CN103717930A - 用于水下工作的转动连接件以及配备有该转动连接件的用于水力发电的设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于水下工作的转动连接件（1），其尤其用于水力发电设施（2）中，该转动连接件具有旋转对称的第一连接元件（13）以及同样旋转对称的第二连接元件（14），该第二连接元件与第一连接元件（13）同中心布置并且可相对于其扭转，该转动连接件此外还具有布置在两个连接元件（13，14）之间的环隙（15）以及至少一列沿着第一和第二连接元件（13，14）上各自的滚道滚动的滚动体（37，38，39），其中为了环隙（15）的密封而设置有具有至少一个密封环（22）的密封装置（21），该密封环固定在第一连接元件（13）上并具有环绕的密封唇（23），该密封唇沿止推面（30）延伸，其中第二连接元件（14）被划分为具有至少一个滚道的至少一个滚道环（40）和具有用于至少一个密封环（22）的止推面（30）的止推环（33），其中该止推环（33）与至少一个滚道环（40）可拆卸地连接。

Description

用于水下工作的转动连接件以及配备有该转动连接件的用于水力发电的设施

技术领域

本发明涉及用于水下工作的转动连接件，其尤其用于水力发电设施中，该转动连接件具有两个旋转对称的彼此同中心的并且可围绕共同的轴线相对彼此扭转的连接元件，此外还具有布置在两个连接元件之间的环隙以及至少一列沿着第一连接元件和第二连接元件上的各一滚道滚动的滚动体，其中为了密封环隙而设置有具有至少一个密封环的密封装置，该密封环固定在第一连接元件上并具有环绕的密封唇，该密封唇沿止推面延伸。

背景技术

地球表面的一半以上被水覆盖。因此在水上和水下还存在很多未利用的资源，其中包括矿物资源、水力或运输线。在这些资源的利用中，高科技是必不可少的，其中包括钻井平台、潮汐电站、船舶等形式。在此，如果发生与水的能量交换，例如在船舶的情况下驱动水或者在潮汐电站的情况下被水驱动，那么这通常需要不同的机器部件或设施部件之间的相对运动，所述部件（例如船舶的螺旋桨或叶轮、潮汐电站的叶轮等）位于水中。在此，总是存在将相对彼此运动的部件彼此密封的问题。

如果在此期望尽可能百分之百的密封，那么这大多只有用高的压紧力才可能。这又导致高的摩擦并因此导致高的磨损，由此会缩短维护间隔并且尤其也缩短工作寿命。在此还经常使密封件的止推面遭受损害，从而维护工作不仅限于密封件的更换，甚至还需要对整个设施部件进行更换。

发明内容

从所述现有技术的缺点得到引出本发明的问题，即，开发用于水下工作的这种类型的转动连接件，以使得维护工作尽可能少。

该问题通过这种类型的转动连接件解决，该转动连接件具有两个旋转对称的、彼此同中心的并且围绕共同的对称轴线相对彼此可扭转的连接元件，还具有布置在两个连接元件之间的环隙以及至少一列沿着第一连接元件和第二连接元件上的各自滚道滚动的滚动体，其中为了环隙的密封设置有具有至少一个密封环的密封装置，该密封环固定在第一连接元件上并具有环绕的密封唇，该密封唇沿止推面延伸，其中第二连接元件被划分为具有至少一个滚道的至少一个滚道环和具有用于至少一个密封环的止推面的止推环，其中该止推环与至少一个滚道环可拆卸地连接。

通过该措施，在磨损的止推面情况下的维护工作限制在更换相关的止推环，而相邻的滚道环可以保持原位。因为止推环不执行任何承载功能，所以当更换密封件期间阻止水渗入时（例如在干船坞中，例如为了维护工作而将由转动连接件承载的设施部件提升到水外），可以不拆除整个转动连接件。

此外本发明的特征在于水力发电的设施，其包括至少一个用于水下工作的转动连接件，该转动连接件具有两个旋转对称的、彼此同中心的并且可围绕共同的对称轴线相对彼此扭转的连接元件，还具有布置在两个连接元件之间的环隙以及至少一列沿着第一连接元件和第二连接元件上的各一个滚道滚动的滚动体，其中为了环隙的密封，设置有具有至少一个密封环的密封装置，该密封环固定在第一连接元件上并具有环绕的密封唇，该密封唇沿止推面延伸，其中第二连接元件被划分为具有至少一个滚道的至少一个滚道环和具有用于至少一个密封环的止推面的止推环，其中该止推环与至少一个滚道环可拆卸地连接。

已示出本发明可以正好有利地直接用于水力电站中，该水力电站（例如潮汐电站）具有由水驱动的螺旋桨。另一方面，本发明当然也可以与船舶的驱动螺旋桨结合使用，也可以在叶轮的框架中，即在由环状或管状的壳体包围的螺旋桨的框架中使用。这其实涉及所有类型的船舶驱动设施和/或船舶控制设施，例如也包括船首推进器或船尾推进器或者其它船舶喷射驱动器。

已证明有利的是止推环由具有与滚道环相同的标准电势或氧化还原电势E°的材料组成，尤其是由与后者相同的材料组成。由此保证当不同的环接触时不存在接触腐蚀。这恰恰由于接近潮湿而特别有意义。

从其它的技术方面可以有利的是：由不同的材料生产止推环和滚道环，或者将其至少部分地用不同的材料覆盖。在该情况下，氧化还原电势E°一般是不同的。当密封特性足以在湿度的作用下对抗局部电荷形成时，这种实施方式此外可以是有意义的。

本发明尤其可以做如下改进：止推环由不同于滚道环的材料、例如由更贵的材料组成，或者由其它不生锈的材料组成。这其中尤其包括无锈的或不生锈的、尤其是耐腐蚀和/或耐酸的钢种。例如，尤其当铬成分溶解于奥氏体的或铁素体的混合晶体中时，具有至少10.5%的质量成分或者更好地12%质量成分的钢具有不生锈性。通过这种高的铬成分，由氧化铬组成的保护性的紧密的钝化层自发地构造在止推环的表面上，由此阻止进一步的氧化。如果该氧化物层被破坏，则裸露的金属与大气发生接触，并且它自动地又形成新的钝化层，即该层是自我修复性的。其它合金组成部分（例如镍、钼、锰和/或铌）也许可以进一步提高耐腐蚀性。然而在这些金属中，自发的钝化不够显著，并且在所述情况下钝化层应当通过限定的方法主动地产生。这其中包括例如铝的阳极氧化。然而，无锈的不锈钢此外还具有高的机械稳定性，并因此经常优选用于止推环。由于其有限的横截面，必要时与材料相关的成本增加是可认同的。

止推环正好应当比滚道环贵，或者至少具有无锈的特性，这是因为前者更容易与可能进入的湿气发生接触，并因此由于与水在空间上的接近而更强烈地受到腐蚀威胁。此外，密封止推环应当在化学上尽可能稳定，以保证密封件的长的工作寿命。

优选地，止推环具有平面地贴靠在滚道环上的表面区域，尤其是平的端侧。通过该接触保证平面平行的贴靠，这对可能的不平衡以及由此触发的振动具有有利作用。

止推环或滚道环上的环绕的定心凸缘用于类似的目的，该定心凸缘嵌接到相应另一环的在横截面上与其互补的环绕的凹陷部中。由此，除了平面平行的位置还保证同中心的相对取向。

止推环尤其借助多个固定螺钉可以法兰连接在滚道环上。通过该固定技术保证两个环之间高强度的连接。

为了固定螺钉的贯穿，止推环在其在滚道环上的贴靠面中具有多个轮缘形地分布在其周边上的孔，所述孔垂直于贴靠面延伸，尤其是平行于旋转轴线布置，并且优选地等距离地在周边上分布；所述孔在此优选是通孔。

止推环的这些通孔与滚道环的贴靠表面中的与前者对准的孔相对应；优选地，所述孔在此是多个轮缘形地分布在环周边上的盲孔，所述盲孔具有用于固定螺钉旋入的内螺纹。

另一方面，在特殊情况下，通孔和具有内螺纹的盲孔的位置可以精确地交换，或者仅存在通孔，从而为了固定在一侧使用螺钉，而在另一侧使用螺母。

此外，应当在止推环与至少一个滚道环之间设置一个或多个密封件，尤其是密封环。所述密封环致力于如下任务：防止水沿着止推环与滚道环之间的接触间隙渗入。这种密封环可以例如置入环的槽形凹陷部中，尤其是在相关的贴靠面的区域中，然而其中该槽优选地具有比纳入于其中的密封环更小的横截面，从而所述密封环在两个环的用螺纹连接的过程中被强制变形。由在此产生的压紧力产生本来的密封作用。该密封不受制于磨损，这是因为相关的环不相对于彼此运动。

为了防止水的渗入，可以设置至少一个密封环围绕至少一个固定孔。以这种方式可以将所有的固定孔单独地密封，方法是为每个固定孔设置与其大致同中心的密封件。另一方面也存在通过两个大的密封环将所有固定孔密封的可能性，这两个大的密封环平行于环周边延伸，确切地说在固定孔的轮缘的每一侧上有一个这样的密封环，也就是说一个密封环在该轮缘的径向内部，一个密封环在其径向外部。

在止推环和滚道环上彼此可接合的、平的端面使得将这些环在轴向上前后排列成为可能。在此，止推环应当布置在轴承的转向水的外侧上，与此相反，滚道环布置在轴承的背离水的内侧上，从而止推环区域中的密封件保护位于其后的滚动体和滚道环免受潮湿。

尤其是在径向轴承的情况下或者在组合的径向轴承和轴向轴承的情况下，第一连接元件应当在轴向上基本上覆盖第二连接元件的止推环和至少一个滚道环。在径向上位于其间的间隙中于是存在滚动体和密封件。

很有利的是，止推面布置在止推环的凸弯曲或凹弯曲的、尤其柱体周侧形的表面区域上。这对应于径向轴承的或者组合的径向轴承和轴向轴承的通常的间隙形状。

已经证明有效的是第一连接元件在外侧包围止推环和至少一个滚道环。由此，止推面获得柱体周侧形的、凸的形状。如下面将进一步实施的那样，相对于凸的止推面比相对于凹的止推面在结构上更容易产生高的密封件压紧力。

止推环的止推面应当被硬化，优选被表面硬化。该措施使得可以实现高的压紧力成为可能，而不使止推面的工作寿命受到损害。

处在本发明范围内的是，至少一个密封环容纳在第一连接元件的凹槽中。在这样的凹槽中，密封环例如通过贴靠或者甚至按压到凹槽的内表面上得到最佳的引导。

本发明可以做如下改进：至少一个密封环在轴向上通过夹圈在轴向上被夹住在第一连接元件的凹槽中。由此，密封件可以完全固定；该密封件在两个纵向棱边上被第一连接元件的凹槽包围，以其第三纵向棱边贴靠在为其设置的止推面上，并在剩下的第四纵向棱边上被根据本发明的夹圈包绕。

本发明优选将夹圈用螺钉固定在第一连接元件的端侧上，尤其是第一连接元件的具有凹槽的端侧上。通过多个这种螺旋连接件（所述螺旋连接件优选等距分布在环周边上）可以产生高的压紧力，从而位于内部的密封环不可移动地固定，并且不与止推环一起转动，而是尽管在那里存在的高的压紧力仍沿着止推环延伸。

为了使这种螺钉连接成为可能，夹圈应当在径向上覆盖第一连接元件的凹槽；在覆盖区域中于是可以布置螺钉连接件。

优选地，密封环的横截面总体上大致外接一个四边形，尤其是大致外接一个矩形或者甚至一个正方形。这使得如下成为可能：在第一连接元件中设置矩形的凹槽，以及在止推环上设置柱体周侧形的止推面和平的夹圈。

具体地说，至少一个密封环的横截面还应当具有两个侧边，这两个侧边在一端部直接或者通过接片彼此连接。这考虑了如下事实：一个密封环与两个连接元件发生接触；根据本发明的横截面的每个侧边都用于这一目的，并且其间的区域中的横截面凹口提高密封环的两个接触区域之间的弹性，也就是说有利于补偿两个连接元件之间的小的径向相对运动。

本发明优选的改进方案在于，至少一个密封环的第一横截面侧边具有大致矩形的形状，并且用于在第一连接元件上，尤其是在其凹槽中的锚定。该后方的、背离止推环的、优选地在径向上位于外部的横截面侧边的两个彼此大致平行的端侧可以一方面从凹槽的端侧，另一方面从根据本发明的夹圈，也就是说在轴向上接受夹紧力，并因此使高的摩擦锁合成为可能。

至少一个密封环的另一横截面侧边应当在其背离第一横截面侧边的那一侧上（优选地在其自由端部上或附近）具有密封唇。这个面对止推环的横截面侧边建立与止推环的可转动运动的接触，并且为此目的具有带有逐渐收缩的横截面的密封唇；该横截面区域由于其连续的横截面收缩而具有较容易的可变形性，并且因此尤其由于高的压紧力而可以最佳地并因此较大程度地紧密地紧贴到相关的止推面上，而同时摩擦由于逐渐收缩的接触区域而尽可能地减小。

在两个横截面侧边之间的区域中可以布置环绕的张紧用钢丝，该张紧用钢丝包绕具有密封唇的横截面侧边的后侧，并且将其密封唇紧压止推环的止推面。利用这样的张紧用钢丝，密封唇在径向上向内贴靠止推面的压紧力可以显著提高。

通过将至少一个密封环布置为两个横截面侧边之间的缝隙或凹口朝外侧或水中敞开，可以将两个横截面侧边之间的凹口内部的水压用于进一步将这些侧边额外地压离彼此。由此，在提高的水压的情况下，密封作用自动提高，从而这样的密封件本身可以用于更大的水深中。首先在最外侧的、直接面对水的密封元件中应当选择这样的布置，并且必要时在多于两个密封环的情况下以及在从外向内数第二个或者甚至第三个密封环的情况下都应当选择这样的布置。

另一方面，最内部的密封环可以以类似的形式完全相反地安装，也就是说使得两个横截面侧边之间的缝隙或凹口朝滚动体或滚道敞开。如果在此在压力情况下在那里安置润滑剂，那么该压力可以通过相关的凹口将两个横截面侧边压离彼此，并因此额外地提高密封作用，从而润滑剂不能逸出。

根据本发明可以设置多个密封环，其中两个相邻的密封环通过各自优选为环形的、尤其是盘形的间隔元件彼此分离。这些间隔元件可以将夹圈的压紧力均匀分布到整个周边上，并且由此优化各密封环的位置及其密封作用。

如果这种优选为环形和/或盘形的间隔元件由刚性材料组成，优选地由金属、陶瓷或塑料组成，那么可以最好地完成将夹紧力在相关表面中均匀分布的任务。

这样的间隔元件可以具有至少一个大致在径向上延伸的管道，例如至少一个大致在径向上延伸的通孔。通过这样的孔形成到两个密封环之间的腔室的通道，并且因此在需要的情况下可以以最小的费用将润滑剂压入相关的腔室中。

此外本发明的改进方案用于润滑剂的输送，根据该改进方案，间隔元件在至少一个弯曲的周边区域中（优选在其转向第一连接元件的周边上）具有环绕的槽。通过该环绕的槽可以将输送的润滑剂借助压力可靠地引入一个或多个径向管道中。

同样为了润滑的目的，第一连接元件应当具有至少一个润滑剂孔，尤其是在一个或多个间隔元件的高度上具有各一个润滑剂孔。通过该（一个或多个）润滑剂孔，润滑剂此后到达径向管道的区域中，并且进一步从那里通过相关的间隔元件直接到达两个密封环之间的腔室中。

对于根据本发明的密封，通常脂表现得比润滑油更适合作为润滑剂，这是因为润滑脂由于其更稠的稠度而不能与水混合。

尽管（尤其是在径向轴承的情况下）也可以考虑具有仅一列滚动体、尤其是滚珠的实施方式，但是通常可以优选给出具有多列滚动体的实施方式，这是因为由此会提高承载能力，从而（正好在具有1米或更大的直径的大轴承的情况下）可以使更大的并且首先也更重的设施部件稳定。

本发明的一种改进方案遵循同样的目的，通过该改进方案设置有至少一列滚柱形的、桶形的、锥形的或针形的滚动体。由于其与相关滚道的线性的接触区域，这样的滚动体通常具有比球形滚动体更大的承载力，所述球形滚动体具有与相关滚道的相应几乎为点状的接触区域。

已证明如下实施方式尤其具有承载能力，在该实施方式中将至少一个连接元件构造成所谓的凸鼻环，该凸鼻环具有转向环隙的凸缘，在该凸缘上布置有一个或多个用于沿着滚道滚动的滚动体的滚道。这样的凸鼻环用其上侧和下侧提供针对两个轴向加载方向（拉和压）分别分配一个具有滚柱形、桶形、锥形或针形滚动体的轴向滚动体列的可能性，从而可以实现在两个力方向上的最大的轴向力传递。

最后，对应于本发明教导的是，将对置于凸鼻环的连接元件划分成至少两个滚道环，它们一起包绕凸鼻环的环绕的凸缘。该划分使得可以实现与凸鼻环的装配，该凸鼻环的环绕的凸缘应当被包围。因为第二连接元件已经划分成滚道环和止推环，所以建议为那里的滚道环设环绕的凸缘，并且将所述凸缘构造为凸鼻环，并且将第一连接元件划分，以使与凸鼻环的装配成为可能。优选尤其借助穿透与转动轴线平行的固定孔的螺钉将两个彼此接合的滚道环相互用螺钉连接。这样划分的第一连接元件可以在其两个滚道环之间的接合缝的区域中密封，由此在该接合缝的区域中也没有水能够渗透。该密封件可以与第二连接元件的滚道环与止推环之间的密封件类似地构造，也就是说借助围绕固定孔的密封环构造。

附图说明

基于本发明的其它特征、细节、优点和效果从对本发明的优选实施方案的下列描述并且参照附图来得知。在此示出：

图1以立体视图示出一个潮汐电站；并且

图2示出横穿图1潮汐电站的可转动运动部件的滚动轴承的环的截面，尤其是用于调整螺旋桨叶片的定位角的轴承的环的截面。

具体实施方式

图1示例性地示出针对根据本发明的水下工作（即潮汐电站2）用的转动连接件1的使用场合。

该潮汐电站处在具有潮差的开放水域的岸边区域，例如海3或大洋的岸边区域。从那里的海底4升起一座塔5，该塔以其尖端6从海3伸出，并在那里形成用于补给和/或维护船的码头。通过未示出的、在海底4上延伸的电缆将产生的电流输送至陆地上的电网。

环形或轴环形的承载设备6可以沿着塔5在竖直方向上调整，确切地说从图1中所示的水下位置到未示出的水面7上的位置调整。

从该承载设备6大致彼此径向地分叉出两个大致水平的横梁8，所述横梁为了降低流动阻力可以具有与叶片相似的伸长的横截面。在其自由端部处，这两个横梁8各自承载一个吊舱9，在所述吊舱上各自布置至少一个伸长的、大致雪茄形状的螺旋桨10。

每个螺旋桨10具有一个轮毂11，该轮毂形成相关吊舱9的前方的、可转动运动的部分。从该轮毂伸出多个（在所示的情况下为两个）彼此径向地对置的螺旋桨叶片12，其大致在轮毂11的转动轴线的径向上向外延伸。因为螺旋桨叶片12相对于当前的流动方向倾斜地定位，所以它被流经的水的力量驱动并且导致围绕轮毂的转动轴线的转动。

在此，螺旋桨叶片12的定位角必须根据流经的水的速度改变，以便将螺旋桨10的转动速度保持在预定的范围内。因此，叶片12借助各自的转动连接件1连接在轮毂11上。该转动连接件1不仅用于实现定位角的改变，它还必须将水压力以及由流动产生的转矩传递到轮毂11上；最后，它还必须负责在转动连接件1的区域没有水可以渗入轮毂11或者吊舱9中。

为了满足这些要求而使用图2中所示的转动连接件1。

在那里可以看到一个环形的布置，然而由于空间原因，从该布置中示出横穿环的仅一个节选的截面，而转动轴线和径向地对置的环区域位于远离图框的右侧。

可见的是第一环形连接元件13和第二同样为环形的连接元件14。两者大致在相同的高度上径向地彼此交错，其中在该情况下第二连接元件14在径向上位于第一连接元件13内部。在两个连接元件13、14之间存在一个环绕的间隙15，该间隙从两个连接元件13、14的两个下部端侧16、17延伸至它们的两个上部端侧18、19之间。

本来的支承装置20处在图2中所示的转动连接件1的上部区域中（其面对轮毂11的内部空间，也就是说靠近端侧18、19），而在下部区域中（其面对外部空间或海水3，也就是说靠近端侧16、17）设置有密封件21。

该密封件21包括n个密封环22，在所示的实施方式中密封环为3个，即n=3。这些密封环22在轴向上、也就是说在转动连接件1的转动轴线方向上前后布置。

这些密封环22优选地具有大致相同的或彼此镜像对称的横截面，所述横截面优选可以相应大致被正方形外接。

所述密封环相应具有至少一个环绕的密封唇23和与该密封唇23对置的区域24，其中，该密封唇优选地面对在图2中图面右侧外部的转动轴线，也就是说在径向上向内取向，该区域用于密封环的固定并且优选地背离转动轴线，也就是说形成密封环22的在径向上位于外部的周边25，并且用于密封环在连接元件上的固定，在本实施方式的情况下密封环固定在径向上位于外部的连接元件13上。

正是为了该固定目的，该连接元件13在从它的面对外部空间或海3的端侧16到间隙15的过渡区域中具有一个凹槽26。该凹槽26具有矩形的、优选地伸长的形状。在所示的示例中，它的与转动连接件1的转动轴线平行的延长部a的长度是与转动连接件的转动轴线垂直的径向延长部r的长度的大致3倍或者优选大于3倍。一般来说，下式成立：

a≥n*r，

其中n是待插入凹槽26中的密封环22的数目。

夹圈27用于密封环22在凹槽26内部的轴向夹住。该夹圈27在相关连接元件13的与凹槽26的端侧相邻的端侧16的区域中覆盖凹槽26的端侧，并覆盖端侧16的与所述凹槽26的端侧相连的部分28，并借助多个轮缘形分布地布置且与转动连接件1的转动轴线平行的螺钉连接件29固定在那里。端侧16的被圆环形夹圈27覆盖的、同样为圆环形的部分28相对于该端侧16的其余区域略微下沉。在该下沉部中夹圈27可以精确地定心，从而不需要补偿。因为密封环22是弹性的，所以可以将螺钉连接件29拉紧到如此的程度，直到夹圈27齐平地并且摩擦锁合地贴靠在端侧16的下沉部分28中。在这种情况下，密封环22被略微地弹性压缩，并且由此摩擦锁合地并且相对于连接元件13不可扭转地固定。

密封环22的密封唇23在相应另一连接元件的共同的止推面30上延伸，所述另一连接元件在这里为径向上的内部连接元件14。该止推面30优选地经过硬化，由此将磨损最小化。尽管如此，由于密封唇23的高的压紧力而产生不可忽略的磨损。

为了在损坏的止推面30的情况下不必更换整个转动连接件1，将连接元件14划分成两个环，确切地说沿着被转动连接件1的转动轴线大致垂直地穿过的面，尤其是平面31来划分。该划分平面31大致位于凹槽26的内部径向限位面32的高度上。

在这两个部分环中，在图2中下方的那个部分环在其面对间隙15的、弯曲的表面上具有用于密封环22的密封唇23的本来的止推面30。它因此将在下文中被称为止推环33。

连接元件14的另一环位于支承装置20的高度上，并且具有一个或（如在所示的实施方式的情况下）多个滚道34、35、36，所述滚道用于沿着滚道滚动的滚动体37、38、39，因此该环在下文中被称为滚道环40。

止推环33和滚道环40沿着划分平面31彼此平面地贴靠。为了能够将两个环33、40容易地相对彼此定心，在这两者之一上（在这里为在止推环33上）设置环绕的凸缘状的隆起部41，它与相应另一环上（在这里为滚道环40上）的横截面大致相同的环绕的槽形或切口状的凹陷部42形式的对应物共同作用，方法是该隆起部嵌入该凹陷部，并且在此负责两个环33、40的同中心的取向。

相关的连接元件14的两个环33、40的结合通过螺钉进行，该螺钉相应贯穿两个环33、40中的两个彼此对准的、与转动连接件1的转动轴线大致平行的孔43、44。在此优选地，将止推环33中的孔43构造成通孔，而将与其对准的、滚道环40中的孔44优选构造成设有内螺纹的盲孔。必要时，这当然也可以精确颠倒地设置。如果相关的环33、40的被通孔43贯穿的自由端侧17同时还充当用于连接设施部件或机器部件或基座或类似物的连接面，那么孔43、44同时也可以用于将相关的连接元件14与相关的设施部件或机器部件或基座连接。

为了没有湿气能够沿着划分平面31渗入转动连接件1或者甚至潮汐电站2中，贯穿该划分平面31的孔43、44被密封。密封环45用于此目的，所述密封环在两个沿着划分平面31会合的端面之间延伸并且优选地置入所述端侧之一中的各槽形的凹陷部46中。优选地，每个彼此对准的孔43、44对都被这种环形的密封件45围绕。然而也可能的是，作为替代，使用仅两个密封环，所述密封环一方面沿着孔的相关轮缘的内接圆并且另一方面沿着孔的相关轮缘的外接圆延伸。

根据图2的布置有意呈现止推环33在径向上位于密封环22内部，因此由此产生进一步的优点：

如图2中可以看出的那样，密封环22各自具有大致为U形或V形的横截面，该横截面具有两个侧边24、47，这两个侧边沿接片48彼此连接，而侧边24、47在远离接片48的一侧的横截面区域中通过缝隙49彼此分离。在横截面中，该缝隙具有纵向，该纵向平行于转动支承装置1的转动轴线延伸。

尽管背离止推面30的侧边24用于相关的密封环22在外部连接元件13的凹槽26中的固定，另一侧边在其面对止推面30的外侧上带有本来的密封唇23，该密封唇位于相关密封环22的大致一半的高度上。密封唇23也可以构造为密封面，它与止推面30构造出大致平面的接触区域而不是线性的接触区域。

在具有密封唇23的侧边47的面对缝隙49的内表面50上设置有大致沟形的环绕的凹陷部，用于容纳环绕的张紧用钢丝51。当其被张紧时，那么由此将密封环22的具有密封唇23的侧边47在径向上朝止推面30的方向向内拉。由此，可以在密封唇23或密封面一侧与止推面30一侧之间产生很高的压紧力。

像从该附图中可以进一步看出的那样，各密封环22不是直接彼此贴靠或者贴靠在夹圈27上，而是在其间还各自存在一个间隔环52。因为密封环22本身构造成具有足够的弹性，所以间隔环52可以由更硬的或更非弹性的材料组成，例如由金属、陶瓷或塑料组成。因为该间隔环52以及密封环22不可扭转地固定在具有凹槽26的连接元件13上，所以它们也优选地定心在所述连接元件上。为该目的，它们的外径尽可能精确地对应于凹槽26的内径，而它们的内径优选地略大于止推面30的外径，从而在它们间不产生摩擦。

间隔环52具有一个具有横卧的纵轴线的矩形横截面，并且也就是说具有大致盘形的几何形状。因此，并且由于其较高的强度，间隔环处在如下状况，即，使相邻的密封环22之间的压紧力在相关的接触面上大致均匀地分配。通过间隔环此外提高各密封环22之间的间隔，间隔环在止推面30的区域中在相邻的密封环22的密封唇23或密封区域之间分别形成腔室53，这些腔室优选地用润滑剂填充，以构成对围绕的水压的反压力，并由此进一步降低水渗入的风险。推荐润滑脂来作为润滑剂，这是因为润滑脂由于其不同的稠度而基本上不能与水混合；然而润滑油也是可以考虑的。

为了能够分别将润滑剂供给每个腔室53，每个间隔环52具有至少一个大致径向延伸的润滑管道54。在间隔环52的外周边上，所有的润滑管道54通入环绕的管道55中。该管道55大致位于在具有凹槽26的连接元件13中的至少各个润滑管道56的高度上，并且从该凹槽26的弯曲的内侧径向延伸至相关连接元件13的对置的周侧面57。在那里的开口区域中相应设置有用于润滑嘴或类似物的接口58。

另一个这种润滑管道59直接通至间隙15。在间隙15的因此供给了润滑剂的区域与密封件21之间可以存在至少一个另一内部密封件60。

在转动连接器1的上部区域中存在本来的支承装置20，该支承装置受到一个或多个密封件21、60的保护以免受潮。该支承装置在本示例中构造为三列的、具有滚柱形滚动体37、38、39的滚柱支承装置。

滚道环40的滚道34、35、36全部位于该滚道环的朝间隙15的方向突起的凸缘61上，该凸缘尽管具有矩形横截面但是通常被专业人员称为“凸鼻”，并且因此为这样设计的滚道环40也赋予了凸鼻环的别名。在凸缘61的上侧和下侧形成各一个滚道34、35，第三滚道36位于凸缘61的外周边上。

因为滚道环40的凸缘61延伸到间隙15中，所以对置的（在这里为外侧的）连接元件13必须相应地回缩，以便为凸缘61和滚动体37、38、39创造空间。因为凸缘61在完成的状态下被相关的连接元件13从两个轴向上（也就是从上方和从下方）包绕，所以为了装配的简化而将包绕凸缘61的连接元件13沿着被转动支承装置1的转动轴线大致垂直地贯穿的面或平面62划分。

因此，在该实施方式中，具有凹槽26的连接元件13也被划分成两个环。然而，因为在该情况下这两个环中的每一个具有至少一个滚道63、64、65，所以这两者在下文中被称为上滚道环66和下滚道环67。

这两个滚道环66、67沿着划分平面62彼此平面地贴靠。为了能够将两个环66、67容易地相对于彼此定心，在这两者之一上（在这里为在下滚道环67上）设置环绕的凸缘状的隆起部68。该隆起部与下滚道环67的面对划分平面62的端侧一起形成一个切口，该切口与相应另一环上（在这里为上滚道环66上）的环绕的棱边共同作用，方法是：该切口容纳该棱边在此负责两个环66、67的同中心的取向。

相关的连接元件13的两个环66、67的结合借助螺钉进行，该螺钉相应贯穿两个环66、67中的两个彼此对准的、与转动连接件1的转动轴线大致平行的孔69、70。优选地，将孔69、70构造成通孔，但是也可以将滚道环66、67中的孔69、70构造成设有内螺纹的盲孔。优选地，通过孔66、67贯穿延伸的螺钉同时也用于将相关的连接元件13与相关的设施部件或机器部件或基座连接。

为了没有湿气能够沿着划分平面62渗入转动连接件1或者甚至潮汐电站2中，贯穿该划分平面62的孔69、70被密封。密封环71用于此目的，所述密封环在两个沿着划分平面62会合的端侧之间延伸并且优选地置入所述端侧之一中的各槽形的凹陷部72中。优选地，每个彼此对准的孔66、67对都被这种密封环71围绕。然而也可能的是，作为替代，使用仅两个密封环，所述密封环一方面沿着孔69、70的相关轮缘的内接圆并且另一方面沿着孔的相关轮缘的外接圆延伸。

上滚道环66中的孔69的开口也被环形延伸的、槽形的凹陷部73围绕，其中可置入密封环。为了类似的目的，第二连接元件14的连接面17中的固定孔43可以被环形延伸的、槽形的凹陷部74围绕，其中可置入密封环。

最后，在远离轴承区域20的间隙15的开口区域中的另一密封件75用于相对于轮毂11的内部空间的密封。

附图标记列表

1    转动连接器    39   滚动体

2    潮汐电站      40   滚道环

3    海            41   隆起部

4    海底          42   凹陷部

5    塔            43   孔

6    承载设备      44   孔

7    水面          45   密封环

8    水平横梁      46   凹陷部

9    吊舱          47   侧边

10   螺旋桨        48   接片

11   轮毂          49   缝隙

12   叶片          50   内表面

13   连接元件      51   张紧用钢丝

14   连接元件      52   间隔环

15   间隙          53   腔室

16   端侧          54   润滑管道

17   端侧          55   管道

18   端侧          56   润滑管道

19   端侧          57   周侧面

20   支承装置      58   接口

21   密封件        59   润滑管道

22   密封环        60   密封件

23   密封唇        61   凸缘

24   区域          62   划分平面

25   周边          63   滚道

26   凹槽          64   滚道

27   夹圈          65   滚道

28   部分          66   滚道环

29   螺钉连接件    67   滚道环

30   止推面      68   凸缘

31   划分平面    69   孔

32   限位面      70   孔

33   止推环      71   密封环

34   滚道        72   凹陷部

35   滚道        73   凹陷部

36   滚道        74   凹陷部

37   滚动体      75   密封件

38   滚动体

Claims (35)

1.用于水下工作的转动连接件（1），所述转动连接件具有环形的第一连接元件（13）以及同样为环形的第二连接元件（14），所述第二连接元件与所述第一连接元件（13）同中心布置并且能够相对于所述第一连接元件扭转，此外所述转动连接件还具有布置在两个连接元件（13、14）之间的环隙（15）以及至少一列沿着所述第一连接元件（13）和所述第二连接元件（14）上的各一个滚道（34、35、36；63、64、65）滚动的滚动体（37、38、39），其中为了密封所述环隙（15），设置有具有至少一个密封环（22）的密封装置（21），所述密封环固定在所述第一连接元件（13）上并具有沿着止推面（30）延伸的环绕的密封唇（23）或密封面，其特征在于，所述第二连接元件（14）被划分为至少一个具有至少一个滚道（34、35、36）的滚道环（40）和具有用于至少一个密封环（22）的止推面（30）的止推环（33），其中所述止推环（33）与至少一个滚道环（40）以可拆卸的方式连接。

2.用于水力发电的设施（2），所述设施包括至少一个用于水下工作的转动连接件（1），所述转动连接件具有旋转对称的第一连接元件（13）以及同样旋转对称的第二连接元件（14），所述第二连接元件与所述第一连接元件（13）同中心布置并且能够相对于所述第一连接元件扭转，所述转动连接件此外还具有布置在所述两个连接元件（13、14）之间的环隙（15）以及至少一列沿着所述第一连接元件（13）和所述第二连接元件（14）上的各一个滚道（34、35、36；63、64、65）滚动的滚动体（37、38、39），其中为了密封所述环隙（15），设置有具有至少一个密封环（22）的密封装置（21），所述密封环固定在所述第一连接元件（13）上并具有沿着止推面（30）延伸的环绕的密封唇（23）或密封面，其特征在于，所述第二连接元件（14）被划分为至少一个具有至少一个滚道（34、35、36）的滚道环（40）和具有用于至少一个密封环（22）的止推面（30）的止推环（33），其中所述止推环（33）与至少一个滚道环（40）以可拆卸的方式连接。

3.根据权利要求1所述的转动连接件或者根据权利要求2所述的设施，其特征在于，所述止推环（33）由具有与所述滚道环（40）相同的标准电势或氧化还原电势E°的材料组成，尤其是由与所述滚道环相同的材料组成。

4.根据权利要求1所述的转动连接件或者根据权利要求2所述的设施，其特征在于，所述止推环（33）由具有与所述滚道环（40）不同的标准电势或氧化还原电势E°的材料组成，例如由比所述滚道环（40）更贵的材料组成，或者由不生锈的、例如构造出自发的钝化层的材料组成，尤其是由无锈的不锈钢组成。

5.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述止推环（33）具有平面地贴靠在所述滚道环（40）上的表面区域，尤其是平的端侧。

6.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，在所述止推环（33）或滚道环（40）上设置有环绕的定心凸缘（41），所述定心凸缘嵌接到相应另一环（40、33）的在横截面上与所述定心凸缘互补的环绕的凹陷部（42）中。

7.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述止推环（33）法兰连接在滚道环（40）上。

8.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，为了由固定螺钉贯穿，所述止推环（33）具有多个轮缘形地分布在所述止推环的周边上的通孔（43）。

9.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，为了固定螺钉的贯穿或旋入，至少一个滚道环（40）具有多个轮缘形地分布在所述滚道环周边上的孔，尤其是具有内螺纹的盲孔（44）。

10.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，在所述止推环（33）与至少一个滚道环（40）之间设置一个或多个密封件，尤其是密封环（45）。

11.根据权利要求30所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（45）围绕至少一个固定孔（43、44）。

12.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述止推环（33）的止推面（30）被硬化，优选被表面硬化。

13.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述止推面（30）布置在所述止推环（33）的凸弯曲或凹弯曲的、尤其是柱体周侧形的表面区域上。

14.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述止推环（33）和所述滚道环（40）在轴向上前后排列地布置。

15.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述第一连接元件（13）在轴向上基本上覆盖所述止推环（33）和至少一个滚道环（40）。

16.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述第一连接元件（13）在外部包围所述止推环（33）和至少一个滚道环（40）。

17.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（22）容纳在所述第一连接元件（13）的凹槽（26）中。

18.根据权利要求17所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（22）在轴向上通过夹圈（27）在轴向上被夹紧在所述第一连接元件（13）的所述凹槽（26）中。

19.根据权利要求18所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述夹圈（27）被螺钉固定在所述第一连接元件（13）的端侧（16）上，尤其是所述第一连接元件（13）的具有所述凹槽（26）的端侧（16）上。

20.根据权利要求19所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述夹圈（27）在径向上覆盖所述第一连接元件（13）的所述凹槽（26）。

21.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（22）的横截面具有两个侧边（24、47），这两个侧边在端部直接或者通过接片（48）彼此连接。

22.根据权利要求21所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（22）的第一横截面侧边（24）具有大致矩形的形状，并且用于在所述第一连接元件（13）上，尤其是在所述第一连接元件的凹槽（26）中的锚定。

23.根据权利要求21或22所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个密封环（22）的第二横截面侧边（47）在其背离第一横截面侧边（24）的那一侧上，优选地在其自由端部上或附近，具有密封唇（23）或者密封面。

24.根据权利要求23所述的转动连接件或者设施，其特征在于，在所述两个横截面侧边（24、47）之间的缝隙形区域（49）中布置环绕的张紧用钢丝（51），所述张紧用钢丝包绕具有所述密封唇（23）或密封面的横截面侧边（47）的后侧，并且所述横截面侧边的密封唇（23）或密封面紧压所述止推环（33）的止推面（30）。

25.根据权利要求21至24之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，将至少一个密封环（22）布置成使得在所述两个横截面侧边（24、47）之间的缝隙（49）或凹口朝外侧或朝水（3）敞开。

26.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，设置多个密封环（22），其中两个相邻的密封环（22）通过各一个优选为环形的、尤其是盘形的间隔元件（52）彼此分离。

27.根据权利要求26所述的转动连接件或者设施，其特征在于，间隔元件（52）由刚性材料组成，优选地由金属、陶瓷或塑料组成。

28.根据权利要求26或27所述的转动连接件或者设施，其特征在于，间隔元件（52）具有至少一个大致在径向上延伸的管道（54），例如至少一个径向孔。

29.根据权利要求28所述的转动连接件或者设施，其特征在于，间隔元件（52）在其转向所述第一连接元件（13）的周边上具有环绕的管道，尤其是环绕的槽。

30.根据权利要求26至29之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，所述第一连接元件（13）在一个或多个间隔元件（52）的高度上具有各一个润滑管道（54）。

31.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，将油脂作为润滑剂。

32.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，设置多列滚动体（37、38、39）。

33.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，设置至少一列滚柱形的、桶形的或针形的滚动体（37、38、39）。

34.根据上述权利要求之一所述的转动连接件或者设施，其特征在于，至少一个连接元件（13、14）构造成所谓的凸鼻环（40），所述凸鼻环具有转向环隙（15）的凸缘（61），在所述凸缘上布置有一个或多个滚道（34、35、36）用于沿着滚道滚动的滚动体（37、38、39）。

35.根据权利要求34所述的转动连接件或者设施，其特征在于，将与所述凸鼻环（40）对置的连接元件（13）划分成至少两个滚道环（66、67），所述两个滚道环一起包绕所述凸鼻环（40）的环绕的凸缘（61）。

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