CN106168144B - 用于密封阀杆的密封装置,以及用于安装的工具和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于密封在内燃机中的阀杆的密封装置(200),密封装置(200)包括:由弹性体(210)构成的密封唇(205),密封唇设计为使其能够与阀杆的与径向方向垂直的侧表面接触。此外,密封装置(200)还包括与密封唇(205)固定连接的固持结构(215),其由另一种与制成密封唇(205)的弹性体(210)材料不同的材料构成。固持结构的构造应实现以下功能:通过在径向方向上的塑形形变,在轴向方向上能够直接在固持结构(215)和阀杆的导向元件(220)之间产生形状配合。

Description

用于密封阀杆的密封装置,以及用于安装的工具和方法
技术领域
本发明涉及的领域是用于密封阀杆的密封装置,以及用于将密封装置安装在阀杆的导向元件上的工具与方法。
背景技术
在内燃机的技术领域中,通常应用传统的阀门,它用于控制新鲜空气的进入或者废气的排出,并且,为了密封内燃机的燃烧室,它装有阀杆密封装置(VDR)。对于不同的内燃机类型,例如现代的载重汽车发动机,阀杆密封装置必须能够在发动机制动运行中承受几个巴的压力。为此,密封装置可包含气密封唇以及强化的橡胶凸缘,气密封唇面向空气侧,而橡胶凸缘用于保证与导向装置连接的可靠性。大部分情况下,导向装置的侧凹形状为梯形,橡胶凸缘可啮合在其中。而在高压下,例如当压强超过15巴时,这一配合会出现问题,这是因为此时密封装置可能会相对导向元件产生移动。此外,橡胶材料还可能会产生内部断裂,由此无法传递更大的力。同时,随时间的增长,橡胶材料会在温度或介质的影响下变脆,从而其固持力会受到损害。
根据传统的设计理念,金属部件具有侧凹(Hinterschneidung),由于橡胶密封装置在装配状态时可被夹紧,这一结构可在高压下运行。此处橡胶材料虽然不会产生位移,但可能会产生撕裂。诚然,这一金属部件会导致生产成本的升高。
公开文献EP1338762B1给出了一种阀杆密封结构,其在轴向方向上静态地密封在导向装置上。有弹性的金属部件能够提供作用在导向装置上固持力。金属部件的外部不是圆柱形,而是由三个削平的面组成的多边形,并因此具有弹性特性。在导向装置上的配合直径略大于多边形的内径。由此在没有橡胶时也能够产生夹紧力。然而在压力大于15巴时会加重这一方案的负担,并且其有可能无法承受该压力。
另外,这一压力在内燃机的其他结构形式中也可能会出现。当然,这一压力在其余各种机器中也会出现。由此在多个技术领域中,对压力室的高强度的密封具有重要的意义。
因此,最好能够提出一种优化的设计理念,用于实现内燃机阀杆的密封。
发明内容
这一系列要求由此实现:基于本发明的用于密封阀杆的密封装置,以及用于将密封装置安装在阀杆的导向元件上的工具与方法。
根据第一个方面,实施例与一种用于密封内燃机阀杆的密封装置有关。密封装置包括由弹性体构成的密封唇,该密封唇的结构使其能够与阀杆的与径向方向垂直的表面接触。除此之外,密封装置还包括与密封唇固定连接的固持结构,其由另一种与制成密封唇的弹性体材料不同的材料构成。固持结构的构造应被这样设计,通过在径向方向上至少局部的塑形形变,在轴向方向上能够直接在固持结构和阀杆的导向元件之间产生形状配合连接。形状配合连接能够产生形状配合,并且能够基于构件之间的几何结构完全或部分地阻止两个构件之间的相对位移。由此,密封唇在导向元件上的密封能够对一定容积进行密封,并能够承受一定的高压。
在一些实施例中,固持结构的材料为金属材料。该金属材料例如能够是纯金属材料或者合金材料,例如钢材。这样一来,至少有一部分形变为塑性形变,并且能够提供更优质的固持力。
在有些实施例中,密封装置还具有另外的密封唇,其这样设计和布置,能够使得其与导向元件接触。从而能够实现与导向元件之间的密封连接,其中应当尽可能的节省对于弹性体的材料的应用。作为补充或者说作为另一种选择形式,其能够减少构件的个数。
在一些实施例中,导向元件具有支承面,该支承面垂直于相对径向倾斜的法向,以便能够与另外的密封唇接触。这一结构能够更好的利用另外的密封唇作用在导向元件上的压紧力。
在一些实施例中,密封装置应被这样设计,以便在固持结构和阀杆的导向元件之间的形状配合被实现后在支承面上施加轴向的压紧力或者压紧力在轴向上的分力。换句话说就是,在优化密封装置固持力的同时,能够实现密封作用。
在一些实施例中,导向元件具有支承面,支承面垂直于方向为径向的法向,并且能够与另外的密封唇接触。考虑到生产制造过程,这一结构有时更为简单有效。
在一些实施例中,支承面可为导向元件的装配倒角。其结构可为圆锥台状。因此对支承面可考虑多功能设计(装配辅助和密封面)。
在一些实施例中固持结构具有基本上为圆柱形的体,该体具有在一端安装或设计有基本为直角的部段。由此另外的密封唇的压紧力能够作用在导向元件上,并加强密封性能。该直角的部段例如为卷边。
在一些实施例中,固持结构的垂直安装或者设计的部段至少有一部分或者全部被密封唇的弹性体包围。
在一些实施例中,密封唇的弹性体与固持结构通过诸如硫化等材料配合方式连接。由此,密封唇与固持结构的配合有优化的空间,并能够通过这一配合尽可能地防止滑脱现象出现。
在一些实施例中,在固持结构和阀杆的导向元件之间的形状配合产生后,密封唇的弹性体在轴向上并不相对导向元件突起。也就是说,弹性体在轴向上与导向元件齐平封闭。此举能够必要时省去弹性体。
在一些实施例中,密封装置还包括导向元件。导向元件具有多个沿周向布置的径向的凹槽或者径向的凹痕。为实现在固持结构和导向元件之间至少部分为形状配合的连接,在固持结构和导向元件之间的形状配合产生后,固持结构与径向的凹槽或者凹痕啮合。此处,“至少一部分或者至少局部”的意思例如为,在轴向存在形状配合,而在径向上存在材料配合和作用力接合,或者说在轴向上作用有形状配合和作用力接合。这能够优化密封装置与导向元件的配合,同时无需在密封装置或者导向元件上设置昂贵的特殊结构。
一些实施例涉及内燃机的阀门。阀门包括用于密封阀门阀杆的密封装置。其中阀门将至少一部分封闭包括在导向元件和阀杆之间的间隙配合(Passfuge)的容积。该阀门被这样设计,在运作中,能够在至少15巴的压强下将一定容积密封起来。在运作中,对密封性能的要求增高,此时密封装置的配合应具有优化的可能性。在其它实施例中该压力至少为20巴。
根据另外一个方面,本发明涉及用于将密封装置安装在导向元件上的工具。该工具包括安置构件,它具有在径向上可移动的传力元件,并且它能够容纳密封装置。除此之外,工具还包括固定构件,它能够将径向力如此作用在至少一个传力元件上,使得传力元件能够使固持结构至少产生部分塑性形变,而这一形变能够直接在轴向上产生固持结构和导向元件之间的形状配合。从而能够尽可能大地简化装配密封装置方法。
在一些实施例中,固定构件能在轴向上能够相对安置构件移动。固定构件具有沿轴向方向延伸的在径向上逐渐变细的收敛口,该收敛口朝向传力元件,这样一来,通过固定构件在轴向上的移动促使传力元件会在径向上移动。在这种情况下,装配步骤能够得以减少。
在一些实施例中,传力元件和固定构件的硬度高于固持结构的硬度。这一设计能够产生更大的形变,并尽可能好地固持密封装置,同时减少对工具的磨损。
在一些实施例中,多个传力元件沿安置构件周向、在同一个径向平面上按照大致相等的距离分布安置。这样一来作用在密封装置上的力能够均匀的分布在周向上。
在一些实施例中,传力元件为球形。这样在装配中能够避免传力元件的错位。
根据第三个方面,本发明涉及用于将密封装置安装在阀杆的导向元件上的方法。这一方法包括将密封装置放置在阀杆的导向元件上的过程。此外,该方法还包括:通过密封装置的固持结构在径向上至少一部分为塑性形变的形变,在轴向上直接建立固持结构和导向元件之间的形状配合。由此能够实现密封的功效,并且该配合随压力升高能被优化。在这种情况下,能够避免使用昂贵的VDR结构形式或者特殊构造,从而节省加工需求和成本。另外,弹性体的使用也能得以削减。
附图说明
下文将借助图中所示的实施例进一步展示有利的设计方案,然而设计方案并不受该实施例所限。图中分别显示:
图1a,图1b与两种对照示例相应的阀门密封装置的横截面图;
图2a与实施例相应的密封装置的横截面图;
图2b与实施例相应的密封装置的横截面视图,其在径向上将导向元件密封;
图3a,图3b用于装配密封装置的工具的横截面视图,图中显示了与实施例相应的分别处于不同装配状态的工具;以及
图4与实施例相应的用于装配密封装置的方法的流程图。
在接下来对附图的描述中,相同的标记表示相同或者同类的部件。另外,对于在实施例或者图示中重复出现的物体和部件使用概括的标记,其一个或多个特征被共同在文中加以描述。对于用相同或者概括的标记标出的物体或部件,只要描述未明确地或隐含性地给出不同的说明,其诸如设计尺寸等一个或多个乃至全部特征可以彼此相同,也可以不同。
具体实施方式
图1a和图1b显示了用于内燃机的阀杆密封装置100的对照示例。点划线标记的为轴向方向,阀杆能够沿该轴向方向相对阀杆密封装置100移动。阀杆密封装置100安装在导向装置105上。导向装置105上具有侧凹110,侧凹沿导向装置105的周向方向环绕。阀杆密封装置100包括角板115,其将阀杆密封装置100的密封材料120的一部分在径向上包围起来。此外,密封材料120还具有一个径向上朝内的收敛口125,当阀杆密封装置100装配后,该收敛口啮合在侧凹110中。由此密封材料120能够夹紧在导向装置105上。气密封唇130和油密封唇135分别将在阀杆上的气体室和油室密封。另外,角板115还具有径向的收敛口140,它能够强化其密封唇130。除此之外,张力弹簧145也能够加强作用在阀杆上的压紧力。在高压下,例如至少15巴的压强下,通过角板115能够防止密封材料120移位,然而此时密封材料120仍可能产生撕裂并导致阀杆密封装置100从导向装置105上脱落。另外,导向装置105的生产成本也会因此而升高。
因此,实施例给出了一种用于密封阀杆的更佳的设计理念,该设计理念使得密封能承受范围为15-20巴的高压,并正常工作。图2a和图2b显示了与实施例相符的密封装置200,其用于密封内燃机中的阀杆。此处点划线也标记沿轴向方向延伸的中线,阀杆能够沿该方向相对密封装置200移动。此处中线也可作为阀杆、密封装置200或者导向元件220的对称轴。与轴向方向垂直的为径向方向。密封装置200包括由弹性体210构成的密封唇205,它能够和与阀杆的径向方向垂直的侧表面接触。除此之外,密封装置200还包括与密封唇205固定连接的固持结构215,固持结构由与制成密封唇205的弹性体210不同的材料构成。固持结构215在径向方向上产生形变,且该形变至少一部分为塑性形变,这一形变能够直接产生作用于固持结构215和阀杆导向元件220之间的形状配合。密封唇205密封在导向元件220上,从而能够将一部分容积密封开来,并且该密封能够承受一定高压。
“相邻”这一概念适用于之间没有相同类型物体存在的两个物体。当物体毗邻,也就是通过接触靠在一起时,我们称呼其为“直接”相邻。
如图2a和图2b所示,此处密封唇205为在径向方向上延伸的密封唇205,在固持结构215和阀杆的导向单元220之间建立起形状配合之后,密封唇密封在阀杆上。弹性体210例如能够包含有氟橡胶(FKM)、丁腈橡胶(NBR)或氢化腈─丁二烯橡胶(HNBR)。
在某几个实施例中固持结构215的材料为金属材料。例如钢材,或者换句话说,就是主要部分为铁的合金材料,并在某些情况下可选择性含有例如碳、镍、铬等等元素。此外,还能够使用其它金属或者金属合金。导向元件220的材料也可为金属材料。因此,存在在两个直接相邻的金属构件之间(固持结构215和导向元件220)建立形状配合的可能性,以及在作用在密封装置200的压力的作用下形变量减少的可能性。
当内燃机运行时,阀杆可沿轴向方向相对于导向元件220移动。阀杆径向上位于导向元件220内。阀杆和导向元件220在径向上约束了一个间隙配合,在这一方向上能够该间隙配合例如允许范围为1-100μm内的伸长量,例如10μm。
密封装置200还包括另外的密封唇225,其结构和安装方式能够使得其与导向元件220接触。另外的密封唇225也可由弹性体制成,该弹性体与制成密封唇205的弹性体210相同。当密封装置200安装在导向元件220上时(也就是说当两者间具有形状配合时),另外的密封唇225与导向元件220的接触能够实现密封功能。图2a中导向元件220还具有接触面230,它垂直于相对径向倾斜的法向取向。换句话说,接触面230至少有一部分在径向方向上延伸。图2a中接触面230便为径向上的平面,它的平面法向为中轴线。接触面230应能够与另外的密封唇225接触。在有些实施例中,这样设计密封装置200,以便在固持结构215和阀杆导向元件220之间产生形状配合后能够在接触面230上施加轴向指向的压紧力。这样一来,就能起到密封的作用,并且在包含间隙配合的容积内的压力升高时,这一密封作用很难被消除。包含间隙配合的容积也被称为气体室,而由密封装置200看去,背向气体室内的容积被称为油室。
与图2a不同,图2b中的导向元件220具有垂直于径向延伸的法向取向的接触面270。换句话说就是,接触面270至少有一部分在轴向方向上。接触面270与另外的密封唇225接触。在这一实施例中,在固持结构215和阀杆的导向单元220之间存在形状配合之后,密封装置200能够对接触面270施加径向的压紧力。接触面270还具有波浪状的轮廓275。在给定情况下,由于径向的压紧力集中在轮廓275和另外的密封唇225的接触点上,这能够在装配中减少摩擦力,或者增强密封的效果。
在上述的某几个实施例中,接触面230为导向元件220的装配倒角235。作为另一种形式,另外的密封唇225可相应的密封在装配倒角235上。装配倒角235被这样布置,使将具有固持结构215的固持元件240推到或安装到导向元件220的过程更为容易。例如可通过装配倒角235将导向元件220装有密封装置200的一端加工为圆台或者圆锥形,这一端位于导向装置220径向上朝外的一侧。这样就能够更容易的推动固持元件240,方法是,减少倾斜的可能性。
在一些实施例中,固持结构215的主体基本上为圆柱形,且主体的一端基本上为直角或者具有部段245。“基本上”这一概念在此可解释为“在加工公差范围内”或者“误差不超过5%,10%或者20%(针对角度或者轴比)”。例如图2b中的这一角度可为带有误差的直角。部段245例如能够通过卷边来生产。此处卷边为一种板材加工中的造型方法。这一过程能够增加另外的密封唇225的形状稳定性,或能够增加另外的密封唇225施加在接触面230上的压紧力。此处固持结构215的直角部段245至少一部分被密封唇205或者另外的密封唇225的弹性体210包围。图2a,图2b中密封唇205和另外的密封唇225例如由同一弹性体构成并被一体化加工。在一些实施例中弹性体210可通过诸如硫化等材料配合方式与固持结构215连接。
在某几个这种接触面230仅在径向方向上延伸的实施例中,或者换句话说,接触面与轴向方向垂直的实施例,在形状配合形成之后,导向元件220在轴向方向上并不相对于密封唇205的弹性体210向外突起。换句话说就是,弹性体210能够与导向元件220齐平。此处另外的密封唇225的压紧力能够更好地被加以利用。备选地,密封唇205的弹性体210在轴向方向上相对于导向元件220向外突起,例如当接触面230为装配倒角235时。由此装配倒角235的圆锥状的侧表面可包括接触面230。接触面230也能够辅助将密封装置200装配在导向元件220上。
导向元件220可位于密封装置200内。另外,图2a和图2b中导向元件220带有多个沿周向布置的径向凹槽,凹口或者凹痕250。凹痕250可为半球形,如图2a(球形或者椭球形),或者也可为抛物线状抑或如图2b中具有一个直角的截面。在固持结构215和导向元件220之间产生形状配合后,固持结构215啮合在导向元件220的径向的凹槽,凹口或凹痕250中。这样一来固持结构215和导向元件220之间的连接至少有一部分为形状配合连接。固持结构215具有径向上向内延伸的弯曲处255,它啮合在导向元件220的凹痕250中。在图2b中所绘的场景中,在固持结构215装配在导向元件220上后,带有直角截面的凹痕250处,可存在位于弯曲处255和凹痕250之间的间隙或者中间空间。弯曲处255与凹痕250的啮合能够更好地确保密封装置200在压强升高的情况下不从导向元件220上滑脱。另外,这一结构还能防止密封装置200在导向元件220上通过形状配合绕中轴旋转。
另外,在图2a和图2b中,导向元件220还具有径向向外延伸的阶梯结构260或者棱。它径向上的向外膨胀与固持元件240在径向上向外膨胀相对应或相一致,并且导向元件220能在阶梯结构260朝向固持元件240的侧面与固持结构240在径向上齐平。在给定情况下这一结构能够优化结构空间的利用率。此外,密封装置200还包括附加的密封唇265,密封唇可滑动地与阀杆密封接触。在这种结构中,密封唇205能够在阀杆上将气体室密封,而密封唇265能在阀杆将油室密封。为增加附加密封唇265的压紧力,可在其径向上的外侧将一张力弹簧271围绕在其上。附加密封唇265可与密封唇205和另外的密封唇225由同一弹性体210制成。在所示的实施例中,密封唇205在轴向上指向气体室,附加密封唇265在轴向上指向油室,从而进一步防止气体从气体室溢出或者油从油室溢出。气体室位于内燃机的进气或者排气部分。
密封装置200可被包含在内燃机的某个阀门中。该阀门应当能够将包含在阀杆与导向元件220之间的间隙配合的容积(气体室)的至少一部分封闭起来。气体室的压力有时能够具有至少15巴的压强。一些另外的实施例也可用在上文所述的内燃机的阀门上。内燃机可安装在载重汽车或其余车辆上。例如当内燃机用于载重汽车上并处于运行状态时,其压力可高达20巴,甚至更高。这一运行状态可为发动机制动运行状态。
图3a和3b显示了用于将图2a或图2b中所示的密封装置200装配在阀杆导向元件上的工具300的截面图。出于简洁化的目的,对于密封装置200在图3a和3b中与图2a或者b中相对应的构件此处便不加以赘述,而仅对不同之处加以关注。
工具300包括安置构件305和固定构件310。安置构件305用于容纳密封装置200,并在径向上具有可径向移动的传力元件315。传力元件315的结构例如可为球体315。安置构件305包括基本上为圆柱形的空腔320,该空腔用于将密封装置200部分的或整体的容纳在内。圆柱形的空腔320位于基本上为圆柱形的安置构件305的装配段325内。换种说法就是,装配段325具有至少与沿轴向方向半开放的圆柱形空腔相对应的形状。圆柱形空腔的开放的一端上设计有外倒角330与内倒角335。外倒角330可在使用工具300时防止固定构件310产生错位,而内倒角335可在放置密封装置200时防止密封装置200产生错位。另外,除了装配段325之外,安置构件305还包括导向段340,它紧接装配段325的圆柱形空腔的封闭的一端。
固定构件310被这样设计,借助导向段340沿点划线所标出的轴向方向相对安置构件305被推动。固定构件310在此包括用于导引导向段340的配合段345,以及用于容纳安置构件305的装配段325的空腔350。在实施例中,固定构件310能够将径向力施加到球体315,从而球体315能够使密封装置200的固持结构215在径向上产生塑性形变。这一形变能够促使固持结构215与阀杆的导向元件220之间产生轴向上的形状配合。
在一些实施例中,固定构件310具有沿轴向方向延伸的、在径向上逐渐变细的收敛口355,它朝向球体315,从而通过固定构件310沿轴向方向的移动引起球体315沿径向方向朝中轴线移动。图3a和3b中,收敛口355具有一个斜面,它与圆锥台的侧表面形状相符,并且朝向空腔350开放的一端逐渐收窄。在另一个实施例中,该斜面也能够朝向空腔350的封闭的一端逐渐收窄,且固定构件310在沿轴向方向但与之前反向移动时,球体315向中轴线移动。
固持元件240具有基本上为圆柱形的部段,它平行于中轴线地从直角形部段245延伸至与直角形部段245背向的一端。通过球体315向中轴线移动能够促使固持元件240至少部分塑性变形。图3a示出密封装置200的装配步骤,其中密封装置200位于安置构件305中,但还未安装在导向元件220上。箭头标记的为安装方向。图3b显示了密封装置200的一个装配步骤,其中密封装置200已被放置在导向元件220上,并且通过固定构件310相对安置构件305的移动(图中由彼此相对的箭头表示)球体315也产生移动,并由此使固持元件240产生至少部分的塑性形变。通过该形变能够使径向上朝向中轴线的弯曲处255成型,并啮合在导向元件220的凹痕250中。
密封装置200能够与工具300相配合,用来被装配。工具300将密封装置200压在导向元件220上,并随后这样变形,即形成形状配合连接,使得密封装置200由此锁定在导向元件220上。这一连接无需在密封装置200的固持结构240和导向元件之间使用弹性体或者橡胶之类的材料。密封装置200的密封唇205能够是静态的,并在装配中被导向元件220挤压,从而在轴向或径向上与导向元件220接触。同时,密封唇205与装配倒角235也产生接触。在另一个装配步骤中,固定构件310能够沿轴向与安置构件305相对移动,并将工具300从密封装置200上拿开。
固持元件240的圆柱形部段的内壁能够只由金属构成,其中与传统的阀杆密封装置不同,在内壁上可不使用橡胶和弹性体。在装配前处于交货状态的圆柱形部段能够近似为圆形,也就是说还没产生形变。在装配中,将圆柱形部段通过导向元件这样插入,即在固持元件240和导向元件220之间留有间隙配合,并且借助预定的作用力X压在导向元件220上。预定的作用力X将(给定情况下为静止的)密封唇205向导向元件220挤压。为了形状配合,在将密封装置200向导向元件220挤压的过程中或者挤压完成时,固定构件310与圆锥形收敛口355移动回原位,而收敛口355例如将三个或更多的分布在密封装置200周向上的球体315沿径向方向朝导向元件220挤压。这些球体315能够将固持元件240至少部分地推向导向元件220的槽中(该槽与径向的凹痕250相对应)。由此固持元件240能够残留有一部分形变。之后,固定构件310重新向下移动,工具300被拿去。
在一些实施例中,球体315和固定构件310的硬度大于密封装置200的固持结构240的硬度。在重复使用中,这一设计能够减少工具300的磨损。另外由此固持元件240的形变更大,从而在密封装置200的运作中能够实现更大的固持力。球体315或者固定构件310能够例如由硬化处理后的钢材制成。通过对金属结构的有目的性的改变和转换,钢材的硬度能够提高机械抗磨损度。这可由热处理以及快速冷却实现。钢材可为含铁量大于50%的合金材料。
如文中所述,多个球体315可沿安置构件305周向,在同一个径向平面上按照大致相等的距离分布安装。球体315的角位置能够与导向元件220的凹痕250的角位置相对应或相一致。例如球体315或者凹痕250彼此每间隔120度安装。这一结构能够防止密封装置200的压力负荷不平衡地在固持元件240和导向元件220之间的形状配合连接的周向上分布。
图4显示了用于将密封装置装配在导阀杆向元件上的方法400。该方法400包括将密封装置放置在阀杆的导向元件上的放置过程410。方法400还包括一个实现过程420,即通过密封装置的固持结构在径向上至少一部分为塑性形变的形变,在轴向上直接建立固持结构和导向元件之间的形状配合的过程。由此,即便在高压下密封功能也能得以实现,且其配合得以优化。因此,可不用为VDR设计昂贵的特殊结构。除此之外,密封装置中对于弹性体的使用也能够减少。
这一实施例能够确保密封装置在高压下(例如15巴)与阀杆导向元件配合的稳定性。同时也不再需要为阀杆密封装置安装昂贵的特殊结构。除此之外弹性体的使用也得以减少,从而大大节省了成本开支。
上述的实施例仅展示了本文所述发明的原理。文中所述的结构设计的改动或变体以及细节描述的目的均是给相关专业人士提供详细说明。此发明仅受后文的权利要求的约束,而不受限于此处给出的基于实施例阐述的细节。
上文的说明以及下文的权利要求连同附图所显示的特征一方面可单独或者联合起来用于构建不同形式的实施例。
附图标记列表
100 阀杆密封装置
105 导向装置
110 侧凹
115 角板
120 密封材料
125 收敛口
130 气密封唇
135 油密封唇
140 径向收敛口
145 张力弹簧
200 密封装置
205 密封唇
210 弹性体
215 固持结构
220 导向元件
225 另外的密封唇
230 支承面
235 装配倒角
240 固持元件
245 直角形部段
250 凹痕
255 弯曲处
260 阶梯结构
265 附加密封唇
270 支承面
271 张力弹簧
275 轮廓
300 工具
305 安置构件
310 固定构件
315 传力元件
320 圆柱形空腔
325 装配步骤
330 外倒角
335 内倒角
340 导向段
345 配合段
350 空腔
355 收敛口
400 方法
410 放置过程
420 实现过程

Claims (8)

1.一种用于密封在内燃机中的阀杆的密封装置(200),它包括:
由弹性体(210)构成的密封唇(205),密封唇设计为使其能够与阀杆的与径向方向垂直的侧表面接触,和
与密封唇(205)固定连接的固持结构(215),所述固持结构由与制成密封唇(205)的弹性体(210)材料不同的材料构成,所述固持结构设计为,用来通过在径向方向上至少部分的塑形形变能够在轴向方向上直接在固持结构(215)和阀杆的导向元件(220)之间产生形状配合连接,其中,固持结构(215)的材料为金属材料,
此外,密封装置还包括另外的密封唇(225),所述另外的密封唇这样设计和布置,以便能够与导向元件(220)接触,
其中,所述导向元件(220)具有支承面(230),所述支承面垂直于相对径向倾斜的法向,并且能够与另外的密封唇(225)接触,所述支承面(230)为导向元件(220)的装配倒角(235),所述另外的密封唇(225)可相应密封在装配倒角(235)上,所述装配倒角(235)被这样布置,使将具有固持结构(215)的固持元件(240)推到或安装到导向元件(220)的过程更为容易,所述导向元件(220)还具有径向向外延伸的阶梯结构(260)或者棱,所述导向元件(220)能在阶梯结构(260)朝向固持元件(240)的侧面与固持结构(240)在径向上齐平。
2.根据权利要求1所述的密封装置(200),其中,这样设计所述密封装置,使得在固持结构(215)和阀杆的导向元件(220)之间实现形状配合后在支承面(230)上施加轴向的压紧力。
3.根据权利要求1所述的密封装置(200),其中,导向元件(220)具有支承面(270),所述支承面垂直于沿径向延伸的法向取向,并且能够与另外的密封唇(225)接触。
4.根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(200),其中,所述密封装置还包括导向元件(220),其中,导向元件(220)具有多个沿周向布置的径向的凹槽或者径向的凹痕(250),其中为实现在固持结构(215)和导向元件(220)之间至少一部分形状配合的连接,在固持结构(215)和导向元件(220)之间的形状配合产生后固持结构(215)嵌入到导向元件(220)径向的凹槽或者径向的凹痕(250)中。
5.一种用于将根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置(200)安装在阀杆的导向元件(220)上的工具(300),所述工具包括:
安置构件(305),它具有至少一个在径向上可移动的传力元件(315),并且所述安置构件能够容纳密封装置(200);和
固定构件(310),它能够将径向力如此作用在至少一个传力元件(315)上,使得传力元件(315)能够使密封装置(200)的固持结构(215)在径向上这样地产生至少部分的塑性形变,使得通过所述形变在轴向上直接在固持结构(215)和导向元件(220)之间形成形状配合。
6.根据权利要求5所述的工具(300),其中,所述固定构件(310)能在轴向上相对于安置构件(305)移动,并且所述固定构件具有在轴向方向上延伸在径向上逐渐变细的收敛口(355),所述收敛口朝向传力元件(315),从而通过固定构件(310)在轴向上的移动使得传力元件(315)在径向上移动。
7.根据权利要求5或6所述的工具(300),其中,所述传力元件(315)设计为球形。
8.一种用于将根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置安装在阀杆的导向元件上的方法(400),所述方法包括:
将密封装置放置在导向元件上的放置过程(410);
通过密封装置的固持结构在径向上至少部分的塑性形变,在轴向上直接在固持结构和导向元件之间形成形状配合的实现过程(420)。
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