CN111322408B - 用于密封圈的合金、密封圈以及制造用于机器的密封组件的密封圈的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于密封组件的密封圈包括本体和密封凸缘。本体大体是圆柱形的，并且在负载端和密封端之间沿纵轴线延伸。密封凸缘设置在圆柱形本体的密封端处。密封凸缘外接本体，并且从本体沿径向突出到密封凸缘的远侧周边。密封凸缘包括环形的并设置在远侧周边附近的密封面。密封圈由合金制成，所述合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。

Description

用于密封圈的合金、密封圈以及制造用于机器的密封组件的 密封圈的方法

技术领域

本专利公开总体上涉及一种用于机械和设备的密封组件的密封圈的合金，并且更具体地，涉及一种用于密封组件的密封圈的合金，所述密封组件通过一对密封圈而具有旋转的面对面接触关系。

背景技术

例如，在诸如越野卡车之类的机器中的密封环境可包括相对可移动的部件之间的高压、高速和高偏转。一种用于将润滑剂保持在密封腔内并从设置在密封腔内的相对移动部分之间的轴承表面排除异物的密封组件可包括面型密封件，其中密封是通过使相对旋转的硬质材料密封部分的表面匹配而实现的。

在采用面对面接触相对旋转的两个环的密封件中，迫切需要经济地生产密封表面，该密封表面将在许多小时的繁重使用中承受且保持密封。例如，制造这种密封组件的密封圈的材料的成本可能很昂贵。避免在这种密封圈的生产中使用高成本的材料，同时保持与使用高价原料相当的性能，则是有利的。

美国专利号9,528,171的标题为“Alloy for Seal Ring,Seal Ring,and Methodof Making Seal Ring for Seal Assembly of Machine”。'171专利涉及一种用于密封圈的合金，其由包括以下的合金制成：8重量％至13重量％之间的铁、2重量％至3重量％之间的硅、13重量％至14重量％之间的铬和至少65重量％的镍。

应当领会，该背景描述由发明人创建以帮助读者，并且不认为指示任何指出的问题本身在本领域中被了解。尽管描述的原理在一些方面和实施例中可以缓解其它系统中固有的问题，但是应当领会，受保护的创新的范围由附带的权利要求书限定，而不是由任何公开的特征解决本文中提到的任何具体问题的能力限定。

发明内容

在实施例中，本公开描述了一种用于密封组件的密封圈的合金。该合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。

在其它实施例中，用于密封组件的密封圈包括本体和密封凸缘。本体大体是圆柱形的，并且在负载端和密封端之间沿纵轴线延伸。密封凸缘设置在本体的密封端处。密封凸缘外接本体，并且从本体沿径向突出到密封凸缘的远侧周边。密封凸缘包括环形的并设置在远侧周边附近的密封面。密封圈由合金制成，所述合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。

在其它实施例中，一种制造密封圈的方法包括：由合金制造密封圈；以及将密封圈机械加工到至少一个预定公差。该合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。

从下面的详细描述和附图将领会所公开的原理的另外的和替代的方面和特征。应当领会，本文所公开的合金、用于密封组件的密封圈以及制造用于密封组件的密封圈的方法能够在其它和不同的实施例中实施，并且能够在各个方面进行修改。因此，应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述仅仅是示例性和解释性的，并不限制附带的权利要求书的范围。

附图说明

图1是根据本公开的原理构造的具有面密封组件的机器的实施例的局部剖切的示意性侧视图。

图2是对应于图1中的圆II所包围的位置的根据本公开的原理构造的用于面密封组件的密封圈的实施例的截面示意图。

图3是处于无负载状态的图2的密封组件的负载圈的轴向端视图。

图4是沿图3的线IV-IV截取的放大横截面视图。

图5是图2的密封组件的密封圈的轴向端视图。

图6是对应于图6中的圆VI所包围的位置的图5的密封圈的放大片段视图。

图7是沿图5中的线VII-VII截取的放大横截面视图。

图8是示出根据本公开的原理制造用于密封组件的密封圈的方法的实施例的步骤的流程图。

具体实施方式

本文描述了合金、用于密封组件的密封圈以及制造用于密封组件的密封圈的方法的实施例。在实施例中，用于密封组件的密封圈的合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。在实施例中，合金包含65重量％至75重量％之间的镍。在实施例中，合金还包含2重量％至3重量％之间的硼。在其它实施例中，合金还包含2重量％至3重量％之间的碳。在实施例中，合金不包含大于痕量的钼、钴、锰或铜，或者在其它实施例中，前述的任何两者、前述的任何三者或前述的所有。

在实施例中，用于密封组件的密封圈可使用制造密封圈的任何合适的方法由根据本公开原理的合金制成。在实施例中，密封圈包括本体和密封凸缘。本体大体是圆柱形的，并且在负载端和密封端之间沿纵轴线延伸。密封凸缘设置在圆柱形本体的密封端处。密封凸缘外接本体，并且从本体沿径向突出到密封凸缘的远侧周边。密封凸缘包括环形的并设置在远侧周边附近的密封面。

现在参考附图并且特别是图1，示意性地示出了机器10的一个实施例。机器10包括壳体或框架12，该壳体或框架具有与其联接的轮组件14。轮组件14包括轮毂16、通过轴承20与轮毂16轴颈连接的可旋转的主轴18，以及安装到可旋转的主轴18的轮22。机器10包括制动系统24，其与车组件14布置在一起，并构造为选择性地停止轮22相对于轮毂16的旋转。

根据本公开的原理构造的密封组件30可在安装到轮组件14的轮毂16的第一构件32与呈制动系统24的制动器壳体形式的第二构件34之间提供运行密封。制动器壳体34固定到可旋转的主轴18，使得制动器壳体34可相对于第一构件32围绕旋转轴线旋转，旋转轴线由主轴18限定的纵轴线“LA”对齐。密封组件30设置在第一构件32和第二构件34之间。

根据本公开的原理构造的第二密封组件36设置成形成机器10的第一构件38和第二构件34之间的运行密封，第一构件和第二构件可绕纵轴线“LA”相对于彼此旋转。在实施例中，第一密封组件30和第二密封组件36可为基本上相同的。在其它实施例中，第二密封组件36可不同于第一密封组件30。

金属对金属面密封组件形式的第一密封组件30设置在第一密封腔40中，该第一密封腔在第一构件32和第二构件34之间沿轴向延伸。制动器壳体形式的第二构件34可相对于第一构件32绕纵轴线“LA”旋转，其中第一密封组件30在其间提供运行密封。第二密封组件36类似地设置在第二密封腔42中。在实施例中，第一密封组件30和第二密封组件36可用于保持制动冷却液和/或润滑剂。在其它实施例中，如本领域技术人员将认识到的，根据本公开原理构造的密封组件可用于其它应用中。

在实施例中，机器10可为任何合适的机器，如轮式装载机、反铲、挖掘机、物料搬运机等。在实施例中，机器10包括其它类型的设备，这些设备包括利用密封圈的枢轴连杆布置、密封组件以及具有根据本公开原理构造的密封组件的接头。其它这样的机器的实例包括用于压实、采矿、建筑、农业、运输等的机器。尽管本公开可在轮组件的背景下实现，但是并不由此限制本公开。可考虑各种各样的其它应用，包括履带式拖拉机的各种部件，如履带密封件、履带支重轮和承载支重轮的密封件、销接头组件和料筒、最终驱动布置、螺旋钻驱动/支承布置，以及其中利用可旋转的密封组件的其它合适的机器系统。

第一构件和第二构件可绕纵轴线“LA”相对于彼此旋转，其中密封组件30提供了利用第一构件32和第二构件34之间的运行密封来流体密封所述第一构件和所述第二构件的装置。在实施例中，第一构件32可包括安装至框架12或另外相对于框架12静止的部件，并且第二构件34可包括相对于第一构件32绕纵轴线“LA”可旋转地移动的部件。在其它实施例中，第二构件34可为静止的，并且第一构件32可相对于框架12旋转。然而，应当理解，本文中术语“第一”、“第二”等的使用仅是为了方便参考，而不以任何方式进行限制。

所示的第一密封组件30和第二密封组件36基本上彼此相同。因此，应当理解，一个密封组件的描述也适用于另一密封组件。

参考图2，示出了第一密封组件30。第一构件32可相对于第二构件34绕纵轴线“LA”旋转。第一构件32和第二构件34彼此成间隔关系设置，使得它们沿纵轴“LA”隔开密封间隙距离“SG”。在使用期间，第一构件32和第二构件34可沿纵轴线“LA”相对于彼此沿轴向移动，从而改变密封间隙距离“SG”。

第一密封组件30包括均是环形的第一密封圈111和第二密封圈112以及第一负载圈121和第二负载圈122。第一密封圈111和第二密封圈112以及第一负载圈121和第二负载圈122设置在第一构件32和第二构件34之间的第一密封腔40中。第一密封组件30的第一密封圈111和第二密封圈112以彼此邻接关系设置。第一负载圈121和第二负载圈122分别安装到第一密封圈111和第二密封圈112。第一密封圈111和第二密封圈112可按照本公开的原理由合金制成。第一负载圈121和第二负载圈122优选由合适的弹性体材料(例如，腈、低温腈、氢化腈(HNBR)、硅树脂或氟橡胶)制成。

在第一密封组件30中，第一负载圈121用作垫圈并且密封地接合第一构件32和第一密封圈111以在其间提供液密密封。第二负载圈122用作垫圈并且密封地接合第二构件34和第二密封圈112以在其间提供液密密封。

第一构件32的外侧端部124与第二构件34的内侧端部126处于相邻关系。第一构件32的外侧端部124和第二构件34的内侧端部126均包括负载圈接合表面130。第一构件32和第二构件34的负载圈接合表面130至少部分地限定第一密封腔40，该第一密封腔沿轴向延伸，并且介于第一构件32和第二构件34之间。将理解的是，构件38、34以相似的方式协作以至少部分地限定第二密封腔42。

负载圈接合表面130大体上是环形的并且与纵轴线“LA”同轴。在所示的实施例中，负载圈接合表面130保持图2所示的横截面形状，其在第一构件32和第二构件34围绕纵轴线“LA”外接的整个圆周上基本上连续。

第一密封圈111和第二密封圈112基本上彼此相同。第一密封圈111和第二密封圈112分别为环带的形式。第一密封圈111和第二密封圈112可绕纵轴线“LA”相对于彼此旋转移动。在此布置中，第一密封圈111由于与第一构件32旋转地联接而可认作是静止密封圈。第二密封圈112可认作是旋转密封圈，因为其与第二构件34联接，所述第二构件安装到可旋转的主轴18，并且可相对于第一构件32围绕纵轴线“LA”旋转。

第一密封圈111和第二密封圈112分别具有沿纵轴线“LA”彼此成间隔开关系的负载端131和密封端132、沿轴向延伸的斜的或倾斜的加载表面134，以及密封面136，其设置在密封端132处，并相对于纵轴线“LA”沿径向延伸。第一密封圈111和第二密封圈112彼此邻接，使得第一密封圈111和第二密封圈112的密封面136彼此接触。

密封面136由沿径向延伸的密封凸缘137限定。第一密封圈111和第二密封圈112的密封面136形成沿径向延伸的环带，并且与彼此成密封关系。

每个密封面136沿径向延伸到外周边或远侧周边138。每个密封面136具有邻近于外周边138设置的密封带140。第一密封圈111和第二密封圈112彼此邻接，使得第一密封圈111和第二密封圈112的密封带140与彼此成接触关系。

第一负载圈121和第二负载圈121分别安装到第一密封圈111和第二密封圈112。第一负载圈121和第二负载圈122分别弹性地支承第一密封圈111和第二密封圈112。第一负载圈121与第一密封圈111的倾斜的加载表面134接合，并且第二负载圈122与第二密封圈112的倾斜的加载表面134接合。

第一密封组件30采用呈第一密封圈111和第二密封圈112形式的双锥体。第一密封圈111和第二密封圈112沿纵轴线“LA”的轴向加载借助于第一负载圈121和第二负载圈122实现。渐缩锥形的或倾斜的加载表面134沿第一密封圈111和第二密封圈112的外侧表面形成，以分别接收第一负载圈121和第二负载圈122。第一构件32和第二构件34的负载圈接合表面130定位成与第一密封圈111和第二密封圈112的倾斜加载表面134成对应面对倾斜关系，以便分别在其间容纳第一负载圈121和第二负载圈122。因此，分别通过第一负载圈121和第二负载圈122的轴向加载来实现第一密封圈111和第二密封圈112的轴向加载。

第一负载圈121被压缩，使得其接合第一构件32的负载圈接合表面130和第一密封圈111的倾斜加载表面134。第二负载圈122被压缩，使得其接合第二构件34的负载圈接合表面130和第二密封圈112的倾斜加载表面134。第一负载圈121和第二负载圈122定位成使得它们弹性地支承第一密封圈111和第二密封圈112，并一起驱动第一密封圈111和第二密封圈112的密封面136，以限定密封带140之间的接触带142。第一负载圈121和第二负载圈122以弹簧的方式起作用，以沿纵轴线“LA”在相反的方向上分别向第一密封圈111和第二密封圈112施加轴向负载，以使第一密封圈111和第二密封圈112的密封面136沿接触带142在压力下面对面密封接触，使得形成运行液密密封。

第一构件32和第二构件34的负载圈接合表面130是镜像。第一密封圈111和第二密封圈112的倾斜的加载表面134彼此基本相同。因此，应当理解，以下对第一构件32的负载圈接合表面130和第一密封圈111的倾斜加载表面134的描述分别也适用于第二构件34的负载圈接合表面130和第二密封圈112的倾斜加载表面134。此外，对第一构件32、第一负载圈121和第一密封圈111之间的关系的描述也适用于第二构件34、第二负载圈122和第二密封圈112之间的关系。

第一构件32的负载圈接合表面130和第一密封圈111的倾斜加载表面134处于面对的，间隔开的关系，使得它们限定了环形负载圈腔144，第一负载圈121设置在该环形负载圈腔中。第一构件32的负载圈接合表面130和第一密封圈111的倾斜加载表面134共同协作，以限定邻近第一密封圈111的密封面136的密封端限制部148。密封端限制部148构造成有助于防止第一负载圈121在朝向第二密封圈112的方向上从第一密封圈111轴向滑出，并有助于防止第一负载圈121延伸到其中的夹点。

第一构件32的负载圈接合表面130从其外侧端部124沿轴向延伸，并沿径向面向内。第一构件32的负载圈接合表面130包括邻近第一构件32的外侧端部124的外围保持唇部160和倾斜的负载斜坡部分162。倾斜的负载斜坡部分162由邻近保持唇部160的密封端166，以及与密封端166成轴向间隔的方式设置的负载端167界定。

外围保持唇部160相对于倾斜的负载斜坡部分162的密封端166沿径向向内突出。外围保持唇部160与第一密封圈111的密封面136的外周边138协作以限定密封端限制部148。

过渡节段174可设在外围保持唇部160和倾斜的负载斜坡部分162的密封端166之间。在所示的实施例中，过渡节段174具有截头圆锥形的形状。在其它实施例中，过渡节段174可具有其它构造，例如，如凹形弯曲形状。

负载圈接合表面130的倾斜的负载斜坡部分162在密封端166和负载端167之间延伸。倾斜的负载斜坡部分162的负载端167比倾斜的负载斜坡部分162的密封端166从第一密封圈111的密封面136沿纵轴线“LA”延伸更远。

负载圈接合表面130的倾斜的负载斜坡部分162绕纵轴线“LA”沿周向延伸。倾斜的负载斜坡部分162在密封端166处由过渡节段174界定。倾斜负载的斜坡部分162的负载端167相对于第一密封圈111的密封面136成远侧关系。倾斜的负载斜坡部分162基本为截头圆锥形，并且相对于纵轴线“LA”以预定的负载斜坡角度“θ”向外倾斜，使得倾斜的负载斜坡部分162的密封端166设置在其负载端167的径向外侧。在实施例中，第一构件32的倾斜的负载斜坡部分162相对于纵轴线“LA”沿从负载端167朝向其密封端166的方向向外倾斜，使得负载斜坡角度“θ”处于八度到二十度之间的范围中。

第一密封圈111的倾斜加载表面134沿径向面向外，并且包括底座部分202、倾斜的密封斜坡部分204和圆柱部分206。倾斜的密封斜坡部分204设置在底座部分202和圆柱部分206之间。

底座部分202相对于倾斜的密封斜坡部分204沿径向向外突出，并在密封面136的外周边138处终止。底座部分202与密封面136之间的接触带142沿径向重叠。底座部分202大体上是凹形的，并且可适于围绕地接合第一负载圈121。

第一密封圈111的倾斜的密封斜坡部分204在密封端220处由底座部分202界定，并且在负载端222由圆柱部分206界定。倾斜的密封斜坡部分204的负载端222相对于第一密封圈111的密封面136成远侧关系。倾斜的密封斜面部分204基本上是截头圆锥形的，并且相对于纵轴线“LA”以密封斜坡角度“γ”倾斜，使得倾斜的密封斜坡部分204的密封端220设置在其负载端222的径向外侧。在实施例中，第一密封圈111的倾斜的密封斜坡部分204在从负载端222朝向其密封端220的方向上相对于纵轴线“LA”向外倾斜，使得密封斜坡角度“γ”在八度至三十五度之间的范围内，并且在其它实施例中在八度至二十度之间的范围内。

在实施例中，第一密封圈111的倾斜的密封斜坡部分204的密封斜坡角度“γ”可基本上等于第一构件32的倾斜的负载斜坡部分162的负载斜坡角度“θ”。其它实施例中，第一密封圈的111的倾斜的密封斜坡部分204的密封斜面角度“γ”可小于第一构件32的倾斜的负载斜坡部分162的负载斜坡角度“θ”。在又一些实施例中，如图2中所示，第一密封圈111的倾斜的密封斜坡部分204的密封斜坡角度“γ”可大于第一构件32的倾斜的负载斜坡部分162的负载斜坡角度“θ”。

第一密封圈111的圆柱部分206包括大体上圆柱形并且与纵轴线“LA”同轴的外侧壁225。外侧壁225限定了第一密封圈111的负载端131的外周边230，以与第一构件32协作限定负载端限制部233。

参考图3和图4，示出了第一负载圈121。第一负载圈121和第二负载圈122基本上彼此相同。因此，应该理解，第一负载圈121的描述适用于第二负载圈122。第一负载圈121呈环带形状。如图4中所示，当第一负载圈121处于未加载或未压缩状态时，其具有基本圆形的横截面形状235。在无负载状态(参见图4)时，横截面形状235具有预定的横截面半径“R”。

参考图5-7，示出了第一密封圈111。第一密封圈111是根据本公开原理构造的密封圈的实施例的实例。第二密封圈112与第一密封圈111基本相同。因此，应当理解，第一密封圈111的描述也适用于第二密封圈112。

参考图5和图6，第一密封圈111为环带形。密封凸缘137包括密封面136。密封面136包括设置在密封凸缘137的外周边138附近的密封带140和设置在密封带140(其为了图示目的而在图5和6中以阴影区域示出)与第一密封圈111的内周边248之间的内释放区域245。内释放区域245可在密封带140与内周边248之间为锥形，使得内周边248从密封带140(参见图2)沿轴向移位。

参考图7，第一密封圈111包括圆柱体240和密封凸缘137。圆柱体240沿纵轴线“LA”在负载端131和密封端132之间延伸，该纵轴线与负载端131成相对关系。圆柱体240包括大致为圆柱形的内周边248和倾斜的加载表面134的大部分，该倾斜加载表面与内周边248成径向向外的径向间隔关系。

密封凸缘137设置在密封端132处。密封凸缘137从圆柱体240沿径向突出到其外周边138。密封面136设置在密封凸缘137上并且相对于纵轴线“LA”径向地延伸。密封带140的横截面在内径向边缘257和外周边138之间可为基本上平坦(也参见图6)。在实施例中，密封带140可包括外释放区域，其设置成邻近斜切或渐缩的外周边138。

在实施例中，遵循本公开的原理，用于密封组件的密封圈，如第一密封圈111和第二密封圈112，由合金制成。在实施例中，相对于用于制造密封圈的常规合金，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括降低的镍含量。在此实施例中，铁用来代替一些镍含量，并且合金包括2重量％至3重量％之间的硅。在实施例中，可调整合金的硅含量以保持含铁合金的可铸造性。应当理解，在其它实施例中，遵循本公开原理的合金可用于制造具有与图2和5-7所示的密封圈111、112不同的构造的其它类型的密封圈，如使用碟型弹片的重型双面金属面密封；具有不同加载表面和/或密封面和/或与不同形状的负载圈或环面一起使用的其它类型的双锥密封圈；以及用于其它密封组件的其它密封，这是本领域技术人员理解的。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬，以及至少65重量％的镍。在这些实施例的至少一些中，合金包括大于14重量％且至多16重量％的铬。在这些实施例的至少一些中，合金包括65重量％至75重量％之间的镍。在实施例中，合金还包含2重量％至3重量％之间的硼。在实施例中，合金还包括2重量％至3重量％之间的碳。在实施例中，合金不包含多于痕量的钼、钴、锰、铜、前述的任何两者、前述的任何三者或前述的所有。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括6重量％至9重量％之间的铁。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括6重量％至8重量％之间的铁。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括6重量％至7重量％之间的铁。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括1.5重量％至3重量％之间的硅。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括1.5重量％至2.5重量％之间的硅。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括1.7重量％至2.4重量％之间的硅。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括大于14重量％的铬。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括大于14重量％且至多16重量％的铬。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括14.5重量％至15.5重量％之间的铬。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括15重量％至15.5重量％之间的铬。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括2重量％至3重量％之间的硼。在其它实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括2.5重量％至2.9重量％之间的硼。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括2重量％至3重量％之间的碳。在其它实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括2.2重量％至2.6重量％之间的碳。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括至少65重量％的镍。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开的原理的用于密封组件的密封圈的合金包括65重量％至75重量％之间的镍。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开的原理的用于密封组件的密封圈的合金包括70重量％至75重量％之间的镍。在这些实施例的至少一些中，遵循本公开的原理的用于密封组件的密封圈的合金包括71.5重量％至72.5重量％之间的镍。

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括铬、铁、硅、硼和碳，并且余量为镍(但也可包括杂质)。在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金包括大于14重量％的铬、6重量％至9重量％之间的铁、2重量％至3重量％之间的硼、2重量％至3重量％之间的碳、1.5重量％至3重量％之间的硅，并且余量为镍(但也可包括杂质)。

在优选的实施例中，遵循本发明原理的合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅和至少65重量％的镍。在这些实施例的至少一些中，合金包括65重量％至75重量％之间的镍。

表I列出了遵循本公开原理的合金的非限制性示例性实施例：

在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金由铁、硅、铬、硼和碳组成或基本上由铁、硅、铬、硼和碳组成，其余为镍，但是可包含痕量的杂质。例如，在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金可由表I中的实施例73-100的配方之一组成，并且可包含痕量的杂质。在实施例中，遵循本公开原理的用于密封组件的密封圈的合金可基本上由表I中的实施例73-100的配方之一组成，并且可包含痕量的杂质。

可使用本领域技术人员已知的任何合适的技术来制造根据本公开的原理构造的密封圈。例如，密封圈坯料或“粒料”可通过任何合适的技术来制造，例如，如通过冲压和成型，或铸造。可通过任何合适的技术来机械加工密封圈粒料，如通过使用车床进行车削和/或使用磨床进行研磨操作，例如，以实现密封圈的期望构造。密封圈可机械加工成使得密封凸缘的厚度在预定公差内，密封斜坡角度在预定公差内，并且例如满足其它尺寸公差。应当理解，根据如本文所述的本公开的原理构造的与密封圈和密封组件的其它部件有关的尺寸细节是标称值。类似地，应当理解，遵循本公开原理的合金的各种实施例的组分的重量百分比值被表示为标称值。如本领域技术人员理解的，可设想，在所描述的标称值内还包括适当的公差变化。

参考图8，示出了根据本公开的原理用于制备用于密封组件的密封圈的方法300的实施例的步骤。密封圈遵循本公开的原理由合金制成(步骤310)。将密封圈机械加工到至少一个预定公差(步骤320)。将密封圈的密封面搭接以限定内释放区域(步骤330)。将密封圈的密封面搭接以使密封带变平(步骤340)。抛光密封带(步骤350)。

密封圈可在步骤310中使用任何合适的技术来制造，例如，如通过冲压和成形或铸造。在实施例中，密封圈优选地通过铸造技术生产。在实施例中，密封圈可使用任何合适的铸造技术来制造，如通过本领域普通技术人员已知的离心铸造工艺来制造。

在实施例中，合金包括6重量％至9重量％之间的铁、1.5重量％至3重量％之间的硅、大于14重量％的铬和至少65重量％的镍。在实施例中，合金包含2重量％至3重量％之间的硼和2重量％至3重量％之间的碳。在其它实施例中，该合金包括大于14重量％且至多16重量％的铬和65重量％至75重量％之间的镍。在其它实施例中，遵循本公开原理的任何合金都可用于制造密封圈。

在步骤320中，可通过任何合适的技术来机械加工密封圈，如通过使用车床进行车削和/或使用磨床进行研磨操作。密封圈可机械加工成使得密封凸缘的厚度在预定公差内，密封斜坡角度在预定公差内，并且例如满足其它尺寸公差。

在步骤330中，可以使用任何合适的技术搭接密封面，如用球形搭接，以限定内释放区域。在步骤340中，可使用任何合适的技术搭接密封面，如用平搭接，以使密封带变平。在实施例中，可在步骤340中使用任何合适的技术抛光密封带。

工业适用性

从前述讨论中将容易理解本文所述的用于密封圈的合金、用于密封组件的密封圈以及制造密封圈的方法的实施例的工业适用性。所述的原理适用于包括轮组件的机器和设备，使得一个构件相对于另一构件可旋转地移动。轮组件可包括根据本原理构造的至少一个密封组件。在其它实施例中，根据本公开的原理构造的密封圈可用在用于不同应用中的密封组件中，例如，如浆液泵螺旋钻或用于连杆组件的销接头组件。这种机器的实例包括压实机，例如包括轮式装载机。本文公开的密封圈可有利地提供在新设备上，或者可用于改造在现场运行的现有设备。

在使用期间，第一密封圈111和第二密封圈112有助于防止润滑剂(未示出)从各个腔中泄漏出来。第一密封圈111和第二密封圈112在它们之间提供运行密封。确切地说，第一密封圈111和第二密封圈112在密封接合中彼此相对旋转。第一负载圈121和第二负载圈122以弹簧的方式起作用，以沿纵轴线“LA”的相反方向分别将轴向负载施加在第一密封圈111和第二密封圈112上，以使第一密封圈111和第二密封圈112的密封带140在压力下面对面密封接触，使得形成运行液密密封。密封腔40的结构可帮助保持第一负载圈121和第二负载圈122分别与第一密封圈111和第二密封圈112处于相邻关系，以促进由第一密封圈111和第二密封圈112相对于彼此施加的相反的轴向力。因此，在困难的加载条件下，可抑制流体从密封腔40逸出。

第一密封圈111和第二密封圈112可由遵循本发明的原理的合金通过合适的离心铸造技术制成。遵循本公开原理的合金可表现出良好的可铸造性并且可容易地机械加工以改善制造工艺。遵循本公开原理的合金可表现出耐腐蚀性。

应当理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的实例。然而，可设想，本公开的其它实施例可在细节上与前述实例不同。对本公开或其实例的所有引用旨在引用当时所讨论的特定实例，而并非旨在更一般地暗示对本公开的范围的任何限制。关于某些特征的所有区别和不利言辞旨在表明这些感兴趣特征不是优选的，但除非另外指明，否则并不是将这些特征从本公开的范围中完全排除。

除非本文另有指示，否则本文对值范围的叙述仅仅旨在用作分别提及落入所述范围内的每个独立值的速记方法，并且每个独立值并入到说明书中，如同在本文中分别叙述一样。本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾。

Claims (8)

1.一种用于密封组件的密封圈的合金，所述合金包括：

6重量%至9重量%之间的铁；

1.5重量%至3重量%之间的硅；

大于14重量%的铬；

2重量%至3重量%之间的硼；

2重量%至3重量%之间的碳；

至少65重量%的镍。

2.根据权利要求1所述的合金，其中所述合金包括6重量%至小于8重量%之间的铁。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的合金，其中所述合金包括1.5重量%至2.5重量%之间的硅。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的合金，其中所述合金包括大于14重量%且至多16重量%的铬。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的合金，其中所述合金包括65重量%至75重量%之间的镍。

6.一种用于密封组件的密封圈，其包括：

本体，所述本体大体是圆柱形的，并且在负载端和密封端之间沿纵轴线延伸；

密封凸缘，所述密封凸缘设置在所述本体的密封端处，所述密封凸缘环绕所述本体并且从所述本体沿径向地突出到所述密封凸缘的远侧周边，所述密封凸缘包括密封面，所述密封面是环形的并且设置在所述远侧周边附近；

其中所述密封圈由根据权利要求1至5中任一项所述的合金制成。

7.一种制造密封圈的方法，所述方法包括：

由根据权利要求1至5中任一项所述的合金制造所述密封圈；

将所述密封圈机械加工到至少一个预定的公差。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述密封圈通过离心铸造制成。