CN105102753A - 具有柔性金属面密封的牙轮钻头 - Google Patents

Abstract

一种密封系统包括在锥体中的第一压盖和在轴区中的第二压盖。第一环被安装在第一压盖内，第二环被安装在第二压盖内，且第三环被定位在第一环和第二环之间。第一环和第三环存在一对相对的金属密封面。偏压弹簧被配置为抵靠第三环实施轴向力，以便保持金属密封面处于密封接触。第三压盖被形成在第二环和第三环之间，其中O形环密封构件被安装在第三压盖内并且在第二环和第三环之间以密封的关系被压缩。第三环包括密封区和主体区，其中密封区支撑金属密封面，而主体区支撑第三压盖，其中密封区枢转耦接到主体区。

Description

具有柔性金属面密封的牙轮钻头

技术领域

本发明涉及土钻钻头，并且更具体地涉及具有可旋转刀具(也被称为锥体)的钻头。

背景技术

带有滚动体刀具的土钻钻头具有轴承，所述轴承采用滚子作为载荷承载元件，或使用轴颈作为载荷承载元件。在过去五十多年里，在这种牙轮钻头轴承内使用密封装置已显著地提高了轴承寿命。

早期用于牙轮钻头的密封件是通过包覆有柔性体的金属碟形弹簧(Bellevillespring)设计的，所述柔性体通常为丁腈橡胶(NBR)。该金属弹簧为密封表面提供激励力(energizingforce)，并且橡胶涂层抵靠头部和锥体的金属表面进行密封，并且在相对粗糙的表面上提供密封件，因为在密封表面上的微观粗糙结构中填充的橡胶涂层具有顺从性能。这种类型的碟形密封件主要被应用在具有滚子轴承的牙轮钻头中。由于柔性体的磨损，在相当短的几小时操作时间后密封件将失效，导致容纳在轴承腔内的润滑剂流失。在没有润滑剂的益处下，钻头将继续利用滚子轴承运行一段时间。

当O形环类型的密封件被引入时，牙轮钻头密封件出现了重大的进步。这些密封件由丁腈橡胶组成并且具有圆形横截面。该密封件被装配到由头部与锥体轴承之间的柱形表面形成的径向压盖内，并且就所测量的密封件的横截面而言，所形成的环形的尺寸比原始尺寸小。然后O形环密封件在柱形表面之间被径向挤压。

为了使滑动摩擦力和所导致的发热及磨损量最小化，通常为旋转式O形环提供最小的径向压缩量。然而，往复式(碟形)密封件必须具有大得多的径向压缩，以便在轴向滑移期间(通常大约两倍压缩)从密封区域排除污染物。牙轮钻头密封件必须既在相对的头部/锥体轴向运动期间排除污染物，又在旋转期间使磨损量最小化。

现在参考图1，其图示说明土钻钻头的现有技术配置。图2示出该现有技术配置的特写示图，其关注与安装在钻头头部8的轴6上的旋转锥体4有关的密封系统2的区域。O形环密封件10被嵌入密封压盖12内并且被挤压在锥体密封表面14与头部密封表面16之间。

现在参考图3，其图示说明土钻钻头的现有技术配置。图4示出该现有技术配置的特写示图，其关注与安装在钻头头部28的轴26上的旋转锥体24有关的密封系统22的区域。第一环30被加压装配(press-fit)到在锥体24中形成的压盖32内。第一环30存在第一金属密封面34。第二环36也被放置在压盖32中。第二环36存在第二金属密封面38。激励(energizing)结构40也被放置在压盖32中并且被配置为抵靠第二环36的背部表面42施加轴向力和径向力的组合，以推动第二金属密封面38与第一金属密封面34接触。图4中所示的结构示出众所周知的单一激励器类型的金属面密封系统。

在金属面密封结构的所有配置中，必须通过激励结构40为密封系统22提供充足的力，以保持(第二金属密封面38与第一金属密封面34之间)充分的密封接触，并且进一步克服在内部区域和外部区域之间的任意压力差。这些区域之间的压力差随着锥体在运转期间在轴承上扭曲而波动。该现象在本领域中被称为“锥体泵送(conepumping)”。锥体泵送在金属面轴承密封件处抛投内部压力湧动，这可能随着时间的推移产生密封件的严重故障。另外，钻头在使用过程中深度的改变可能引起内部压力与外部压力之间的压力波动。相反，由激励结构40在密封件上施加太大的力可能引起锥体难以组装到轴承，并且可能导致第一环30和第二环36的加速磨损。重要的是金属密封面34和38是平坦的，因此经常提供表面的研磨(在光带范围内)。

图4中所示的单一激励器类型的金属面密封系统的重大挑战是：第一环30在锥体压盖32中的加压装配可以使第一环变形并且在第一金属密封面34中产生“波纹”。具有第二金属密封面38的第二环36必须通过由激励结构40施加的力克服该表面波纹，以保持期望的密封接触(否则密封件将泄漏)。

图4中所示的单一激励器类型的金属面密封系统的另一挑战是：柔性体激励结构40发生偏移，从而不仅在优选的轴向方向而且还在径向方向上对第二环36施加力。因此，密封力被施加到径向方向上的浪费的力分量耗散。该径向施加的力分量进一步引进扭矩到第二环36上，该扭矩减小(即缩窄)由金属密封面34和38形成密封表面接触之处的有效密封表面的径向宽度。宽度减小的出现是因为引进的扭矩导致密封环的畸变，这产生了关于密封环的密封面的不平坦表面状况。

图4中所示的单一激励器类型的金属面密封系统的再一个挑战是：由于油脂压力的增加，金属密封面34和38变为无负荷。例如，牙轮钻头轴承可能在内部压力大于环境压力的情况下操作。因此，可能产生油脂泄漏。

尽管存在前述挑战，金属面密封系统经常被用于滚子锥体钻头，此类钻头在较高转速(RPM)的钻进应用中运行，因为金属密封面34和38抗磨损并因此表现出比图1和图2中所示的标准O形环式密封系统更长的运行寿命。

前述挑战仍然是一个问题，并且因此在本领域中存在对用于牙轮钻头的改进金属面密封系统的需求。

发明内容

在一个实施例中，一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统包括：第一环形压盖，其被限定在旋转锥体中；第一环，其被保持在第一环形压盖内并具有第一金属密封面；第二环形压盖，其被限定在轴区的基部处；第二环，其被保持在第二环形压盖内；第三环，其被定位在第一环与第二环之间，所述第三环包括具有与第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、包括与第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将密封区枢转互连到主体区的轴向延伸的柔性构件；弹簧构件，其被嵌入第一压盖内并被配置为抵靠第三环的偏压表面施加轴向力；以及在第二环和第三环之间的径向驱动连接件。

在另一个实施例中，一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统包括：第一环形压盖，其被限定在旋转锥体中；第一环，其被安装到第一环形压盖中并具有第一金属密封面；第二环，其被安装到轴区；第三环，其被定位在第一环与第二环之间，所述第三环包括具有与第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、具有与第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将密封区枢转耦接到主体区的柔性构件；以及偏压系统，其被配置为抵靠第三环的偏压表面施加轴向力。

在另一个实施例中，一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统包括：环形压盖，其被限定在旋转锥体中；第一环，其被安装在环形压盖中并具有第一金属密封面；第二环，其被嵌入环形压盖中并包括具有与第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、具有与第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将密封区枢转耦连到主体区的柔性构件；O形环，其被第二环主体区的密封表面压缩以限定静态密封件；以及偏压系统，其被配置为抵靠第三环的偏压表面施加轴向力。

附图说明

本发明的其他特征和优点将在遵循一些非限制性示例的说明书中结合附图变得清楚，其中：

图1示出具有常规O形环式密封系统的土钻钻头的现有技术配置；

图2示出图1的现有技术配置的特写示图，其关注密封件的区域；

图3示出具有常规单一激励器金属面密封系统的土钻钻头的现有技术配置；

图4示出图3的现有技术配置的特写示图，其关注密封件的区域；

图5A和图5B示出金属面密封系统的实施例；以及

图6示出金属面密封系统的实施例。

具体实施方式

之前已经描述了图1-4。

现在参考图5A，其示出金属面密封系统100的实施例的横截面图。密封系统100与安装在轴区104上的旋转锥体102有关。该密封系统100适用于任何密封应用，包括本领域技术人员熟知的其中锥体被支撑用于使用轴颈轴承或滚子轴承旋转的实施方式。

密封系统100被提供在压盖结构内，该压盖结构被形成在锥体102内并且处于轴区104的基部处。该压盖结构包括在锥体中形成的第一压盖106以及在轴区104的基部中形成的第二压盖108。第一压盖106是由径向表面110和柱形表面112限定的环形结构，其中径向表面110远离锥体旋转轴垂直地向外延伸进入锥体102的主体内，而柱形表面112在平行于锥体旋转轴的方向从径向表面朝着锥体的底表面(基部)114垂直地向后延伸。轴区104由柱形轴表面116和径向表面118限定，其中锥体102被(以本领域技术人员熟知的常规方式)安装到柱形轴表面116，而径向表面118在轴区的基部处远离锥体旋转轴从柱形轴颈表面116垂直地向外延伸。第二压盖108是类似环形沟道的结构，其在轴区104的基部处由一对柱形(沟道侧)表面120和122以及在环形结构的底部处互连柱形表面120和122的径向(沟道底)表面124限定在径向表面118内。在该配置中，应当注意第二压盖通向第一压盖。

密封系统100进一步包括第一环130(具有大致方形或矩形的横截面)，该第一环在表面110与112相接的拐角处抵靠径向表面110和柱形表面112而被加压装配到第一压盖106内。由表面132限定的第一环130的内直径从轴区104的柱形表面116偏移。第一环130进一步包括第一金属密封面(使用径向延伸表面)134。

密封系统100进一步包括形成腔室构件的第二环140(具有不规则的横截面)，该腔室构件包括中心主体区142、从中心主体区向后且轴向延伸的后部区144、从中心主体区向内且径向延伸的凸缘区146以及从中心主体区向前且轴向延伸的前部区148。第二环140的后部区144在表面124和120相接的拐角处抵靠径向表面124和柱形表面120被加压装配到第二压盖108内。第二环140的凸缘区146和前部区148形成第三压盖150的一部分，其包括由径向表面152和柱形表面154限定的环形结构，径向表面152由远离锥体旋转轴垂直地向外延伸的凸缘区146限定，而柱形表面154由从径向表面向着第二环140的端部在平行于锥体旋转轴的方向上向前垂直延伸的前部区域148限定。

密封系统100进一步包括第三环170(具有不规则形状横截面)，第三环170包括具有第二金属密封面(使用径向延伸表面)172的密封区171，该第二金属密封面包括第一部分172a和第二部分172b。第一部分172a和第二部分172b是同轴的并且被环形沟道174彼此分开。环形沟道174形成密封面的非接触区，其用于分开第一部分172a和第二部分172b的功能。沟道174的宽度被选择为确保提高第一部分172a的接触。在第二金属密封面172的第二部分172b中提供多个径向延伸沟道184，以在第三环170的内周界186与环形沟道174之间延伸。沟道184支持在沟道174与标记186处的密封件的油脂侧之间提供压力均衡。压力均衡是期望的，以便第二部分172b将起到轴承表面(不是密封表面)的作用，而第一部分172a起到密封表面的作用(具有压力差)。

图5B(未按比例绘图)示出沟道184围绕第二部分172b的内周界的角度分布。因此，第二金属密封面172的第二部分172b是周向不连续的，并且因此不参与形成密封件(而第一部分172a是周向连续的，因此负责提供滑动密封表面)。在该说明性实施例中，存在十二个沟道184，从而沟道之间的角度偏移是三十度。在另一个实施方式中，可以提供十六个沟道184。可以根据期望的设计(可能基于锥体的直径和压盖106的直径)提供更少或更多的沟道。

第二金属密封面172被定位成与第一金属密封面134处于滑动/密封接触。在第二金属密封面172的第一部分172a与第一环130的第一金属密封面134之间实现密封接触。

第三环170进一步包括主体区173。与第二金属密封面172轴向相对，主体区173包括偏压表面176。在该说明性实施例中，偏压表面176被提供在径向延伸的偏压凸出构件178的远端处。也与第二金属密封面172轴向相对，第三环170进一步包括后表面180。

主体区173包括表面，这些表面通过呈现环形结构来帮助限定第三压盖150，该环形结构由径向表面192和柱形表面194限定，其中径向表面192远离圆锥旋转轴垂直地向外延伸，而柱形表面194平行于锥体旋转轴从径向表面向着表面176垂直地向后延伸。

O形环密封构件200(例如，具有圆形横截面)被嵌入第三压盖150内，并且在第二环140的柱形表面154与第三环170的柱形表面194之间被径向压缩。O形环密封构件200可以进一步在第二环140的径向表面152与第三环170的径向表面192之间被轴向压缩。被压缩的O形环密封构件200在密封系统100的油脂侧和外部侧(例如，淤泥侧)之间形成静态密封。在油脂侧和外部侧之间的滑动密封分别由相对的第一金属密封面134和第二金属密封面172提供。

密封区171通过轴向延伸的柔性构件175耦接到主体区173。该柔性构件175允许第三环170的密封区171相对于第三环的主体区173枢转。支撑枢转动作允许第二金属密封面172的角度接触变化，以便更好地符合第一金属密封面134(例如，在由第一环130加压装配到第一压盖106内所造成的密封面134波纹化的情况下)。构件175的柔性来源于具有小(薄)的径向尺寸和明显长的轴向尺寸(长度)。径向薄度(thinness)和轴向长度的选择可以通过设计师根据密封区171相对于平面134的期望周向平面度的相对角刚度(angularstiffness)的分析来实现。

激励结构206被安装在第一压盖106内处于第三环170和轴区104之间。激励结构206在轴区104的基部处接合径向表面118并且进一步接合第三环170的偏压表面176。因此，激励结构206在径向表面118和偏压表面176之间被压缩。在该配置中，激励结构206的功能是抵靠第三环170施加轴向定向力，以便保持第一环130的第一金属密封面134和第三环170的第二金属密封面172之间的滑动/密封接触。

在优选实施方式中，激励结构206包括碟形弹簧构件208(或任意合适的锥形弹簧垫圈设备)和力转移环210。碟形弹簧构件208包括外周边缘212，该外周边缘在轴区104的基部处通过力转移环210与径向表面118接合。碟形弹簧构件208的内周边缘214与第三环170的偏压表面176接合。重要地，接收在第三环上维持的轴向偏压力的该偏压表面176径向地大致定位在第三环的第二金属密封面172的径向中心，以便平衡通过柔性构件175和第二金属密封面172的第一部分172a和第二部分172b抵靠第一金属密封面134施加的力，并且更重要地，确保由第一部分172a施加充足的力，以保持与第一金属密封面134的密封关系。

就应用驱动扭矩而言，可以利用多种技术来实施。在优选实施例中，提供径向延伸的驱动连接件(在标记230处图示)以互连第二环140和第三环170。径向延伸的驱动连接件230可以采取多个周向间隔的驱动销的形式，这些驱动销径向延伸穿过在第二环140和第三环170中形成的通道。例如，驱动销可以径向向外延伸穿过在第三环170中形成的轴向槽，进入沿着第二环140的内周界形成的开口内(例如，在区域146处或在其周围)。在可替换实施方式中，弹簧构件208的内边缘214可以包括一个或多个周向布置的凹槽，其中从第三环170的表面176向后且轴向延伸的突出部被对应的凹槽接收且与对应的凹槽接合。同样地，凹槽可以在外边缘212中形成，以接收从力转移环210轴向延伸(或可替换地从第二环140轴向延伸)的突出部。用于弹簧构件208的凹槽-突出部配置将因此呈现用于施加驱动扭矩的轴向延伸驱动连接件231。

现在参考图6，其示出金属面密封系统100的实施例的横截面视图。图6的实施例与图5A的实施例类似，并且相同的附图标记指代相同或类似的部分，其进一步讨论将不会再被提供。对于这些部分，参考图5A的描述。图6的实施例与图5A的实施例的不同之处主要在于激励结构206’的配置。

激励结构206’被安装到第一压盖106内并处于第三环170和轴区104之间。激励结构206’在轴区104的基部处接合径向表面118，并且进一步接合第三环170的偏压表面176。因此，激励结构206’被压缩在径向表面118和偏压表面176之间。在该配置中，激励结构206’的功能是抵靠第三环170施加轴向定向力，以便在第一环130的第一金属密封面134和第三环170的第二金属密封面172之间保持滑动/密封接触。

在优选实施方式中，激励结构206’包括碟形弹簧构件208’(或任意合适的锥形弹簧垫圈设备)。碟形弹簧构件208’包括外周边缘212，该外周边缘212在轴区104的基部处与径向表面118接合。碟形弹簧构件208’的内周边缘214与第三环170的偏压表面176接合。应当注意，碟形弹簧构件208’的取向与图5A中的构件208的取向相反。使用这种配置，不需要转移环210。此外，在一个径向位置处施加轴向力到偏压表面176，该径向位置大体上径向对应于柔性构件175和第二金属密封面172的径向中心。

考虑到密封件的驱动扭矩，在可替换实施方式中，弹簧构件208’的内边缘214可以包括一个或多个周向布置的凹槽，其中从第三环170的表面176向后且轴向延伸的突出部被接收在对应的凹槽内且与对应的凹槽接合。同样地，凹槽可以在外边缘212中形成，以接收从表面118轴向延伸的突出部。用于弹簧构件208’的凹槽-突出部配置将因此呈现用于施加驱动扭矩的轴向延伸驱动扭矩连接件231’。

虽然图5A示出偏压表面176作为从第三环170的后表面180分离的表面，但是应当明白，在图6的可替换实施例中，偏压表面176和后表面180可以包括第三环170的一个相同的表面，抵靠该表面施加轴向定向力以分别保持第一金属密封面134和第二金属密封面172之间的密封关系。

虽然图5A和图6的实施方式示出使用第二压盖108将第二环安装到轴区104，但是应当明白，在可替换实施例内，环140可以包括区域142、146和148，其中使用任意合适的安装手段(包括例如焊接附连到表面118)将区域142安装到轴区104。类似地，可以使用任意合适的安装手段(包括例如焊接附连)将第一环130可替换地安装在第一压盖106内。

虽然碟形弹簧构件是激励结构的示例性实施方式，但是应当明白，其他形式的激励结构诸如螺旋弹簧可以被替代地用于向偏压表面176施加轴向力。

虽然已经在附图中示出并在之前的具体实施方式中描述了方法和装置的优选实施例，但是应当明白本发明并不局限于所公开的实施例，而是在不偏离如随附权利要求阐述和限定的本发明的精神的情况下，可以进行各种重新布置、修改和替代。

Claims (23)

1.一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统，包括：

第一环形压盖，其被限定在所述旋转锥体中；

第一环，其被保持在所述第一环形压盖内并具有第一金属密封面；

第二环形压盖，其被限定在所述轴区的基部处；

第二环，其被保持在所述第二环形压盖内；

第三环，其被定位在所述第一环与所述第二环之间，所述第三环包括具有与所述第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、包括与所述第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将所述密封区枢转互连到所述主体区的轴向延伸柔性构件；

弹簧构件，其被嵌入所述第一压盖内并被配置为抵靠所述第三环的所述偏压表面施加轴向力；以及

在第二环和第三环之间的径向驱动连接件。

2.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述轴区包括柱形表面和从所述柱形表面垂直延伸的径向表面，并且其中所述第二压盖被形成在所述轴区的所述径向表面中。

3.根据权利要求1所述的密封系统，进一步包括：

形成在所述第二环与第三环之间的第三环形压盖；以及

压缩在所述第三环形压盖内的O形环密封构件。

4.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述轴区包括柱形表面和从所述柱形表面垂直延伸的径向表面，并且其中所述弹簧构件包括接合所述轴区的所述径向表面的第一边缘和接合所述第三环的所述偏压表面的第二边缘。

5.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述偏压表面位于从所述第三环的后表面凸出的轴向延伸构件的远端。

6.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述第三环上的所述第二金属密封面包括被环形沟道彼此分开的一对同轴布置的表面部分。

7.根据权利要求6所述的密封系统，其中所述一对同轴布置的表面部分中的第一表面部分与所述第一环上的所述第一金属密封面处于滑动和密封配置。

8.根据权利要求7所述的密封系统，其中所述一对同轴布置的表面部分中的第二表面部分包括与所述环形沟道连接的多个径向延伸沟道。

9.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述弹簧构件是碟形弹簧。

10.根据权利要求1所述的密封系统，进一步包括被嵌入所述第一压盖内的第四环，并且其中所述弹簧构件包括与所述第四环接合的第一边缘和与所述第三环的所述偏压表面接合的第二边缘。

11.一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统，包括：

第一环形压盖，其被限定在所述旋转锥体中；

第一环，其被安装在所述第一环形压盖内并具有第一金属密封面；

第二环，其被安装到所述轴区；

第三环，其被定位在所述第一环与所述第二环之间，所述第三环包括具有与所述第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、具有与所述第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将所述密封区枢转互连到所述主体区的柔性构件；以及

偏压系统，其被配置为抵靠所述第三环的所述偏压表面施加轴向力。

12.根据权利要求11所述的密封系统，进一步包括在所述第二环和所述第三环之间的驱动连接件。

13.根据权利要求11所述的密封系统，其中所述轴区包括柱形表面和从所述柱形表面垂直延伸的径向表面，并且所述密封系统进一步包括在所述轴区的基部处形成在所述径向表面中的第二环形压盖，其中所述第二环被加压装配到所述第二压盖内。

14.根据权利要求11所述的密封系统，其中所述轴区包括柱形表面和从所述柱形表面垂直延伸的径向表面，并且其中所述偏压系统包括弹簧，所述弹簧被配置为接合所述轴区的所述径向表面并且接合所述第三环的所述偏压表面。

15.根据权利要求11所述的密封系统，其中所述第三环上的第二金属密封面包括被环形沟道彼此分开的一对同轴布置的表面部分，并且其中所述一对同轴布置的表面部分中的第一表面部分与所述第一环上的所述第一金属密封面处于滑动和密封配置。

16.根据权利要求15所述的密封系统，其中所述一对同轴布置的表面部分中的第二表面部分包括与所述环形沟道连接的多个径向延伸沟道。

17.根据权利要求11所述的密封系统，进一步包括：

形成在所述第二环与所述第三环之间的第三环形压盖；和

压缩在所述第三环形压盖内的O形环密封构件。

18.一种用于包括轴区和旋转锥体的钻头的密封系统，包括：

环形压盖，其被限定在所述旋转锥体中；

第一环，其被安装在所述环形压盖中并具有第一金属密封面；

第二环，其被嵌入所述环形压盖中并且包括具有与所述第一金属密封面接触的第二金属密封面的密封区、具有与所述第二金属密封面轴向相对的偏压表面的主体区以及将所述密封区枢转耦接到所述主体区的柔性构件；

O形环，其被所述第二环主体区的密封表面压缩以限定静态密封件；以及

偏压系统，其被配置为抵靠所述第三环的所述偏压表面施加轴向力。

19.根据权利要求18所述的密封系统，其中所述偏压表面是垂直于锥体旋转轴的径向延伸表面，并且所述轴向力是垂直于所述径向延伸表面施加的。

20.根据权利要求18所述的密封系统，其中所述第三环上的第二金属密封面包括被环形沟道彼此分开的一对同轴布置的表面部分，并且其中所述一对同轴布置的表面部分中的第一表面部分与所述第一环上的所述第一金属密封面处于滑动和密封配置。

21.根据权利要求20所述的密封系统，其中所述一对同轴布置的表面部分中的第二表面部分包括与所述环形沟道连接的多个径向延伸沟道。

22.根据权利要求18所述的密封系统，其中所述偏压系统包括接合所述偏压表面的碟形弹簧构件。

23.根据权利要求18所述的密封系统，其中所述轴区包括柱形表面和在所述旋转锥体的基部处从所述柱形表面垂直延伸的径向表面，并且其中在弹簧构件中的所述偏压系统被压缩在所述轴区的所述径向表面和所述第二环的所述偏压表面之间。