CN105318008B - 聚合物密封组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了密封组件，包括密封本体、邻近于该密封本体设置的弹簧、和邻近于该密封本体设置的密封圈。密封本体和密封圈可包括塑性聚合物材料。密封组件可以是飞机的起落架中的液压支柱的子部件。

Description

聚合物密封组件
技术领域
本公开大体上涉及密封件，并且尤其涉及用于弹簧增强型聚合物动态密封组件的改良系统、方法和设备。
背景技术
用于在液压服务中使用的线性运动杆或汽缸的动态密封件防止来自该系统的液压流体发生损耗并防止外来颗粒侵入到运动元件之间。例如用作飞机起落架的子部件的传统动态密封件通常包括用于其可变形性和回弹能力的弹性体。然而，弹性体快速磨损并且易于撕裂，由此需要时常进行更换。另外，弹性体在被暴露于低温时会变硬、不易弯曲且易碎，并由此会产生故障。由此，需要一种改良的线性动态密封件。
附图说明
实施例被作为示例图示出并且并不被限制于所附图中。
图1包括本文中描述的密封组件的实施例的截面图。
图2包括本文中描述的用于线性移动的系统的实施例的截面图。
技术人员理解的是，附图中的元件被出于简化和清楚的目的图示出并且并不必然按照比例进行绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可被相对于其它元件夸大以便有助于改进对于本发明的实施例的理解。
具体实施方式
与附图相结合的下列说明被提供用于帮助理解本文中公开的教导。下列讨论将集中在教导的具体实施方案和实施例。该焦点被提供用于帮助描述该教导并且不该被解释为是对该教导的范围或适用性的限制。然而，可基于如在本申请中公开的教导来使用其它实施例。
术语“包括”、“包含”、“含有”、“包含有”、“具有”、“带有”或其任何其它变型均意在涵盖非独占性的包含。例如，包括一系列特征的方法、物品、或设备并非被必然仅限制于那些特征，而是可包括并未清楚地列出的或为这种方法、物品、或设备所固有的其它特征。此外，除非另有说明，“或者”指的是包含性的或者而非排它性的或者。例如，状况A或B由下列情况中的任一种来满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、及A和B均为真(或存在)。
此外，“一个”或“一种”的使用用于描述本文中描述的元件和部件。这仅出于便利的目的进行并且给出了本发明的范围的广泛含义。该描述应该理解成包括一个、至少一个或单数，还包括复数，或者反之亦然，除非它另有所指是清楚的。例如，当本文中描述单个物品时，可使用超过一个物品来代替单个物品。同样，在本文中描述不止一个物品的情况下，可用单个物品来代替该不止一个物品。
除非另外进行限定，本文中所使用的全部技术术语及科学术语均具有与如本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。材料、方法和示例仅是说明性的且并非意在是限制性的。在本文中并未描述的范围内，与具体材料和加工行为相关的许多细节均是常规性的并且可见于密封技术范围内的教科书和其它来源中。
根据本公开的密封组件的实施例与传统弹性体密封组件相比是更耐用的。此外，与传统密封组件相比，本文中描述的密封组件的实施例可具有改良的密封能力。鉴于下文中描述的图示出且并不限制本发明的范围的实施例，本原理可得到更好的理解。
现在参照图1，在某些实施例中，密封组件10可包括径向密封组件。在具体实施例中，密封组件10可包括三个部件：密封本体20、邻近于该密封本体20设置的弹簧30、和邻近于该密封本体20设置的密封圈40。在其它实施例中，该密封组件可仅包括密封本体20和弹簧30。
密封本体20可呈与弹簧30和密封圈40同心的环形形状。密封本体20可具有截面大致呈矩形的第一部分和截面大致呈U形的第二部分。密封本体20可具有适于面对轴或杆的主表面21，使得该主表面21的至少一部分与该轴或杆表面接合以形成密封。
主表面21可限定密封本体20的内径。在某些实施例中，密封本体20可具有至少80mm、至少85mm、或至少90mm的内径ID1。在其它实施例中，密封本体20可具有不大于150mm、不大于125mm、或者不大于115mm的内径ID1。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最大值或最小值中的任一个的范围中、例如处于80mm到150mm、85mm到125mm、或90mm到115mm的范围中的内径ID1。
主表面21可包括至少一个密封沟槽23，该至少一个密封沟槽23沿着密封本体20的主表面21径向延伸。在某些实施例中，至少一个密封沟槽23可具有延伸到密封本体20的厚度中的相对的不对称的侧壁25、27。在具体实施例中，密封本体20的主表面21可包括多个重复的密封沟槽23，每一个密封沟槽23均具有延伸到密封本体20的厚度中的相对的不对称的侧壁25、27。
密封本体20可包括主表面29，该主表面29与主表面21相对并限定密封本体20的外径。主表面21与主表面29之间的距离可被称之为密封本体20的径向高度RH1。在某些实施例中，密封本体20可具有至少1mm、至少2mm、或至少4mm的径向高度RH1。在其它实施例中，密封本体20可具有不大于12mm、不大于10mm、或者不大于8mm的径向高度RH1。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于1mm到12mm、2mm到10mm、或4mm到8mm的范围中的径向高度RH1。
在某些实施例中，密封本体20可具有至少1∶30、至少1∶25、至少1∶20、或至少1∶15的RH1∶ID1的比率。在其它实施例中，密封本体可具有不大于1∶5、不大于1∶7、或不大于1∶10的RH1∶ID1的比率。在另外的其它实施例中，密封本体可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于1∶30到1∶5、1∶25到1∶7、或1∶20到1∶10的RH1∶ID1的比率。
密封本体20可包括可限定该密封本体的轴向端部的接触表面24。在某些实施例中，接触表面24可适于接触密封圈40。在具体实施例中，密封本体20和密封圈40并未被彼此粘附，而是分开的部件。
在某些实施例中，接触表面24可以是基本上平的表面。在具体实施例中，接触表面24可沿着与密封本体20的中央轴线大致正交的平面就位。如图1中所图示，先前讨论的至少一个密封沟槽23可被定位在接近该接触表面24的区域中。
密封本体20的轴向高度AH1可被定义为从密封本体20的接触表面24到相对的轴向端部的最大距离。在某些实施例中，密封本体20可具有至少2mm、至少4mm、或至少6mm的轴向高度AH1。在其它实施例中，密封本体20可具有不大于14mm、不大于12mm、或者不大于10mm的轴向高度AH1。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于2mm到14mm、4mm到12mm、或6mm到10mm的范围中的轴向高度AH1。
在某些实施例中，密封组件10的总轴向高度AHT可等于密封本体20的轴向高度AH1与密封圈40的轴向高度AH2的总和，并且将稍后更为详细地描述密封圈40。在其它实施例中，例如在密封组件10并不包括密封圈40的情况下，密封组件10的总轴向高度AHT等于密封本体20的轴向高度AH1。在具体实施例中，该密封组件可具有至少6mm、至少7mm、至少8mm、或至少9mm的总轴向高度AHT。在其它实施例中，密封组件的总轴向高度AHT不大于20mm、不大于15mm、或者不大于11mm。在另外的其它实施例中，密封组件的总轴向高度AHT可处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于6mm到20mm、7mm到15mm、或8mm到11mm的范围中。
密封本体20可由聚合物材料形成。在某些实施例中，该聚合物材料可包括塑性聚合物材料。在具体实施例中，密封本体20可以是与基于弹性体的密封件分开的或不同于该基于弹性体的密封件的基于塑料的密封本体。例如，密封本体20可不包含硅胶弹性体或不包含任何弹性体。如在本文中所使用的那样，塑性聚合物材料不同于弹性体材料且并不涵盖该弹性体材料。弹性体材料是针对其粘弹性能识别出的天然的或合成的聚合物，例如橡胶。
例如，塑性聚合物材料可具有至少150MPa、至少200MPa、至少250MPa、或至少300MPa的杨氏模量。该塑性聚合物材料可具有不大于1500MPa、不大于1000MPa、或不大于800MPa的杨氏模量。该塑性聚合物材料可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于150MPa到1500MPa、200MPa到1000MPa、或300MPa到800MPa的范围中的杨氏模量。
在某些实施例中，密封本体20可具有至少50、至少55、或至少60的邵氏D硬度。在其它实施例中，密封本体20可具有不大于75、不大于73、或不大于70的邵氏D硬度。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最小值和最大值中的任一个、例如50到75、55到73、或60到70的范围中的邵氏D硬度。
该塑性聚合物材料可包括尼龙、氟塑料、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚酰亚胺(PI)、或其任意组合。在具体实施例中，聚酰亚胺可包括聚醚酰亚胺(PEI)。在另一具体实施例中，该塑性聚合物材料可包括氟塑料。该氟塑料可包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、改性PTFE(TFM)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚氯代三氟乙烯(PCTFE)、或其任意组合。在某些实施例中，该聚合物材料可包括液晶聚合物。
按照惯例，对于某些应用需要基于弹性体的密封件，所述应用例如飞机起落架的液压支柱，其包括相对于其内径具有大径向高度的密封件。该密封组件通常被经由该液压支柱的低压力/气压侧安装。然而，液压支柱可包括位于该液压支柱的低压力/气压侧上的镗孔中的若干沟槽和陡沿，该密封件将被邻近于该沟槽安装。在具有上述径向高度与内径的比率的应用中的基于塑性聚合物的密封件通常被视为是过于刚硬的，从而无法在该狭窄镗孔中进行操作以便避开沟槽和陡沿且无法在不导致损坏该密封件的情况下进行安装。尽管如此，基于弹性体的密封件的变形和回弹能力使大径向高度的密封本体能够被在狭窄镗孔中进行操作并在产生最小限度的损坏的情况下避开沟槽和陡沿。然而，弹性体的载荷/挠曲和玻璃化特性并不制造用于某些动态密封应用的最佳密封件，例如用于飞机起落架的液压支柱。当飞机处于例如35,000英尺的巡航高度下时，弹性体会由于低温(例如小于-40℃)而收缩和/或变得易碎。在飞机下降以试图着陆时，对于弹性体而言，可能不具有充分的时间以转到其在飞机需要着陆之前适当地运转起落架所需的弹性状态。此外，弹性体会在巨大压力的作用下变形，使得它可能难以将该密封件始终保持在该轴上，从而增大了该密封件的泄漏率。此外，弹性体会是易于撕裂的或具有高磨损率，从而增大了泄漏率和更换频率。
申请人已经同时研发出了独一无二的安装方法和工具，其允许安装包括塑性聚合物材料的密封本体，这在安装期间限制或避免出现这种损伤。因此，本公开的另一方面涉及一种安装密封本体的方法，在本公开中将稍后对其进行描述。
如前所述，该密封组件10可包括除密封本体20之外的部件。例如，如图1中所图示，密封本体20可包括邻近于密封本体20、例如设置在密封本体20中、例如设置在密封本体20的具有U形截面的第二部分中的弹簧30。弹簧30可适于将密封本体20的径向部分偏压成与壳体径向接触并且将密封本体20的另一径向部分偏压成与轴径向接触，用于在其间提供动态密封。
在某些实施例中，弹簧30可被沿轴向方向设置在密封本体20的环形开口中。在具体实施例中，弹簧30可具有紧靠密封本体20的环形开口内部凹形表面的顶点。弹簧30可通常不与密封圈40直接接触。
在某些实施例中，该弹簧可包括金属材料。在具体实施例中，该弹簧可由重叠的金属条带模制而成且构造有U形悬臂。
此外，该密封组件10的另一部件可包括邻近于密封本体20的接触表面24设置的密封圈40。在某些实施例中，密封圈40可与密封本体20是同心的。如图1和图2中所图示，密封圈40可具有大致呈矩形的截面。根据预期应用，密封圈40的截面可具有其它形状。
在某些实施例中，密封圈40可具有主表面41，该主表面41可接合或适于接合轴或杆以形成密封。主表面41可限定密封圈40的内径ID2。在某些实施例中，密封圈可具有至少80mm、至少85mm、至少90mm的内径ID2。在其它实施例中，密封圈40可具有不大于150mm、不大于125mm、或者不大于115mm的内径ID2。在另外的其它实施例中，密封圈40可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于80mm到150mm、85mm到125mm、或90mm到115mm的范围中的内径ID2。密封圈40的内径ID2可与密封本体20的内径ID1相同或不同。在某些实施例中，ID1与ID2基本上相同。
密封圈40可包括主表面49，该主表面49与主表面41相对并且限定密封圈40的外径。主表面41与主表面49之间的距离可被称之为密封圈40的径向高度RH2。在某些实施例中，密封圈40可具有至少1mm、至少2mm、或至少4mm的径向高度RH2。在其它实施例中，密封圈40可具有不大于12mm、不大于10mm、或者不大于8mm的径向高度RH2。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最小值和最大值中的任一个的范围中、例如处于1mm到12mm、2mm到10mm、或4mm到8mm的范围中的径向高度RH2。密封圈40的径向高度RH2可与密封本体20的径向高度RH1相同或不同。在具体实施例中，RH2可与RH1基本上相同。
主表面41可包括至少一个密封圈沟槽43，该至少一个密封圈沟槽43沿着密封圈40的主表面41径向延伸。在某些实施例中，至少一个密封圈沟槽43可具有延伸到密封圈40的厚度中的相对的不对称的侧壁45、47。在具体实施例中，主表面41可包括多个密封圈沟槽，每一个密封圈沟槽均具有延伸到密封圈40的厚度中的不对称的侧壁45、47。在更为具体的实施例中，多个密封圈沟槽43中的每一个均可相对于彼此左右对称。
在某些实施例中，密封圈40可具有面对、邻接、乃至直接接触密封本体20的接触表面24的接触表面44。在具体实施例中，密封圈40的接触表面44可与密封圈40的中央轴线基本上正交。密封圈40的接触表面44可具有与密封本体的接触表面24基本上相同的尺寸。
密封圈40的轴向高度AH2可被定义为从密封圈40的接触表面44到相对的轴向端部的最大距离。在某些实施例中，密封圈40可具有至少1mm、至少1.5mm、或至少2mm的轴向高度AH2。在其它实施例中，密封圈40可具有不大于6mm、不大于5mm、或者不大于4mm的轴向高度AH2。在另外的其它实施例中，密封圈40可具有处于上述最大值和最小值中的任一个的范围中、例如处于1mm到6mm、1.5mm到5mm、或2mm到4mm的范围中的轴向高度AH2。
密封圈40可包括塑性聚合物材料。该塑性聚合物材料可包括在上文中列出的用于密封本体20的塑性聚合物材料中的一种或多种。密封圈40可不包含弹性体。
在某些实施例中，密封圈40可具有至少47、至少53、或至少57的邵氏D硬度。在其它实施例中，密封圈40可具有不大于73、不大于70、或不大于67的邵氏D硬度。在另外的其它实施例中，密封本体20可具有处于上述最小值和最大值中的任一个、例如47到73、53到70、或57到67的范围中的邵氏D硬度。
在某些实施例中，密封圈40可由与密封本体20相同的材料制成。尽管密封圈40的动力学可不同于密封本体20的动力学，但密封本体20和密封圈40可在由相同材料制成时在某些应用中起到最佳的作用。
在某些实施例中，密封圈40可由与用于密封本体20的材料不同的材料制成。在具体实施例中，密封圈40可由硬度计硬度小于密封本体20的硬度计硬度的材料制成。例如，密封圈40的邵氏D硬度值与密封本体20的邵氏D硬度值之间的差异可为至少1、至少3、或至少5。在其它实施例中，密封圈40的邵氏D硬度值与密封本体20的邵氏D硬度值之间的差异可不大于20、不大于15、或不大于10。在另外的其它实施例中，密封圈40的邵氏D硬度值与密封本体20的邵氏D硬度值之间的差异可处于上述最小值和最大值中的任一个、例如1到20、3到15、或5到10的范围中。
该密封组件10可以是用于例如线性运动应用(例如图2中图示的系统100)的动态密封组件。如图示，系统100可包括壳体150，该壳体150具有带有轴线155的镗孔153和定位在该镗孔153中的压盖或凹部160。杆170可被同轴地定位在镗孔153中，用于相对于壳体150轴向运动。杆170可具有外表面173，该外表面173包括相对于壳体150的动态表面，该壳体150在所示实施例中具有静态表面157。
该密封组件10可被定位于或适于被定位于镗孔153的凹部160中。该密封组件10可在壳体150与杆170之间形成密封或适于在壳体150与杆170之间形成密封。在具体实施例中，弹簧30可被安装或适于被安装在该密封本体20中，使得弹簧30将密封本体20的某些径向部分偏压成既与壳体150又与杆170径向接触，用于在其间提供动态密封。在其它实施例中，该密封组件10可被构造为一种面密封件，该面密封件通常用于在平行、平的表面(例如，回转联接器与凸缘型接头)之间进行密封。
在某些实施例中，该密封组件可以是一种用于飞机起落架的液压支柱密封组件。即，该密封组件可以是一种飞机起落架子部件。该液压支柱密封组件可在液压支柱的壳体与轴之间提供动态密封。在某些实施例中，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期、至少3000个模拟飞行周期、至少4000个模拟飞行周期、至少5000个模拟飞行周期、至少10000个模拟飞行周期、至少15000个模拟飞行周期、或至少20000个飞行周期，该动态密封在每一个模拟飞行周期均具有不大于0.05mL的泄漏率。飞行周期测试可被在线性致动器测试工作台上执行，该线性致动器测试工作台包括测试工作台支柱、处于该支柱的一端的测试密封件、和处于该支柱的另一端部的工具密封件。飞行周期测试的模拟飞行周期包括对该密封件将需要于其中操作的不同环境进行模拟的一系列阶段。这一系列阶段包括模拟在跑道的开始处滑行和等待的滑行阶段、模拟起飞滑跑和实际起飞的起飞阶段、模拟在飞行期间延伸的缓冲器的实际飞行阶段、模拟着陆、制动、终止制动、滑行、和停靠的着陆阶段、静止阶段、以及牵引阶段。如在本文中所使用的那样，密封组件被视为一旦在完成这些阶段中的每一个之后，就已经完成了该飞行周期测试的一个模拟飞行周期。该飞行周期测试的飞行周期的每一个阶段的细节均被包括在表1中。
表1
此外，如前所述，申请人已经研发出了独一无二的安装方法和工具，其允许安装包括塑性聚合物材料的密封本体，这在安装期间限制或避免出现这种损伤。本文中描述的安装该密封本体的方法可包括提供壳体，该壳体具有带有轴线的镗孔和定位在该镗孔中的不透凹部；在镗孔的不透凹部中设置塑性聚合物密封组件；以及在该镗孔中设置轴，用于相对于该镗孔轴向运动。该安装方法可还包括提供一种安装成套工具，该安装成套工具包括套管、成型件、和推动器。该密封本体可被压缩成椭圆形并被插入到该套管中。该推动器可被插入到该套管中并且该密封本体可被压靠在成型件上，直到将该密封本体设置在壳体的镗孔的凹部中。
本公开表现出了对于目前工艺技术的背离。例如，如何为诸如飞机起落架之类的应用提供密封组件是在先未知的，在该应用中，密封件和备用圈由塑性聚合物材料制成。此外，如何安装径向高度与内径的比率为至少1∶20的全塑性密封件(例如在飞机起落架中使用的那些密封件)是在先未知的。此外，上述密封组件可展示出对于飞行周期的数量与每一个飞行周期的泄漏率的组合的协同改善，如在下列非限制性示例中所图示的那样。此外，申请人已经同时研发出了独一无二的安装方法和工具，其允许安装包括塑性聚合物材料的密封本体，这在安装期间限制或避免出现这种损伤。
许多不同的方面和实施例均是可能的。下文中描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本专利说明书之后，本领域技术人员将了解到那些方面和实施例仅是说明性的且并不限制本发明的范围。实施例可与如下列出的项目中的任一项或多项相一致。
项目1.一种密封组件，包括：
密封本体，该密封本体包括第一材料；
弹簧，该弹簧被邻近于密封本体设置；和
密封圈，该密封圈包括第二材料，
其中，第一材料和第二材料中的每一个都包括具有至少150MPa的杨氏模量的塑性聚合物材料。
项目2.一种密封组件，包括：
密封本体，该密封本体包括第一材料；
弹簧，该弹簧被邻近于密封本体设置；和
密封圈，该密封圈包括第二材料，
其中，第一材料和第二材料具有相同组成。
项目3.一种液压支柱密封组件，该液压支柱密封组件适于在液压支柱的壳体与轴之间提供动态密封，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期，该动态密封具有每一个模拟飞行周期不大于0.05mL的泄漏率。
项目4.一种用于线性运动的系统，该系统包括：
壳体，该壳体具有带有轴线的镗孔和定位在该镗孔中的不透凹部；
轴，该轴定位在镗孔中，用于相对于镗孔轴向运动；
密封组件，该密封组件包括定位在镗孔的不透凹部中的塑性聚合物材料，该密封组件适于在壳体与轴之间提供动态密封，
其中，该密封组件的径向高度RH1与该密封组件的内径的比率小于1∶20。
项目5.一种安装密封组件的方法，该方法包括
提供壳体，该壳体具有带有轴线的镗孔和定位在该镗孔中的不透凹部；
在该镗孔的不透凹部中设置包括塑性聚合物材料的密封组件；
在该镗孔中设置轴，用于相对于该镗孔轴向运动；
其中，该密封组件的径向高度与该密封组件的内径的比率小于1∶20。
项目6.根据项目3-5中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该密封组件包括：
密封本体，该密封本体包括第一材料；和
弹簧，该弹簧被邻近于密封本体设置。
项目7.根据项目6所述的密封组件、系统、或方法，其中，该密封本体的轴向高度AH1等于该密封组件的总轴向高度AHT。
项目8.根据项目6所述的密封组件、系统、或方法，其中，该密封组件还包括密封圈，该密封圈包括第二材料，其中，(1)第一材料和第二材料中的每一个都包括具有至少150MPa的杨氏模量的塑性聚合物材料或(2)第一材料和第二材料是相同的。
项目9.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料包括尼龙、氟塑料、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚酰亚胺(PI)、或其任意组合。
项目10.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料包括聚醚酰亚胺(PEI)。
项目11.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料包括液晶聚合物。
项目12.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料包括氟塑料。
项目13.根据项目12所述的密封组件、系统、或方法，其中，该氟塑料包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、改性PTFE(TFM)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚氯代三氟乙烯(PCTFE)、或其任意组合。
项目14.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料具有至少150MPa、至少200MPa、至少250MPa、或至少300MPa的杨氏模量。
项目15.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该第一材料具有不大于1500MPa、不大于1000MPa、或不大于800MPa的杨氏模量。
项目16.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该第一材料具有处于150MPa到1500MPa、200MPa到1000MPa、或300MPa到800MPa的范围中的杨氏模量。
项目17.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料包括尼龙、氟塑料、PBI、PEEK、PAEK、PI、或其任意组合。
项目18.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料包括聚醚酰亚胺(PEI)。
项目19.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料包括液晶聚合物。
项目20.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料包括氟塑料。
项目21.根据项目20所述的密封组件、系统、或方法，其中，该氟塑料包括PTFE、PFA、FEP、TFM、ETFE、PCTFE、或其任意组合。
项目22.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料具有至少150MPa、至少200MPa、至少250MPa、或至少300MPa的杨氏模量。
项目23.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该第二材料具有不大于1500MPa、不大于1000MPa、或不大于800MPa的杨氏模量。
项目24.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该第二材料具有处于150MPa到1500MPa、200MPa到1000MPa、或300MPa到800MPa的范围中的杨氏模量。
项目25.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料和第二材料是相同的。
项目26.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料和第二材料是不同的。
项目27.根据项目1-24和26中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第二材料的邵氏D硬度小于第一材料的邵氏D硬度。
项目28.根据项目27所述的密封组件、系统、或方法，其中，邵氏D硬度数值的差异为至少1、至少3、或至少5。
项目29.根据项目27或28所述的密封组件、系统、或方法，其中，邵氏D硬度数值的差异不大于20、不大于15、或不大于10。
项目30.根据项目27-29中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，邵氏D硬度数值的差异处于1到20、3到15、或5到10的范围中。
项目31.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一材料不包含弹性体，第二材料不包含弹性体，或者第一材料和第二材料都不包含弹性体。
项目32.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封组件的总轴向高度AHT为至少6mm、至少7mm、至少8mm、或至少9mm。
项目33.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封组件的总轴向高度AHT不大于20mm、不大于15mm、或者不大于11mm。
项目34.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封组件的总轴向高度AHT处于6mm到20mm、7mm到15mm、或8mm到11mm的范围中。
项目35.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体呈环形。
项目36.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体与密封圈是同心的。
项目37.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体包括截面大致呈矩形的第一部分和截面大致呈U形的第二部分。
项目38.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有80mm、至少85mm、或至少90mm的内径ID1。
项目39.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有不大于150mm、不大于125mm、或不大于115mm的内径ID1。
项目40.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有处于80mm到150mm、85mm到125mm、或90mm到115mm的范围中的内径ID1。
项目41.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有至少1mm、至少2mm、或至少4mm的径向高度RH1。
项目42.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有不大于12mm、不大于10mm、或者不大于8mm的径向高度RH1。
项目43.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有处于1mm到12mm、2mm到10mm、或者4mm到8mm的范围中的径向高度RH1。
项目44.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有至少1∶30、至少1∶25、至少1∶20、或至少1∶15的径向高度RH1与内径ID1的比率。
项目45.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有不大于1∶5、不大于1∶7、或不大于1∶10的径向高度RH1与内径ID1的比率。
项目46.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有处于1∶30到1∶5、1∶25到1∶7、或1∶20到1∶10的范围中的径向高度RH1与内径ID1的比率。
项目47.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有限定内径的第一主表面，该第一主表面适于接合轴并实现密封功能。
项目48.根据项目43所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体的第一主表面包括至少一个密封沟槽，该至少一个密封沟槽沿着密封圈的第一主表面径向延伸。
项目49.根据项目44所述的密封组件、系统、或方法，其中，至少一个密封沟槽具有延伸到密封本体的厚度中的相对的不对称的侧壁。
项目50.根据项目43-45中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体的第一主表面包括至少两个重复的密封沟槽，这至少两个重复的密封沟槽具有延伸到密封本体的厚度中的相对的不对称的侧壁。
项目51.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有面对该密封圈的接触表面。
项目52.根据项目47所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体的接触表面与密封本体的中央轴线基本上正交。
项目53.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有至少2mm、至少4mm、或至少6mm的轴向高度AH1。
项目54.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有不大于14mm、不大于12mm、或者不大于10mm的轴向高度AH1。
项目55.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有处于2mm到14mm、4mm到12mm、或者6mm到10mm的范围中的轴向高度AH1。
项目56.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，弹簧适于将密封本体的第一径向部分偏压成与壳体径向接触并且将密封本体的第二径向部分偏压成与轴径向接触，用于在其间提供动态密封。
项目57.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，弹簧并不与该密封圈直接接触。
项目58.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，弹簧被沿轴向方向设置在密封本体的环形开口中。
项目59.根据项目54所述的密封组件、系统、或方法，其中，弹簧具有邻接密封本体的环形开口内部凹形表面的顶点。
项目60.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该弹簧包括金属。
项目61.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该弹簧由重叠的金属条带模制而成且构造有U形悬臂。
项目62.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有大致呈矩形的截面。
项目63.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有至少80mm、至少85mm、至少90mm的内径ID2。
项目64.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有不大于150mm、不大于125mm、或不大于115mm的内径ID2。
项目65.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有从80mm到150mm、从85mm到125mm、从90mm到115mm的内径ID2。
项目66.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有与密封本体的内径ID1基本上相同的内径ID2。
项目67.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有至少1mm、至少2mm、或至少4mm的径向高度RH2。
项目68.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有不大于12mm、不大于10mm、或者不大于8mm的径向高度RH2。
项目69.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有处于1mm到12mm、2mm到10mm、或者4mm到8mm的范围中的径向高度RH2。
项目70.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有与密封本体的径向高度RH1基本上相同的径向高度RH2。
项目71.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有至少1∶30、至少1∶25、至少1∶20、或至少1∶15的径向高度RH2与内径ID2的比率。
项目72.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有不大于1∶5、不大于1∶7、或不大于1∶10的径向高度RH2与内径ID2的比率。
项目73.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封本体具有处于1∶30到1∶5、1∶25到1∶7、或1∶20到1∶10的径向高度RH2与内径ID2的比率。
项目74.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有与密封本体的径向高度RH1与内径ID1的比率基本上相同的径向高度RH2与内径ID2的比率。
项目75.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有限定内径的第一主表面，该第一主表面适于接合轴并实现密封功能。
项目76.根据项目71所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈的第一主表面包括至少一个密封沟槽，该至少一个密封沟槽沿着密封圈的第一主表面径向延伸。
项目77.根据项目72所述的密封组件、系统、或方法，其中，至少一个密封沟槽具有延伸到密封圈的厚度中的相对的不对称的侧壁。
项目78.根据项目71-73中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，第一主表面包括相对于彼此左右对称的至少两个密封沟槽。
项目79.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有面对该密封本体的接触表面。
项目80.根据项目75所述的密封组件、系统、或方法，其中，接触表面与密封圈的中央轴线基本上正交。
项目81.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有最小1mm、至少1.5mm、或至少2mm的轴向高度AH2。
项目82.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有不大于6mm、不大于5mm、或者不大于4mm的轴向高度AH2。
项目83.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封圈具有处于1mm到6mm、1.5mm到5mm、或者2mm到4mm的范围中的轴向高度AH2。
项目84.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，该密封组件适于在壳体与轴之间提供动态密封，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期、至少3000个模拟飞行周期、至少4000个模拟飞行周期、至少5000个模拟飞行周期、至少10000个模拟飞行周期、至少15000个模拟飞行周期、或至少20000个模拟飞行周期，该动态密封在每一个飞行周期都具有不大于0.05mL的泄漏率。
项目85.根据前述项目中的任一项所述的方法，其中，在镗孔的凹部中设置密封组件用于在壳体与轴之间进行密封包括：
提供安装成套工具，该安装成套工具包括套管、成型件、和推动器。
项目86.根据项目74所述的方法，其中，在镗孔的凹部中设置密封组件用于在壳体与轴之间进行密封还包括：
将密封本体压缩成椭圆形并将该椭圆形密封件插入到套管中。
项目87.根据项目75所述的方法，其中，在镗孔的凹部中设置密封组件用于在壳体与轴之间进行密封还包括：
将推动器插入到套管中并且将密封本体压靠在成型件上，直到将密封本体放置在壳体的镗孔的凹部中。
项目88.一种液压支柱，该液压支柱包括根据前述项目中的任一项所述的系统或密封组件。
项目89.一种飞机起落架子部件，该飞机起落架子部件包括根据前述项目中的任一项所述的密封组件。
项目90.根据前述项目中的任一项所述的密封组件、系统、或方法，其中，密封组件适用于具有下列镗孔的液压支柱，该镗孔包括与位于该镗孔的低压环境侧上的密封组件沟槽相邻的沟槽。
示例
示例1
对本文中描述的密封组件的实施例进行测试并将其与传统密封组件相比较。对比样本1是(可从印地安那州韦恩堡的特瑞堡密封系统公司(Trelleborg SealingSolutions)获得的商品名称为Turcon帽型密封件II的)传统密封组件，其包括为聚四氟乙烯(PTFE)平台供给能量的模制弹性体圈。样本2是本文中描述的密封组件的实施例，该密封组件包括密封本体、弹簧、和密封圈。该密封本体包括可(从加利福尼亚的加登格罗夫的圣戈班高功能塑料有限公司(Saint-Gobain Performance Plastics))获得的商品名称为Fluoroloy A21的氟塑料材料，该弹簧包括可(从加利福尼亚的加登格罗夫的圣戈班)获得的商品名称为Egiloy的金属材料，并且该密封圈包括可(从加利福尼亚的加登格罗夫的圣戈班高功能塑料有限公司(Saint-Gobain Performance Plastics))获得的商品名称为Fluoroloy A68的氟塑料材料。
对比样本1和样本2中的每一个均具有约0.2英寸的径向高度和约3.7英寸的内径，并且经受上述飞行周期测试。测试的结果在下文中被描述在表2中。
表2
样本 泄漏率 完成的周期
对比样本1 0.011mL/周期 1100
样本2 0.0057mL/周期 20000
如通过表2中所列出的结果所示，根据本文中描述的密封组件的实施例所述的密封组件能够比该传统密封组件完成几乎20倍的更多周期。此外，根据本文中描述的密封组件的实施例所述的该密封组件以该传统密封组件的泄漏率的约一半完成那些周期。
示例2
示例2测试样本密封组件在用于空中巴士A318A320飞机的前起落架的液压支柱(可从法国Vélizy-Villacoublay的Messier-Bugatti-Dowty获得的支柱)中的安装，该样本密封组件具有多个沟槽和大致5英寸的镗孔深度。
样本3和样本4是与示例1的样本2基本上相同的密封组件。样本3被利用传统方法进行安装，例如用手借助于撬杠通过弯曲、折叠、向下推动镗孔并装配到沟槽中进行安装。样本4被利用本公开的工具和安装方法进行安装。
样本3在该密封本体中展现出了皱痕并且该弹簧被由于安装该密封组件所需的扭转而变形。此外，与该安装沟槽相邻的位于支柱中的沟槽及其陡沿接合该密封本体并损坏该密封本体。对于该密封组件的损伤表明该样本3安装失败。
样本4并未示出该密封本体或该弹簧上的损坏迹象。该密封组件并未被扭曲并且并未接合该支柱的相邻沟槽。并未对该密封件造成损伤表明该样本4安装得到认可。
应注意，并不需要概括性的描述或示例中的所有上述动作，可不需要具体动作的一部分，并且除了那些描述之外，可执行一个或多个其它的动作。更进一步地，动作列出的顺序并非必然是执行它们的顺序。
已经在上文中参照具体实施例描述了益处、其它优点、和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及会导致任何益处、优点、或解决方案出现或使其变得更为显著的任何特征均不被解释为是任一项或所有权利要求的至关重要的、必需的、或必要的特征。
本文中描述的专利说明书和实施例的图示意在提供对于多种实施例的结构的概括性的理解。专利说明书和图示并非意在用于对利用本文中描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征作出详尽而广泛的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式提供，并且相反，出于简短的目的，在单个实施例的上下文中描述的多个特征也可被单独地提供或在任何子组合中提供。此外，参照在范围中表明的数值进行的说明包括处于该范围内的每一个数值。仅在阅读该专利说明书之后，许多其它的实施例对于本领域技术人员而言均会是明显的。可使用其它实施例并且这些其它实施例均可从本公开获得，使得可在不背离本公开的范围的情况下作出结构替代、逻辑替代或其它改变。因此，本公开被视为是说明性的而非限制性的。

Claims (19)

1.一种密封组件，包括：
密封本体，所述密封本体包括第一材料，所述密封本体包括至少一个沿着所述密封本体的第一主表面径向延伸的密封沟槽；
弹簧，所述弹簧被邻近于所述密封本体设置且适于将所述密封本体的径向部分偏压；和
密封圈，所述密封圈包括第二材料，所述密封圈包括至少一个沿着所述密封圈的第一主表面径向延伸的密封圈沟槽，
其中，所述第一材料和所述第二材料中的每一个都包括具有至少150MPa的杨氏模量的塑性聚合物材料，其中所述密封本体包括接触表面，所述接触表面是适于接触所述密封圈的基本上平的表面。
2.一种密封组件，包括：
密封本体，所述密封本体包括第一材料，所述密封本体包括至少一个沿着所述密封本体的第一主表面径向延伸的密封沟槽；
弹簧，所述弹簧被邻近于所述密封本体设置且适于将所述密封本体的径向部分偏压；和
密封圈，所述密封圈包括第二材料，所述密封圈包括至少一个沿着所述密封圈的第一主表面径向延伸的密封圈沟槽，
其中，所述第一材料和所述第二材料具有相同组成，其中所述密封本体包括接触表面，所述接触表面是适于接触所述密封圈的基本上平的表面。
3.根据权利要求1或2所述的密封组件，其中，所述第一材料包括尼龙、氟塑料、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚酰亚胺(PI)或其任意组合。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的密封组件，其中，所述第一材料包括聚醚酰亚胺(PEI)。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的密封组件，其中，所述第一材料包括液晶聚合物。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的密封组件，其中，所述第一材料包括氟塑料。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的密封组件，其中，所述密封组件适于在壳体与轴之间提供动态密封，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期、至少3000个模拟飞行周期、至少4000个模拟飞行周期、至少5000个模拟飞行周期、至少10000个模拟飞行周期、至少15000个模拟飞行周期、或至少20000个模拟飞行周期，所述动态密封在每一个飞行周期都具有不大于0.05mL的泄漏率。
8.一种液压支柱密封组件，所述液压支柱密封组件包括根据权利要求1所述的密封组件，其中所述液压支柱密封组件适于在液压支柱的壳体与轴之间提供动态密封，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期，所述动态密封具有每一个模拟飞行周期不大于0.05mL的泄漏率。
9.一种用于线性运动的系统，所述系统包括：
壳体，所述壳体具有带有轴线的镗孔和定位在所述镗孔中的不透凹部；
轴，所述轴定位在所述镗孔中，用于相对于所述镗孔轴向运动；
密封组件，所述密封组件包括根据权利要求1所述的密封组件，其中，所述密封组件的径向高度RH1与所述密封组件的内径的比率为至少1:20。
10.一种安装密封组件的方法，所述方法包括
提供壳体，所述壳体具有带有轴线的镗孔和定位在所述镗孔中的不透凹部；
设置密封组件，所述密封组件包括根据权利要求1所述的密封组件；
在所述镗孔中设置轴，用于相对于所述镗孔轴向运动；
其中，所述密封组件的径向高度与所述密封组件的内径的比率为至少1:20。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，1、所述第一材料和所述第二材料中的每一个都包括具有至少150 MPa的杨氏模量的塑性聚合物材料，或2、所述第一材料和所述第二材料是相同的。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一材料包括尼龙、氟塑料、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚酰亚胺(PI)或其任意组合。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一材料包括聚醚酰亚胺(PEI)。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一材料包括液晶聚合物。
15.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一材料包括氟塑料。
16.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述密封组件适于在所述壳体与所述轴之间提供动态密封，根据飞行周期测试，对于至少2000个模拟飞行周期、至少3000个模拟飞行周期、至少4000个模拟飞行周期、至少5000个模拟飞行周期、至少10000个模拟飞行周期、至少15000个模拟飞行周期、或至少20000个模拟飞行周期，所述动态密封在每一个飞行周期都具有不大于0.05mL的泄漏率。
17.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在所述镗孔的所述凹部中设置所述密封组件用于在所述壳体与所述轴之间进行密封包括：
提供安装成套工具，所述安装成套工具包括套管、成型件、和推动器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述镗孔的所述凹部中设置所述密封组件用于在所述壳体与所述轴之间进行密封还包括：
将所述密封本体压缩成椭圆形并将所述椭圆形密封件插入到所述套管中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述镗孔的所述凹部中设置所述密封组件用于在所述壳体与所述轴之间进行密封还包括：
将所述推动器插入到所述套管中并且将所述密封本体压靠在所述成型件上，直到将所述密封本体设置在所述壳体的所述镗孔的所述凹部中。
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