CN111853242B - 环形密封组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于流体推进器(如压缩机)中的环形密封组件，具有切向切割环组件和径向切割环组件，每个环组件具有弓形段，其中切向切割环组件的每个弓形段具有从外周面延伸到内周面至少1.0mm内的多个通道，其中在密封件磨损后，通道延伸穿过切向切割环组件以用于压力平衡。

Description

环形密封组件
背景技术
本公开总体上涉及用于往复泵、压缩机等中的环形密封组件。更具体地，但非限制性地，本公开涉及一种具有压力平衡的环形密封组件。
在172MPa(25,000psia)以上运行的压缩机和泵中使用的密封件由多组分段的环形构件构造，这些段之间的接头在相邻环形构件之间偏移。环形构件中的第一个，即在密封件的较低压力侧上的一个，用于密封在压缩机中往复运动的柱塞或杆，而另一个环形构件用于关闭第一环形构件的段之间的接头。这种密封结构例如在美国专利第3,542,374号和美国专利第3,711,104号中示出。
在美国专利第3,542,374号中，形成密封组件的密封环由具有相邻密封面的段构造。一个环具有切向切割的端表面，并且另一个环具有径向切割的端表面，端表面沿周向移位，从而不重叠。以这种方式构造的密封件性能令人满意。然而，在非常高的压力服务下，由于高压，密封环会在往复杆上施加相当大的力。这种大的力导致相对较差的润滑特性，并且因此由于其上的高度磨损而导致较短的密封寿命。
因此，多年来已经提出了许多修改，以提供密封件的压力平衡，努力减少力和磨损，从而提高密封件寿命。这些修改的示例在美国专利第3,711,104号和美国专利申请公开第2009/0108535 A1中进行了公开。
许多提议的修改是复杂的，并且难以制造。
工业上需要用于高压压缩机等的改进的环形密封组件，其提供优异的密封特性，同时减少磨损和延长寿命。
工业上需要改进的环形密封组件，其可以快速和容易地组装，并且能够自我补偿磨损。
工业上需要易于制造的改进的环形密封组件。
发明内容
本公开涉及环形密封组件。
如下文所概述，本发明有几个方面。在下文中，本发明的具体方面概述如下。括号中设置的附图标记和表达是指下面参考附图进一步解释的示例实施例。然而，附图标记和表达仅是说明性的，并不将该方面限制于示例实施例的任何特定组件或特征。这些方面可以被表述为权利要求，其中括号中设置的附图标记和表达被省略或者由其他适当的附图标记和表达替代。
方面1。一种用于流体推进器(10)中的环形密封组件(22)，流体推进器具有圆筒(14)，圆筒中具有用于容纳所述密封组件(22)的环形凹槽(24)，环形凹槽(24)具有第一径向壁(26)和第二径向壁(28)，流体推进器具有往复杆(12)，往复杆通过密封组件(22)在圆筒(14)中往复运动，密封组件(22)包含：
切向切割环组件(30)，其可容纳在环形凹槽(24)中，切向切割环组件(30)具有外周面(37)和内周面(38)，内周面(38)用于密封地接合往复杆(12)并且限定内径D，切向切割环组件(30)具有形成第一密封表面的第一环形面(44)和布置成密封地接合环形凹槽(24)的第一径向壁(26)的第二环形面(40)，第一环形面(44)和第二环形面(40)在其间限定厚度h，切向切割环组件(30)包含多个弓形段(50)；以及
径向切割环组件(32)，其可容纳在环形凹槽中，径向切割环组件(32)具有外周面(46)和内周面(48)，内周面(48)用于接合往复杆(12)，径向切割环组件(32)具有与切向切割环组件(30)的第一密封表面密封接合的环形面(45)，径向切割环组件(32)包含多个弓形段(60)；
其中切向切割环组件(30)具有从切向切割环组件(30)的外周面(37)延伸到切向切割环组件(30)的内周面(38)的至少1.0mm内的多个通道(70)，多个通道(70)的每个通道具有各自的直径di，其中对于每个通道i的di<2.6mm，
其中切向切割环组件(30)的内周面(38)处的多个通道(70)的每个通道与切向切割环组件(30)的内周面(38)处的第二环形面(40)的距离至少为1.5mm，并且不大于切向切割环组件(30)的内周面(38)处的第二环形面(40)0.75×h的距离；并且
其中切向切割环组件(30)中的多个通道(70)的数量至少为
Figure BDA0002455210410000021
其中d是多个通道(70)的直径的均值。
方面2。如方面1中的环形密封组件(22)，其中多个通道(70)中的每个通道延伸到切向切割环组件(30)的内周面(38)的至少0.5mm内。
方面3。如方面1或方面2中的环形密封组件(22)，其中多个通道(70)中的每个通道延伸到切向切割环组件(30)的内周面(38)不小于0.1mm的距离。
方面4。如方面1或方面2中的环形密封组件(22)，其中多个通道(70)中的每个通道延伸穿过切向切割环组件(30)的内周面(38)。
方面5。如方面1中的环形密封组件(22)，其中环形密封组件(22)具有初始安装状态和后续操作状态，其中多个通道(70)中的每个通道在初始安装状态下延伸到切向切割环组件(30)的内周面(38)不小于0.1mm的距离，并且其中多个通道中的每个通道在后续操作状态下延伸到切向切割环组件(30)的内周面(38)。
方面6。如方面4中的环形密封组件(22)，其中在切向切割环组件(30)的内周面(38)处(沿着该内周面)，没有将多个通道(70)中的任何通道连接到多个通道(70)中的另一通道的凹槽。
方面7。如方面1至6中任一方面的环形密封组件(22)，其中切向切割环组件(30)的多个弓形段(50)具有由大致与所述内径相切延伸的平面限定的配合端表面(52、54)。
方面8。如方面1至7中任一方面的环形密封组件(22)，其中切向切割环组件(30)的多个弓形段(50)具有平坦的配合端表面(52、54)，配合端表面中的每个在内周面(38)处以至少90°且至多150°或至多120°的夹角α与径向直线相交。
方面9。如方面1至8中任一方面的环形密封组件(22)，其中径向切割环组件(32)的多个弓形段(60)具有相对于切向切割环组件(30)的多个弓形段(50)的配合端表面(52、54)周向偏移的径向设置的端表面(62、64)。
方面10。如方面1至9中任一方面中的环形密封组件(22)，其中多个通道(70)中的每个通道彼此隔开。
方面11。如方面1至10中任一方面的环形密封组件(22)，其中多个通道(70)的通道开口之间的中心至中心距离彼此等距隔开。
方面12。如方面1至11中任一方面的环形密封组件(22)，进一步包含保持装置(36、47)，用于将环形密封组件(22)保持在环形配置中，并且在径向方向上朝着环形密封组件(22)的中心区域弹性地偏压密封组件，以当位于环形凹槽(24)中时朝着往复杆(12)偏压密封组件(22)。
方面13。如方面12中的环形密封组件(22)，其中保持装置(36、47)是环形弹簧。
方面14。如方面1至13中任一方面的环形密封组件(22)，其中切向切割环组件(30)中的多个通道(70)的数量最多为
Figure BDA0002455210410000041
附图说明
图1是示出位于压缩机、泵等中的本公开的改进的密封组件的局部剖视图。
图2是切向切割环组件的平面图。
图3是大致沿着图2的线3-3截取的切向切割环组件的半剖视图。
图4是径向切割环组件的平面图。
图5是大致沿着图4的线5-5截取的径向切割环组件的半剖视图。
图6是切向切割环组件的平面图。
图7是切向切割环组件的平面图。
图8是穿过密封件的压力分布(pressure profile)图。
图9是切向切割环组件的截面图，用于讨论密封件上的压力分布(pressuredistribution)。
图10是现有技术切向切割环组件的截面图，用于讨论密封件上的压力分布。
图11是切向切割环组件的截面图，用于讨论密封件上的压力分布。
图12是切向切割环组件的截面图，用于讨论推荐的通道数量和通道间距。
具体实施方式
随后的详细描述仅提供了优选的示例性实施例，并不旨在限制本发明的范围、适用性或配置。相反，随后对优选示例性实施例的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的优选示例性实施例的使能描述，应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
本文使用的冠词“一”和“一个”在应用于说明书和权利要求书中描述的本发明的实施例中的任何特征时表示一个或多个。“一”和“一个”的使用并不将含义限制为单个特征，除非明确说明了这样的限制。单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”表示一个或多个特定的指定特征，并且根据其使用的上下文可以具有单数或复数含义。
形容词“任何”是指一个、一些或所有的任意数量。
在本说明书中，除非另有明确说明，否则词语“或”是指当满足所述条件中的一个或两个时返回真值的运算符，而不是仅要求满足其中一个条件的运算符“异或”。
置于第一实体和第二实体之间的术语“和/或”包括(1)仅第一实体，(2)仅第二实体，以及(3)第一实体和第二实体的任何含义。置于3个或更多实体的列表的最后两个实体之间的术语“和/或”表示列表中的实体的至少一个，包括此列表中的任何特定实体的组合。例如，“A、B和/或C”与“A和/或B和/或C”具有相同的含义，并且包含A、B和C的以下组合：(1)只有A，(2)只有B，(3)只有C，(4)A和B，并且没有C，(5)A和C，并且没有B，(6)B和C，并且没有A，(7)A和B和C。
在特征或实体列表之前的短语“至少一个”表示实体列表中的一个或多个特征或实体，但不一定包括实体列表中具体列出的每个和每一个实体中的至少一个，并且不排除实体列表中实体的任何组合。例如，“A、B或C中的至少一个”(或等同地“A、B和C中的至少一个”或等同地“A、B和/或C中的至少一个”)具有与“A和/或B和/或C”相同的含义，并且包含A、B和C的以下组合：(1)只有A，(2)只有B，(3)只有C，(4)A和B，并且没有C，(5)A和C，并且没有B，(6)B和C，并且没有A，(7)A和B和C。
术语“多个”表示“两个或多于两个”。
参考附图提供优选实施例的详细描述，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。
图1示出了根据本公开的环形密封组件22，用于具有往复杆12的流体推进器10中，往复杆通过密封组件22在圆筒14中往复运动。流体推进器10可以是泵、压缩机等。
流体推进器10具有圆筒14，圆筒具有足够厚度的外壁16，以承受所需的内部压力。圆筒具有环形凹槽24，其可以形成在间隔件18和20中。可以提供间隔件18和20，使得将将包括一个或多个密封组件22的期望的密封件可以方便地定位在流体推进器10中。
如图1中所示，间隔件18和20可以形成有环形凹陷，该环形凹陷提供环形凹槽24，环形凹槽24的尺寸设计为容纳密封组件22。凹槽24包括第一径向(密封)壁26和第二径向(非密封)壁28。
环形密封组件22包含可容纳在环形凹槽24中的切向切割环组件30。切向切割环组件的细节如图2和图3中所示。切向切割环组件30可以由本领域已知的任何合适的材料制成，例如，填充的特氟龙、填充的PEEK和具有添加剂以提高耐磨性的其他塑料。
切向切割环组件30具有外周面37和内周面38。内周面38用于密封地接合往复杆12。内周面38限定内径D。切向切割环组件30具有形成第一密封表面的第一环形面44和布置成密封地接合环形凹槽24的第一径向壁26的第二环形面40。
第一环形面44和第二环形面40在其间限定厚度h。本公开的切向切割环组件30的厚度可以大于现有技术的切向切割环组件，并且可以在3mm至20mm的范围内。
切向切割环组件30包含多个弓形段50。切向切割环组件30可以具有三个弓形段50，这三个弓形段可以基本上彼此相同。如图2中所示，切向切割环组件30的多个弓形段50可以具有由平面限定的配合端表面52、54，该平面延伸成与切向切割环组件30的内径或内周面38的切线大致相切或大致平行。如图9中所示，平面配合端表面(52、54)中的每个可以在内周面(38)处以至少90°且至多150°或至多120°的夹角α与径向直线相交。
弓形段50的端表面52与形成在另一个弓形段50的相对端上的端表面54密封接合，并且可以相对于该端表面滑动。每个弓形段50可以沿着配合端表面52、54与其圆周相邻的弓形段50保持滑动接触。
环形密封组件22包含可容纳在环形凹槽24中的径向切割环组件32。径向切割环组件32的细节如图4和图5中所示。径向切割环组件32可以由本领域已知的任何合适的材料制成，并且通常由与切向切割环组件30相同的材料制成。
径向切割环组件32具有外周面46和内周面48。内周面48用于接合往复杆12。径向切割环组件32具有与切向切割环组件30的第一密封表面密封接合的环形面45。径向切割环组件32包含多个弓形段60。径向切割环组件32可以具有三个弓形段60，该三个弓形段可以基本上彼此相同。
如图4中所示，径向切割环组件32的多个弓形段60具有径向设置的端表面62、64。相邻弓形段60上的端表面62和64可以间隔开，以允许在径向切割环组件32的内周面48上确实发生磨损的情况下减小其直径。当靠近切向切割环组件30放置在一起时，径向设置的端表面62、64相对于切向切割环组件30的多个弓形段50的配合端表面52、54偏移。
如图2和图4中所示，可以提供定位销34，以保持径向切割环组件32的径向设置的端表面62、64和切向切割环组件30的多个弓形段50的配合端表面52、54的适当圆周偏移。定位销34相对于径向切割环组件32固定切向切割环组件30，使得相邻构件60的端表面62和64偏离构件50的相邻端表面52和54。通过这种布置，径向切割环组件32封闭并且密封切向切割环组件30的相邻构件50上的端表面52和54之间存在的空间。定位销34是示例性的，因为可以使用任何已知的保持适当偏移的装置。
切向切割环组件30具有多个通道70，该通道可以间隔开。在外周面37上，通道开口之间的中心到中心距离可以是等间距的。切向切割环组件30的多个弓形段50中的每个弓形段都具有通道。多个通道70从切向切割环组件30的外周面37延伸到切向切割环组件30的内周面38的至少1.0mm内。延伸到切向切割环组件30的内周面38的至少1.0mm内意味着在内周面38处的通道末端处存在不超过1.0mm的材料。多个通道70中的一个或多个或全部可以从外周面37延伸到内周面38，即穿过切向切割环组件30，或者终止于切向切割环组件30中距内周面38不超过1.0mm的径向距离处。优选地，多个通道70中没有通道通过沿着切向切割环组件30的内周面38的任何凹槽等连接到多个通道70中的另一通道。通道之间的材料有助于改善环形密封组件22的磨损特性。
如图6中所示，多个通道中的每个通道可以从切向切割环组件30的几何中心径向延伸。可替代地，单个弓形段中的通道可以彼此平行延伸，例如如图7中所示，平行于切向切割环组件30的配合端表面52、54中的一个。通道可以以任何合适的方式从切向切割环组件30的外周面37向内周面38延伸。
在将环形密封组件22安装在环形凹槽24中时，多个通道70中的每个通道可以延伸到切向切割环组件30的内周面38不小于0.1mm的距离。图6示出了没有完全延伸到内周面38的通道。延伸到切向切割环组件30的内周面38不小于0.1mm的距离意味着在内周面38处的通道末端处存在不小于0.1mm的材料。可以在内周面38处的每个通道70中提供一点材料，以改善环形密封组件22的磨损。
当在安装时在内周面38处没有提供材料并且从切向切割环组件30的外周面37到内周面38提供了贯通通道时，通道可能在初始操作期间以对于操作来说太高和/或对于密封件有效磨损来说太高的水平泄漏。密封件需要磨损并且呈轴的形状，这样才能令人满意地密封，如果通道有严重的泄漏并且向低压侧泄漏，就不会发生这种情况。
通道可以从外径(外周面37)钻出，而不穿透内径(内周面38)。从通道的内周面38径向延伸到通道中大约0.1mm至1mm的一点材料可以留下，使得密封件可以在密封件的压力平衡完成之前磨损，这在以后的操作期间发生。在磨损之后和在随后的操作状态期间，多个通道70中的每个通道延伸到切向切割环组件30的内周面38。在随后的操作状态中，此时密封件已经充分磨损，使得密封件的整个表面与轴良好接触。
切向切割环组件30和/或径向切割环组件32可以通过添加制造(例如3D打印)来制成。
多个通道70中的每个通道具有各自的直径di，其中每个通道i的di<2.6mm。每个通道i的相应直径di可以至少为0.5mm。通道直径的下限是针对与使用由于其小直径而不容易断裂的钻头相关的实际限制而选择的，并且上限被选择为与密封件的厚度h相比相对较小，以允许孔(通道)周围有足够的材料作为密封表面。在多个通道中的任何一个通道的横截面不是圆形的情况下，直径是水力直径。
切向切割环组件30的内周面38处的多个通道70中的每个通道的最近边缘至少为1.5mm的距离Dy,最小，并且不大于切向切割环组件30的内周面38处的第二环形面40的0.75×h的距离Dy,最大(图11)。选择1.5mm的最小距离，因为这是影响孔(通道)和第二环形面40的底部边缘之间的密封所需的最小距离。底部边缘是内周面38和第二环形面40相遇的边缘。当环形密封组件22位于环形凹槽24中时，底部边缘可以限定切向切割环组件30和杆12之间的密封间隙的轴向端。
如果钻孔距离底部边缘甚至小于1.5mm，则通过该孔并且到达第二环形面40的底部边缘的泄漏的量急剧增加。选择的0.75×h的最大距离是为了提供一些最小的压力平衡效果。如果钻孔的深度超过0.75×h，则压力平衡的好处将被大大抵消。
关于压力平衡，径向切割环组件32的外周面46和内周面48暴露在较高的压力下。对于切向切割环组件30，外周面37和内周面38之间的压力差以及切向切割环组件30在往复杆12上的合力取决于第一环形面44和第二环形面40之间的通道70的位置以及切向切割环组件30中的通道70的数量。
多个通道70的数量至少为
Figure BDA0002455210410000081
其中D是切向切割环组件30的内周面38的内径，h是切向切割环组件的厚度，并且d是多个通道70的直径的均值。
通过简化分析可以确定合适的通道数量。
流体穿过滑动填料的面的泄漏产生从密封组件的高压侧到密封组件的低压侧的逐渐压降。对这泄漏的限制主要是密封组件的内周面38和往复杆表面之间的微小间隙的作用。密封面上的间隙相对恒定，因此整个泄漏路径上的流量限制恒定。为了研究面上的压降是如何产生的，可以将泄漏路径视为大量的等流量限制。对于不可压缩流体，每个限制都会产生一个独立于压力的压降。对于可压缩流体，每个限制的气体泄漏与
Figure BDA0002455210410000091
成比例，其中Ph是限制的高压侧的压力，并且Pl是限制的低压侧的压力。
对于一系列10个限制，图8中示出了高压(Ph)为500(任何压力单位)和低压(Pl)为200(与高压相同的压力单位)时密封件的厚度上的压力分布图。压降分布非常接近曲线。然而，该曲线是相对线性的，因此穿过密封件的线性压力分布的近似值是有用的第一近似值。
确定密封表面的面上的二维压力分布更加复杂。利用密封面上压力如何变化的第一近似值，可以近似密封面上各点的压力。在密封面上的任何一点处，压力可以近似为与已知压力的任何两点之间的压力成线性比例。对于简单的一维固体密封件，其中在密封件的一侧有高压，并且在另一侧密封件有低压，面上的压力分布与其沿密封件的圆周的位置无关。
当本公开的通道包括在切向切割的密封环中时，密封面上的压力分布不再是一维的。仍然可以假设在两个已知压力点之间的线性近似，但是压力也受到流体在任何两个已知压力点之间可以采取的各种路径的影响。
图9示出了切向切割密封环中的两种不同的切向切割设计，每个都具有多个等距通道。每个通道位于切向切割密封环30的第一环形面44和第二环形面40之间的中间部位。对于等距通道，对称线可以位于通道之间，因此只需要考虑一个部分。
参考图9，点A与通道边缘和底部边缘等距，在通道边缘处，密封件受到来自多个通道70中的一个的高压Ph，并且在底部边缘处，密封件受到低压Pl。从通道到点A到低压边缘的压力分布将遵循一条近似的大致线性曲线。此压力曲线遵循两个已知压力之间的最短路径。
对于通道位于切向切割密封环的第一环形面44和第二环形面40之间的中间部位的情况，与没有通道的密封件相比，压力分布已经朝着低压面移动了大约一半。通道正上方的压力仍然处于Ph，使得来自作用在内侧面38和外侧面50上的压力的力相等，并且通道正上方的任何地方的压力都不会产生接触力。
参考图9，在点B处，流体必须沿同样远离通道和低压边缘的更长路线行进。波浪线1连接与切向切割密封组件的通道和低压边缘等距的所有点，因此波浪线1上任何地方的压力都近似为
Figure BDA0002455210410000101
由被密封的流体施加在密封面上的压力在这条线以下更接近Pl，并且在这条线以上更接近Ph。进一步地，我们可以假设压力从线1到压力为Pl的底部边缘的任何地方，以及到压力为Ph的顶部边缘或孔的任何地方线性变化。
作为第一近似值，面积A75构成了75％的接触载荷通过压差Ph-Pl产生在切向切割密封件的内周面38上的面积。由此压差产生的密封上的力作为面积A75的线性函数而减小。换句话说，作为第一近似值，如果在密封面上产生75％压力载荷的面积减少50％，则由这部分压力载荷产生的力和随后的接触应力也减少50％。
传统密封件的压力分布如图10中所示。这里，由流体施加在密封面上的压力与距密封面的距离成线性比例，使得25％的接触载荷L在密封件的中点之上，并且75％在中点之下产生。此接触载荷与面积成比例，A25和A75如图所示。
通过引入用于高压流体进入密封面的中心的密封件的通道70，中间压力位置向下移动，如图11中所示。这将面积A75减少50％。它还增加了承受剩余25％载荷的面积A25。如果标准密封件承受由密封件两侧的压差引起的载荷L，则增加压力平衡孔引起的面积偏移会将密封件上的总载荷降低至0.5×A75×0.75L+1.5×A25×0.25L＝0.75L，假设A75和A25是图10中所示的密封件的面积A75和A25，即面积A75和A25大小相等且均为1(为了简单起见)。然而，面积A25上的压力分布不仅仅是从顶表面44到线1的线性分布。它还受到孔(通道)存在的影响。
在线1和密封件的高压面之间，压力进一步下降。另一条线可以画在作用在密封面上的压力等于或非常接近Ph的地方。为了确定这条线，必须考虑从高压侧到低压侧的多条泄漏路径。产生剩余25％接触压力的最终面积更难确定，但明显小于密封面的整个剩余面积。为了确定整个密封面上的实际二维压力分布，需要对特定的几何形状进行数值分析。
沿密封内周面的圆周的通道之间的距离优选不大于通道到在Pl下的低压面距离的两倍。图11表明，任何更大的距离都将降低压力平衡的有效性，因为实际上没有尽可能多地减少面积A75，因此没有降低接触压力。参考图12，距离DX应小于或等于4DY。
通道的优选最小数量可以由切向切割环组件30的内周面38的周长C和通道之间的推荐最大距离Dx,最大确定，假设通道之间的距离大致相等。周长C等于πD。通道的中心到中心距离为Dx+d，其中d是通道的平均直径。优选的最小通道数量是n最小是
Figure BDA0002455210410000111
其中Dx,最大是通道间的最大推荐距离。
如上所述，推荐Dx≤4*Dy，所以Dx,最大＝4Dy。Dy的最大值为0.75*h，因此代入，Dx,最大＝3*h。
优选的最小通道数量n最小是
Figure BDA0002455210410000112
最大通道数量n最大可以根据实际情况确定。优选的是，在内周面38处的通道之间至少有一些材料。材料的量可以使得在每个通道之间存在至少一个平均直径d。则最大通道数量n最大可以是
Figure BDA0002455210410000113
如在现有技术设计中，环形密封组件22可以进一步包含保持装置。保持装置将环组件保持在环形配置中，并且当位于环形凹槽24中时，朝着往复杆弹性地偏压密封组件。图1至图3示出了保持切向切割环组件30的保持装置36。图1和图5示出了保持径向切割环组件32的保持装置47。保持装置36可以是环形弹簧。

Claims (14)

1.一种用于流体推进器中的环形密封组件，所述流体推进器具有圆筒，所述圆筒中具有用于容纳所述密封组件的环形凹槽，所述环形凹槽具有第一径向壁和第二径向壁，所述流体推进器具有往复杆，所述往复杆通过所述密封组件在所述圆筒中往复运动，所述密封组件包含：
切向切割环组件，其可容纳在所述环形凹槽中，所述切向切割环组件具有外周面和内周面，所述内周面用于密封地接合所述往复杆并且限定内径D，所述切向切割环组件具有形成第一密封表面的第一环形面和布置成密封地接合所述环形凹槽的所述第一径向壁的第二环形面，所述第一环形面和所述第二环形面在其间限定厚度h，所述切向切割环组件包含多个弓形段；以及
径向切割环组件，其可容纳在所述环形凹槽中，所述径向切割环组件具有外周面和内周面，所述内周面用于接合所述往复杆，所述径向切割环组件具有与所述切向切割环组件的所述第一密封表面密封接合的环形面，所述径向切割环组件包含多个弓形段；
其中所述切向切割环组件具有从所述切向切割环组件的所述外周面延伸且终止于距所述切向切割环组件的所述内周面不超过1.0mm的径向距离处的多个通道，所述多个通道的每个通道具有各自的直径di，其中对于每个通道i的di<2.6mm，
其中所述切向切割环组件的所述内周面处的所述多个通道的每个通道与所述切向切割环组件的所述内周面处的所述第二环形面的距离至少为1.5mm，并且不大于所述切向切割环组件的所述内周面处的所述第二环形面的0.75*h的距离；并且
其中所述切向切割环组件中的所述多个通道的数量至少为
Figure FDA0003499672960000011
其中d是所述多个通道的所述直径的均值。
2.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述多个通道中的每个通道终止于距所述切向切割环组件的所述内周面不超过0.5mm的径向距离处。
3.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述多个通道中的每个通道延伸到所述切向切割环组件的所述内周面不小于0.1mm的距离。
4.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述多个通道中的每个通道延伸到所述切向切割环组件的所述内周面。
5.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述环形密封组件具有初始安装状态和后续操作状态，其中所述多个通道中的每个通道在所述初始安装状态下延伸到所述切向切割环组件的所述内周面不小于0.1mm的距离，并且其中所述多个通道中的每个通道在所述后续操作状态下延伸到所述切向切割环组件的所述内周面。
6.根据权利要求5所述的环形密封组件，其中在所述切向切割环组件的所述内周面处，没有将所述多个通道的任何通道连接到所述多个通道的另一通道的凹槽。
7.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述切向切割环组件的所述多个弓形段具有由大致与所述内径相切延伸的平面限定的配合端表面。
8.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述切向切割环组件的所述多个弓形段具有平坦的配合端表面，所述配合端表面中的每个在所述内周面处以至少90°且至多150°的夹角α与径向直线相交。
9.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述径向切割环组件的所述多个弓形段具有相对于所述切向切割环组件的所述多个弓形段的配合端表面偏移的径向设置的端表面。
10.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述多个通道中的每个通道彼此隔开。
11.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述多个通道的通道开口之间的中心至中心距离彼此等距隔开。
12.根据权利要求1所述的环形密封组件，进一步包含保持装置，所述保持装置将所述环形密封组件保持在环形配置中，并且当位于所述环形凹槽中时朝着所述往复杆弹性地偏压所述密封组件。
13.根据权利要求12所述的环形密封组件，其中所述保持装置是环形弹簧。
14.根据权利要求1所述的环形密封组件，其中所述切向切割环组件中的所述多个通道的数量最多为
Figure FDA0003499672960000021
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