-02-12 1996-10-02 日産自動車株式会社 すべり式ブッシュ用ダストシ―ル素子
DE3807893C2 (de) 1988-03-10 1994-02-24 Freudenberg Carl Fa Dichtung für eine magnetisierbare Welle
US4844484A (en) * 1988-06-28 1989-07-04 Dana Corporation Floating lip seal with reinforced flexible portion
JPH0298266U (zh) 1989-01-23 1990-08-06
JP2638667B2 (ja) 1990-08-29 1997-08-06 シャープ株式会社 画像読取装置の光学系移動速度制御装置
JPH06193741A (ja) 1992-12-25 1994-07-15 Toyota Motor Corp シール部材
US5348314A (en) * 1993-03-12 1994-09-20 Dana Corporation Seals with indicia and method of molding seals with indicia to allow inspection after trimming
US5503408A (en) * 1993-09-16 1996-04-02 John Crane Inc. Lip seal for a rotary shaft
US6105968A (en) 1997-02-24 2000-08-22 Massachusetts Institute Of Technology Textured seal for reduced wear
US6029980A (en) * 1997-09-18 2000-02-29 Freudenberg-Nok General Partnership Fluid side contamination exclusion sealing lip for radial shaft seals
US6601855B1 (en) 1998-10-12 2003-08-05 Freudenberg Nok Gp Seal for a universal joint
US6619664B1 (en) 1998-12-18 2003-09-16 Caterpillar Inc Wear improvement to textured lip seal
DE10033446C5 (de) 2000-07-10 2006-12-14 Dichtungstechnik G. Bruss Gmbh & Co. Kg Wellendichtring
US20030006563A1 (en) 2001-06-20 2003-01-09 Cater Brian B. Rotary facial seal and bearing assembly with plastic ring
JP3890925B2 (ja) * 2001-07-06 2007-03-07 株式会社日立製作所 シール機構を備えた高圧燃料ポンプ及びそのシール機構
FR2832204B1 (fr) 2001-11-14 2004-04-02 Syegon Bague d'etancheite destinee a un circuit de fluide
US6866271B2 (en) 2002-02-05 2005-03-15 Duramax Marine, Llc Marine shaft seal with lip seal, bearing and gasket
DE10208233B4 (de) 2002-02-26 2004-09-02 Federal-Mogul Sealing Systems Bretten Gmbh & Co. Kg Statisches Abdichtelement für akustisch entkoppelte Anbauteile
JP2003269616A (ja) 2002-03-19 2003-09-25 Nsk Ltd シール
US7134669B2 (en) 2002-11-11 2006-11-14 Kaco Gmbh & Co. Sealing ring
JP2004190782A (ja) 2002-12-11 2004-07-08 Komatsu Ltd 軸部における摺接シール構造
JP4112503B2 (ja) 2004-01-09 2008-07-02 ファナック株式会社 工作機械用モータの多段オイルシール
ZA200500982B (en) 2004-02-12 2005-10-26 Weir Minerals Africa ( Pty ) Ltd Sealing between components of a rotary machine
US20060103075A1 (en) 2004-11-15 2006-05-18 Zahn Henry W Triple lip fork seal
JP4739745B2 (ja) * 2004-12-21 2011-08-03 Nok株式会社 遮音シール付き密封装置
JP4662031B2 (ja) 2005-02-21 2011-03-30 Nok株式会社 密封装置
US7854433B2 (en) * 2005-02-24 2010-12-21 Freudenberg-Nok General Partnership Dynamic seal
US7464942B2 (en) 2005-06-15 2008-12-16 Federal-Mogulk World Wide, Inc. Shaft seal having independent sealing lips
DE102006003194A1 (de) * 2006-01-24 2007-08-02 Elringklinger Ag Radialdichtung
DE102006025799B4 (de) * 2006-06-02 2017-11-23 Ab Skf Dichtelement
US20070290451A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Yager Paul E Seal for rotating assembly
JP4849235B2 (ja) 2006-09-19 2012-01-11 Nok株式会社 密封装置
JP5022000B2 (ja) * 2006-10-24 2012-09-12 株式会社ジェイテクト 密封装置および転がり軸受装置
US8052152B2 (en) * 2007-03-09 2011-11-08 Federal-Mogul Corporation Dynamic shaft seal and method of installation thereof
US7963526B2 (en) 2007-05-15 2011-06-21 Freudenberg-Nok General Partnership Prelubricated multi-lipped radial shaft seal with large radial offset accommodation
JP2009002510A (ja) 2007-06-15 2009-01-08 Dichtungstechnik G Bruss Gmbh & Co Kg シャフト用のシーリング部材及び車両部品
JP2009144822A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Nok Corp オイルシール
WO2009103314A1 (de) * 2008-02-20 2009-08-27 Carl Freudenberg Kg Dichtungsanordnung und radialwellendichtring daraus
BRPI1007286A2 (pt) 2009-01-28 2017-05-30 Federal-Mogul Corp vedação de eixo radial, conjunto de vedação de eixo radial,, e , método para instalar uma vedação de eixo radial em um eixo.
US8590903B2 (en) 2009-03-24 2013-11-26 Freudenberg-Nok General Partnership Lip seal with inversion prevention feature
US8313106B2 (en) * 2010-04-06 2012-11-20 Freudenberg-Nok General Partnership Energy saving seal with main lip and dust lip hinge point

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