CN105102834A - 用于机器系统的套式密封件及方法 - Google Patents
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Abstract
一种机器系统(20)包括第一部件(24)、第二部件(26)和接头组件(30),所述接头组件(30)在有限的角枢转范围内可枢转地连接第一和第二部件(24、26)。套式密封件(34)在第一和第二部件(24、26)之间密封,并具有静止构造,在静止构造中套式密封件(34)具有曲线形锥部(122),并可变形为形成径向向外隆起(160)的挤压构造。径向向外隆起(160)储存套式密封件(34)的压缩能量,以偏压套式密封件(34)中的密封圈(118)使其抵靠第二部件(26)。
Description
技术领域
本发明总体涉及在机器系统中的枢转部件之间的密封,并且更具体地涉及在机器部件之间的轴向压缩的套式密封件,以在其中形成储存轴向压缩能量的径向向外隆起。
背景技术
在机器系统中使用各种不同类型的密封件。在相对于彼此可移动的机器系统部件的情况中,提供有效的防液体或防碎屑的密封件可带来特殊的挑战。一方面,可能存在的固有困难在于,在部件接触密封件相对于彼此移动处排除或阻止液体或碎屑的漏出。此外,相对运动可导致密封件和/或所关注的机器部件的磨损。将理解的是,在被试图密封的部件具有多个运动自由度的机器系统的情况中,开发能在三维空间中兼容主题部件的全部或甚至多个不同构造并且仍能实现合理的使用寿命的密封系统可能是非常困难的,时常需要对很多不同的设计重复进行现场测试或模拟测试。
对于Hassan的第3,322,445号美国专利提出一种球形接头密封,其旨在限制灰尘、水或其他杂质进入到接头内部,同时将润滑剂保持在密封件内。虽然Hassan可足够起作用,但是在其预期的使用环境之外,可能存在关于该密封件适应性范围的限制。
发明内容
在一个方面中,一种机器系统包括第一机器部件、第二机器部件和接头组件,第二机器部件在有限的角枢转范围内相对于第一机器部件可枢转,接头组件连接第一和第二部件并包括在它们之间密封的套式密封件。套式密封件限定在第一和第二轴向端部之间延伸的中心轴线,并且第一和第二密封圈分别放置在第一和第二轴向端部处。第一密封圈与第一机器部件径向接触,并且第二密封圈与第二机器部件轴向接触。套式密封件在第一和第二机器部件之间保持轴向压缩,并且包括储存轴向压缩能量的径向向外隆起,使得第二密封圈被偏压使其抵靠第二机器部件。
在另一个方面,提供一种用于接头组件的套式密封件,接头组件连接在有限的角枢转范围内相对于彼此可枢转的第一与第二机器部件。套式密封件包括弹性密封件主体,其限定中心轴线并包括主体壁,该主体壁在第一轴向主体端和第二轴向主体端之间延伸,并在周向上围绕中心轴线。第一轴向主体端限定较大直径的圆形开口,而第二轴向主体端限定较小直径的圆形开口。第一密封圈位于第一轴向主体端处,并且包括可放置为与第一机器部件径向接触的暴露的外径向表面。第二密封圈位于第二轴向主体端处,并且包括可放置为与第二机器部件轴向接触而的暴露的外轴向表面。弹性密封件主体进一步限定轴向主体长度,并且处于静止构造中,在静止构造中,主体壁形成从第一到第二轴向主体端延伸轴向主体端长度的大部分的曲线形锥部。响应于在第一和第二机器部件之间的轴向压缩,弹性密封件主体可变形到挤压构造,在挤压构造中主体壁形成储存轴向压缩能量的径向向外隆起,以偏压第二密封圈使其抵靠第二机器部件。
在又一方面,一种用于组装机器系统的方法,其包括使放置在套式密封件的第一端处的第一密封圈的外径向表面与机器系统中的第一部件接触,并且使放置在套式密封件的第二端的第二密封圈的外轴向表面与机器系统中的第二部件接触。所述方法还包括,在第一及第二部件之间压缩套式密封件,使得所述套式密封件从具有延伸于第一和第二端之间的曲线形锥部的静止构造变为形成隆起以储存压缩能量的挤压构造。所述方法还包括,经由所储存的压缩能量,偏压第二密封圈使其抵靠第二部件,以及在有限的角枢转范围内可枢转地将第一部件与第二部件连接,使得所述套式密封件被保持在其间的挤压构造中。
附图说明
图1是根据一个实施例的具有机器系统的机器的示意性侧视图;
图2是根据一个实施例的机器系统的示意图;
图3是图2的机器系统的一部分的剖视图;
图4是根据一个实施例的套式密封件的立体图;
图5是图4的套式密封件的侧剖视示意图;
图6是图2的机器系统一部分的局部侧剖视图;
图7是与图6类似的侧剖视图,其中机器系统的部件相对于彼此倾斜;以及
图8是根据一个实施例的在套式密封件安装期间的力与位移对比的曲线图。
具体实施方式
参照图1,其中分别示出根据本发明的越野载重车背景下的机器10,其具有机架12、安装于机架12上的倾卸式车身16、以及前部一组和后部一组地面接合元件14和15中的分别每组地面接合元件。机器10还包括机器系统20。在示出的实例中,机器系统20包括经由转向盘22或定位在操作员驾驶室18中的类似部件可控制的转向系统。系统20在一些实施例中可自动操作。系统20包括可移动机器部件24以及另一可移动机器部件26,并且部件24和26相对于彼此可枢转。为了理解本发明,部件24或26中的任一个可以理解为“第一”或“第二”机器部件。接头组件30在有限的角枢转范围内连接部件24和部件26。接头组件30包括密封于第一部件24和第二部件26之间的套式密封件34。系统20还可以包括另一移动部件28以及连接部件24与部件28的另一接头组件32,其类似地在有限的角枢转范围内可枢转。接头组件32还可以包括密封于部件24和部件28之间的套式密封件34。套式密封件34可以彼此大致相同,并且本文中进一步讨论的,另外的接头组件和另外的大致相同的密封式套件可以用于机器系统20的其他地方。
如上所述,系统20还可以包括转向系统,并且机器10可以包括地面接合型机器,例如载重车。如下文中进一步描述的,部件24可以包括转向臂,并且部件26和28中的每一个部件可以包括用于致动部件24的连杆。在图1中可见的前部地面接合元件14可以是轮组件36的一部分,还包括轮架38,轮架38构造为用于联接机架12并支撑地面接合元件14以围绕轴线40旋转。平行于地面接合元件14的这种旋转,相反的并且大致镜像的轮组件类似地旋转(图1中不可见),以使得机器10能够以传统的方式转向。从以下描述中将容易看到,套式密封件34可特别地构造为在相应的部件之间密封,并且可以以无需对机器系统20中的任何关联接头组件进行日常润滑的方式运行,其大大优于可能需要每天一次甚至每天多次润滑维护接头密封件并且清除碎屑的类似系统。
现参考图2,更详细地示出系统20。如上所述,部件24可以包括转向臂,该转向臂可以进一步构造为与轮组件36联接的外转向臂。系统20还可以包括可枢转的中心转向臂42,中心转向臂42具有构造为与机器10的机架12联接的安装轴44。同样如上所述,部件26可以包括联接部件24与机架12的连杆。部件28可以包括联接部件24与中心臂42的第二连杆。在示出的实施例中,系统20还包括构造为联接到机器10的机架12的液压致动器48。致动器48可以包括液压缸50,而且还包括部件或连杆26。因而本领域技术人员将理解连杆26可以以常规方式在汽缸50内往复运动用于对机器10进行转向。部件28或第二连杆28可以包括刚性连杆,与可伸缩的杆26不同。
系统20还包括第二外转向臂52、以及枢转地联接外转向臂52与机架12和中心臂42的另外的连杆54和56。第二液压致动器58可以包括连杆54和液压缸60。另外的接头组件62和64可以将连杆54和56以与结合转向臂24描述的方式大致相同的方式联接到转向臂52。另外的接头组件66和68可以可枢转地连接连杆28和56与中心臂42。在一些实施例中,另外的接头组件可以用于可枢转地连接致动器48和58与机器10中的机架12。本文所述的所有接头组件可以大致相同,并且每个可包括大致相同的套式密封件34。相应地,这些接头组件的构造和关于它们的套式密封件的特征、功能和安装过程至少在一些实施例中可以大致完全相同。
现参考图3,示出根据本发明的接头组件30的另外的特征。在实际的实施策略中,接头组件30可以包括具有球头螺栓74和球头78的球形接头组件,球头螺栓74限定纵向轴75并包括被牢固地保持在部件24内的轴76,球头78被容纳在形成于部件26的杆端70中的承插眼72内。接头组件30还包括定位在承插眼72内、并以常规方式围绕球头78延伸的轴承80。帽形件或类似部件82被示出为接合在杆端70中的承插眼72内。在一些实施例中帽形件82可能被拧入杆端70。端孔84被示出在帽形件82中,并且能够用于将油脂或其他润滑剂以常规方式递送到接头组件30的内部。在许多情况下,接头组件30可为没有润滑剂,或只在部件的装配期间初始使用或施加这样的润滑剂的所谓干式接头。在一些实施例中,端孔84可能被堵塞或根本不使用。还示出在部件24和26之间形成密封并且防止水、灰尘等的侵入的套式密封件34。
现在还参考图4和图5,套式密封件34可以包括弹性密封件主体100,弹性密封件主体100限定中心轴线102并包括在第一轴向主体端106和第二轴向主体端108之间延伸的主体壁104。主体壁104可以进一步围绕中心轴线102周向延伸,并且被成形为按独特的方式及目的变形,结合以下的描述将进一步变得清楚。第一轴向主体端106可限定直径较大的圆形开口110,而第二轴向主体端108可限定直径较小的圆形开口112。第一密封圈114定位在第一轴向主体端106处,并包括可定位成与部件26径向接触的暴露的外径向表面116。未暴露或隐藏的内径向表面接触主体壁104的材料。第二密封圈118定位于第二轴向主体端108处,并且具有可定位成与部件24轴向接触的暴露的外轴向表面120。在图4和图5中,套式密封件34,更具体地说是密封件主体100,被示为可以出现在一静止构造中,在该静止构造中,主体壁104形成为在第一轴向主体端106和第二轴向主体端108之间延伸的曲线形锥部122。密封件主体100进一步限定轴向主体长度156,并且锥部122在端部106和端部108之间可以延伸大部分的长度156。响应于部件24和部件26之间的密封件主体100的轴向压缩,主体壁104可变形成与图3所示构造类似的挤压构造,其中主体壁104形成径向向外隆起160,以保存轴向压缩的能量来偏压第二密封圈118使其抵靠部件24。套式密封件34的各种几何特性使得能够作为接头组件30的一部分来安装,并且随后在系统20中起作用,以解决工程难题以及现场使用操作问题,本文将进一步讨论。
在实际的实施策略中,主体壁104可还以包括邻近第一轴向主体端106的更长的壁段124,以及邻近第二轴向主体端108的更短的壁段125。密封件主体100,更具体地说是主体壁104,还包括外壁表面126,外壁表面126在壁段124内具有凸出轴向轮廓并且在壁段125内具有凹入轴向轮廓。从凸出至凹入的过渡在图5中清晰可见,并且使得能够形成径向向外隆起160,并使得其以所需方式在使用中实现其随后的功能。主体壁104还可以包括内壁表面127,内壁表面127在壁段124内具有凹入轴向轮廓并且在壁段125内具有凸出轴向轮廓。除了外壁表面126和内壁表面127的轮廓之外,由相应壁表面限定的各种半径的相对大小进一步支持径向向外隆起160的形成和其使用性能。
在一个实施例中,位于壁段124内的外壁表面126的凸出轴向轮廓限定较大的曲率半径128,而位于壁段124内的内壁表面127的凹入轴向轮廓限定较小的曲率半径136,使得主体壁104的径向厚度从第一轴向主体端106朝向第二轴向主体端108增加。在实际的实施策略中,表面126和127的曲率在壁段124和125中的每一个壁段内可以复合,这意味着由第一壁段124内的相应表面限定多于一个半径,并且在壁段125内限定多于一个半径。外壁表面126可以限定第二曲率半径130、第三曲率半径132和第四曲率半径134。半径128、130、132中的每一个可以包括凸出曲率半径,而半径134可以包括凹入曲率半径。半径128可以约等于120毫米(mm),半径130可以约等于13mm,并且半径132可以约等于5mm,而半径134可以约等于6mm。
与此相似,内壁表面127可以限定第二凹入曲率半径138、第三凸出曲率半径140和第四凸出曲率半径142。半径136可以约等于117mm,半径138可以约等于10mm,半径140可以约等于4mm,并且半径142可以约等于10mm。本文所用的术语“约”应当在对连续位数的有效数字进行常规舍入的情况下理解。因此,“约”120mm意思是从115mm到124mm,“约”6mm意思是5.5mm到6.4mm,等等。
不同形式弯曲的外壁表面126和内壁表面127使得能够从第一轴向主体端106向第二轴向主体端108移动的主体壁124的径向厚度渐增。还可以注意到,第一密封圈114包括在第一轴向端部106处主体壁124的径向厚度的大约一半。第二密封圈118包括在第二轴向端部120处主体壁124的略微更小比例的径向厚度。密封圈114和118中每个的径向厚度可以等于大约1mm。密封圈114和118的每个可以是圆柱形的和金属的,例如由钢铁制成,但也可以由相对坚硬的弹性材料制成。密封件主体100可以是有弹性的,且比密封圈114和118的材料更软。第一密封圈114可以放置在第一轴向主体端106的肩部144上,而第二密封圈118可以放置在第二轴向主体端108的第二肩部146上。密封圈114和118中的每个可以用制成密封件主体100的材料一体地模制而成。第一密封圈114可以进一步具有大于其径向厚度的轴向厚度,并且通常大于约三到四倍。第二密封圈118的轴向厚度也可以大于其径向厚度约一至二倍。密封圈118的相对更薄的轴向范围可以在使用安装时有助于促进密封件主体110的所需变形。套式密封件34的全宽152或外径尺寸可以为大约70mm,更具体地,在一些实施例中是大约66mm,而与开口110的宽度相对应的内宽154可以比宽度152小大约4mm。虽然这些尺寸特性提供了实际的实施策略,但本发明不受限于此,且可预期套式密封件34被缩小放大尺寸,从而保存本文所公开的大概形状和比例特性。从图5中还可以注意到,暴露的外径向表面116与外壁表面126轴向地过渡。密封件主体100可以还包括轴向端面148。暴露的外轴向表面120可以包括可与轴向端面148径向地过渡的平面。“过渡”指在轮廓中径向或轴向邻接的相应部件的表面之间不存在视情况而定至少对肉眼显而易见的径向或轴向偏移。外壁表面126还可以包括大致为圆柱形的非锥形部分150,其是更长的壁段124的一部分并邻接第一密封圈114。
现参考图6,示出接头组件30,示出其在使用装配时与套式密封件34一同在部件24和26之间被轴向压缩的挤压构造中可能出现的情形。径向向外隆起160形成在套式密封件36中,并储存轴向压缩的能量偏压第二密封圈使其抵靠部件24。中心轴线102和由螺栓74限定的纵向轴线75重叠。可以注意到的是,径向向外隆起160轴向不对称,在图6所示中主要向下隆出。部件24和26之间的间隙距离86可以等于大约15mm,且隆起160的轴向范围的大部分在更靠近部件24的间隙86的一半以内。在实际的实施策略中,套式密封件34的轴向高度或主体长度可以从它的其余构造减少约一半以达到图6中所示的挤压构造。可以注意到的是,隆起160的宽度或外径尺寸,可以大于第一密封圈114的外部宽度或外径尺寸。
回顾上文,密封圈114定位于承插眼72中。在实际的实施策略中,密封圈114可以是干涉配合在承插眼72内,使得密封圈114固定从而随部件26旋转相对于部件24的部件26的整个有限的角枢转范围。部件26和24可以被构造为通常围绕轴线75和102在可以为大约75°或更大的角枢转范围内相对彼此旋转。在一些情况下,角枢转范围可以是大约100°,换句话说可从中间构造正或负大约50°。回顾上文,经由隆起160储存的压缩能量偏压密封圈118使其抵靠部件24。该偏压可以使得密封圈118被固定以随部件24旋转角枢转范围的仅仅一部分,且相对于部件24在角枢转范围的另一部分中滑动。在实际的实施策略中,密封圈118可被固定以随部件24旋转角枢转范围的少部分,且可能相对于部件24在枢转范围的大部分中滑动。在进一步的实际的实施策略中,角枢转范围的少数可以是大约10°,或可从中间构造变化大约正或负5°。
现在参照图7,示出可枢转地连接部件24和26的接头组件30,并且其中部件24和26相对于彼此倾斜。系统20可以被设计成使得在使用期间容许部件24和26之间的一定量的倾斜。因此有利的是,将套式密封件34被设计为使得可以在整个角倾斜范围内保持密封圈118和部件24之间(并且当然密封圈114和部件26之间)的接触。进一步有利的是,套式密封件34被设计为使得在角枢转范围和部件24和26之间的角倾斜范围两者的极值处或机器止挡限制处保持密封圈118和部件24之间的接触。在图7中,示出部件24和26之间的角θ,并且角θ表示沿一个方向倾斜至角倾斜范围的止挡限制处。角θ可以为约4°或更大,使得角倾斜范围为约8°或更大,并且在一些实施方式中为约12°。应注意到的是,甚至在图7中描绘的倾斜限制处,径向向外隆起仍未与部件24和26中的任一者接触。因此,套式密封件34可以被设计为使得不仅在角枢转范围和角倾斜范围两者的止挡限制处保持密封圈118与部件24接触,而且使得径向向外隆起160在组合的止挡限制处不与部件24和26中的任一者接触,以确保套式密封件34在使用期间不可能接触部件24或26中的任一者。
工业实用性
概括参照附图,组装诸如系统10的机器系统可以包括:例如经由在承插眼72内干涉配合密封圈114,使得机器系统20中密封圈114的外径向表面116与部件26接触。因而可以在螺栓74以及轴承80已经定位于承插眼72内之后,并且在将螺栓74附接至部件24之前,对密封圈114进行干涉配合。然后,可以将部件24放置在螺栓74周围,并且朝向部件26放置以使外轴向表面120与部件24接触,并且开始压缩第一部件24和第二部件26之间的套式密封件34。在以这种方式压缩套式密封件34之前或开始时,套式密封件34的静止构造可以具有曲线形锥部22。随着部件24朝向部件26前进以减少间隙86,套式密封件34可以被压缩至其挤压构造,形成储存压缩能量的隆起160。储存的能量可以偏压密封圈118使其抵靠部件24。在组装的这个阶段,密封圈114和118中的每个可以与密封件主体110的材料一起流体地密封在部件24和26之间。组装可以继续为,可枢转地连接第一部件24和第二部件26,例如,在部件24下方将螺母等拧到螺栓74上。关于系统20中的所有接头组件可以视情况进行该一般性过程。
现在参照图8,示出包括曲线202的曲线图200,其中曲线202使在Y轴上的压缩套式密封件34的轴向力(牛顿)与在X轴上的部件24的轴向位移(mm)相关。可以注意到,密封件主体100最初(例如,对于第一个2mm左右)相对的更难于轴向压缩,但是其后变得更容易压缩,并且进一步朝向期望压缩的全程(可能出现在14mm处或附近)变得更容易。另一理解方式是,通过曲线图200表示套式密封件34的轴向压缩最初相对困难,并且对于进一步的轴向压缩变得更加困难,但是然后对于进一步的位移,压缩变得相对更容易,并且当在全部期望压缩量的约一半处或略微过一半处时,将套式密封件34进一步压缩给定位移所需要的力实际上开始降低。这些现象不同于一些公知的套式密封件设计,公知的套式密封件设计非常像弹簧,随着总位移的增加趋向于更难于压缩,并且因此在可以获得抵靠枢转部件的期望轴向偏压的方式(如果存在的话)方面通常不同于本发明。图8进一步表达在将套式密封件34压缩至其挤压构造的约一半过程中,被储存在套式密封件34中的大部分压缩能量的特征,使得当套式密封件接近其挤压构造时,总的轴向位移中的相对小的调整或错误将对施加于密封圈118上的偏压力具有相对小的影响。
本说明书仅用于示例目的,而不应当解释为以任何方式来缩小本发明的范围。因此,本领域技术人员应当理解,在不背离本发明的全部和合理范围及精神的情况下,可以对当前公开的实施例做出各种修改。在研究附图和所附权利要求的基础上,其他的方面、特征和优点会变得明显。
Claims (10)
1.一种机器系统(20),其包括:
第一机器部件(24、26、28、42、52、54、56);
第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56),其能够相对于所述第一机器部件(24、26、28、42、52、54、56)在有限的角枢转范围内枢转;以及
接头组件(30、32、62、64、66、68),其连接所述第一机器部件和所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)并包括密封于其间的套式密封件(34);
所述套式密封件(34)限定在第一轴向端部和第二轴向端部(106、108)之间延伸的中心轴线(102),并且具有分别位于所述第一轴向端部和所述第二轴向端部(106、108)处的第一密封圈和第二密封圈(114、118),所述第一密封圈(114)在径向上接触所述第一机器部件(24、26、28),并且所述第二密封圈(118)在轴向上接触所述第二机器部件(24、26、28);并且
所述套式密封件(34)被保持为在所述第一机器部件和所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)之间轴向压缩,并且包括储存所述轴向压缩的能量的径向向外隆起(160),使得所述第二密封圈(118)抵靠所述第二机器部件(24、26、28)偏压。
2.根据权利要求1所述的机器系统(20),其包括用于地面接合机器(10)的转向系统,其中所述第一机器部件(24、26、28、42、52、54、56)包括连杆(26、28、54、56),并且所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)包括经由所述连杆(26、28、54、56)致动的转向臂(24、42、52)。
3.根据权利要求2所述的机器系统(20),其中所述第一密封圈和所述第二密封圈(114、118)中的每一者为圆柱形,并且其中所述第一密封圈(114)限定第一外径尺寸,并且所述径向向外隆起(160)具有轴向不对称形状并且限定大于所述第一外径尺寸的第二外径尺寸;
其中所述连杆(26、28、54、56)包括承插眼(72),并且所述第一密封圈(114)在所述承插眼(72)内干涉配合,使得所述第一密封圈(114)被固定以在全部所述角枢转范围内随所述连杆(26、28、54、56)旋转;
其中,所述第二密封圈(118)被固定以在所述角枢转范围的小部分内随所述转向臂(24、42、52)旋转,并且在所述角枢转范围的大部分内相对于所述转向臂(24、42、52)滑动。
4.根据权利要求2所述的机器系统(20),其中所述转向臂(24、42、52)包括外转向臂(24、52),所述外转向臂(24、52)构造成与所述地面接合机器(10)的轮组件(36)联接,并且所述转向臂(24、42、52)还包括中心转向臂(42),所述中心转向臂(42)具有构造成与所述地面接合机器(10)的机架(12)联接的安装轴(44);
所述机器系统(20)还包括第二连杆(54、56)和第二接头组件(30、32、62、64),所述第二接头组件(30、32、62、64)将所述第二连杆(26、28、54、56)与所述外转向臂(24、52)连接并且包括与所述第一套式密封件(34)大致相同的第二套式密封件(34)。
5.一种用于接头组件(30、32、62、64、66、68)的套式密封件(34),所述接头组件(30、32、62、64、66、68)连接在有限的角枢转范围内能够相对于彼此枢转的第一机器部件和第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56),所述套式密封件(34)包括:
弹性密封件主体(100),其限定中心轴线(102)并且包括在第一轴向主体端(106)和第二轴向主体端(108)之间延伸并周向围绕所述中心轴线(102)的主体壁(104);
所述第一轴向主体端(106)限定较大直径的圆形开口(110),并且所述第二轴向主体端(108)限定较小直径的圆形开口(112);
第一密封圈(114),其位于所述第一轴向主体端(106)处,并且包括能够被定位为与所述第一机器部件(24、26、28、42、52、54、56)在径向上接触的暴露的外径向表面(116);
第二密封圈(118),其位于所述第二轴向主体端(108)处,并且具有能够被定位为与所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)在轴向上接触的暴露的外轴向表面(120);以及
所述弹性密封件主体(100)进一步限定轴向主体长度,并且处于静止构造中,在所述静止构造中所述主体壁(104)形成曲线形锥部(122),所述曲线形锥部(122)从所述第一轴向主体端(106)到所述第二轴向主体端(108)延伸所述轴向主体长度的大部分,并且所述弹性密封件主体(100)能够响应于所述第一机器部件和所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)之间的轴向压缩变形为挤压构造,在所述挤压构造中所述主体壁(104)形成径向向外隆起(160),所述径向向外隆起(160)储存所述轴向压缩的能量以偏压所述第二密封圈(118)使其抵靠所述第二机器部件(24、26、28、42、52、54、56)。
6.根据权利要求5所述的套式密封件(34),其中所述主体壁(104)还包括:邻近所述第一轴向主体端(106)的较长壁段(124)、邻近所述第二轴向主体端(108)的较短壁段(125)以及外壁表面(126),所述外壁表面(126)具有在所述较长壁段(124)内的凹入轴向轮廓以及在所述较短壁段(125)内的凸出轴向轮廓;
其中所述主体壁(104)还包括内壁表面(127),所述内壁表面(127)具有在所述较长壁段(124)内的凹入轴向轮廓,以及在所述较短壁段(125)内的凸出轴向轮廓。
7.根据权利要求6所述的套式密封件(34),其中所述外壁表面(126)的所述凸出轴向轮廓限定较大的曲率半径,并且所述内壁表面(127)的所述凹入轴向轮廓限定较小的曲率半径,使得所述主体壁(104)的径向厚度从所述第一轴向主体端(106)朝向所述第二轴向主体端(108)增加;
其中所述弹性密封件主体(100)是弹性的,并且所述第一密封圈和第二密封圈(114、118)中的每一者是金属的;
其中所述第一密封圈和所述第二密封圈(114、118)中的每一者为圆柱形,并且位于肩部(114、116)上,所述肩部(114、116)形成在相应的所述第一轴向端部和所述第二轴向端部(106、108)处的所述弹性密封件主体(100)中。
8.根据权利要求7所述的套式密封件(34),其中所述外壁表面(126)与所述暴露的外径向表面(116)过渡,并且其中所述弹性密封件主体(100)还包括与所述暴露的外轴向表面(120)过渡的轴向端面(148)。
9.一种组装机器系统(20)的方法,包括以下步骤:
使位于套式密封件(34)的第一端处的第一密封圈(114)的外径向表面(116)与所述机器系统(20)中的第一部件(24、26、28、42、52、54)相接触;
使位于所述套式密封件(34)的第二端(108)处的第二密封圈(118)的外轴向表面(120)与所述机器系统(20)中的第二部件(24、26、28、42、52、54、56)相接触;
在所述第一部件和所述第二部件(24、26、28、42、52、54、56)之间压缩所述套式密封件(34),使得所述套式密封件(34)从静止构造变形为挤压构造,所述静止构造具有在所述第一端和所述第二端(106、108)之间延伸的曲线形锥部(122),所述挤压构造形成储存所述压缩的能量的隆起(160);
经由所述储存的所述压缩的能量偏压所述第二密封圈(118)使其抵靠所述第二部件(24、26、28、42、52、54、56);以及
将所述第一部件(24、26、28、42、52、54、56)与所述第二部件(24、26、28、42、52、54、56)在有限的角枢转范围内能够枢转地连接,使得所述套式密封件(34)被保持在其间的所述挤压构造中。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第一部件(24、26、28、42、52、54、56)包括连杆(26、28、54、56),并且所述第二部件(24、26、28、42、52、54、56)包括转向臂(24、42、52),并且接触所述外径向表面(116)的所述步骤还包括将所述第一密封圈(114)干涉配合入所述连杆(26、28、54、56)内的承插眼(72),使得所述第一密封圈(114)被固定以在所述角枢转范围内随所述连杆(26、28、54、56、42、52、54、56)旋转;
其中所述偏压步骤还包括偏压所述第二密封圈(118),使得所述第二密封圈(118)被固定以在所述角枢转范围的小部分内随所述转向臂(24、42、52)旋转,并且在所述角枢转范围的大部分内相对于所述转向臂(24、42、52)滑动;
其中所述偏压步骤还包括偏压所述第二密封圈(118),使得所述第二密封圈(118)和所述转向臂(42、52)之间的接触保持在所述角枢转范围以及所述转向臂(24、42、52)和所述连杆(26、28、54、56)之间的角倾斜范围两者的止挡限制处;
其中所述角枢转范围为约75°或更大,并且所述角倾斜范围为约8°或更大。
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