CN1187873A - 密封圈 - Google Patents

Abstract

密封圆形横截面活塞杆用的密封圈包括一个环形的、带有一个扇形切口(3)的密封件(2)以及一个覆盖件(1),该覆盖件包括一个配合切口(3)的主段(1e),在覆盖件(2)的圆周方向内延伸的主段(1e)可插入切口中,使两件(1、2)组成一个密封圈。这种布置在密封圈的轴向内具有特别好的密封作用。

Description

密封圈

本发明涉及权利要求1前序部分的一种密封圈。

无润滑运行的活塞式压缩机是密封部分不用单独润滑也能运行的机器。这种压缩机具有固定的密封元件，活塞杆通过这些元件。其中这些密封元件通常成对串联前后布置，并构成一个所谓的密封组件。DE- 42 01 246 C2公知了布置成一个密封组件的这样一对密封元件。密封元件的这种布置和结构具有这样的缺点，即在活塞杆运动方向内必须设置两个紧贴的密封元件来完成密封功能。活塞杆上的这种密封的一个公知的问题是产生摩擦热。摩擦热的散热通过密封元件本身只能是很有限的。因为密封元件通常用塑料制成，而且几乎是起绝热体的作用。所以摩擦热的绝大部分由活塞杆以十分不利的方式导走。因而产生的摩擦热是造成严重摩损的主要原因。所以包括密封元件的密封组件的冷却常常需要付出昂贵的代价。

本发明的任务是克服密封元件的这些公知的缺点。

这个任务是按权利要求1的特征来实现的。从属权利要求2至11涉及其他有利的结构型式。

本发明的密封圈特别适用于无润滑的环形活塞式压缩机，其中密封圈用一种具有所谓自润滑性能的塑料制成。这种密封圈例如作为活塞杆密封(填料套、密封组件)使用。在这种密封中，活塞杆通过固定的密封元件。由于聚合物的密封材料的耐热性很差，所以产生的摩擦热会导致大的发热问题。本发明的密封圈的优点在于，密封圈在活塞杆运动方向内可作得相当薄，而且与引用的先有技术比较，只用一个密封圈来代替迄今为止的两个密封圈就能保证密封作用。本发明的相当薄的密封圈具有这样的优点，即通过活塞杆辐射使传到密封组件的金属外壳的热流增加，这是因为起绝热体作用的密封圈只具有很小的尺寸，而且未被密封圈覆盖的活塞杆表面与密封圈接触面之和的比例变得有利得多的缘故。本发明密封圈的另一个优点是，取消了先有技术公知的径向隔离缝。这样就不再需用两个叠置的密封圈，而是用一个密封圈足够。作为密封圈的适用材料为无润滑运行用的塑料，如具有聚四氟乙烯基体的填充聚合物，或一种机械强度较高的耐高温和耐磨的改良聚合物的混合物，如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚酰亚胺(PI)、聚苯撑硫(PPS)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰胺(PAI)或环氧树脂。

本发明密封圈可用改良的聚醚醚酮制造。这种密封圈具有这样的优点，即可作成很窄的圈，所以活塞杆一方面可通过辐射热使热量更好地传递到密封组件上，另一方面在密封圈和活塞杆之间只有较小的摩擦面，这样就可减少摩擦热。因此可防止活塞杆的过热，这是用聚醚醚酮制成的密封圈的优点，即不产生过热负荷甚或熔化。

下面结合附图来说明本发明的不同实施例。

附图是：

图1a表示环形密封件的俯视图；

图1b表示图1a密封件的侧视图；

图1c表示覆盖件的俯视图；

图1d表示图1c覆盖件的侧视图；

图1e表示组装好的密封圈的俯视图；

图1f表示图1e组装好的密封圈的侧视图；

图1g表示沿图1a剖面线A-A剖开的密封件的截面图；

图1h表示密封圈各件的透视图；

图2a表示环形密封件的俯视图；

图2b表示图2a密封件的侧视图；

图2c表示覆盖件的俯视图；

图2d表示图2c覆盖件的侧视图；

图3a表示带有偏心密封件和覆盖件的密封圈；

图3b表示图3a密封圈的侧视图；

图4a表示密封件的另一个实施例；

图4b表示图4a密封件的侧视图；

图4c表示覆盖件的俯视图；

图4d表示图4c覆盖件的侧视图；

图4e表示组装好的密封圈；

图4f表示图4e密封圈的侧视图；

图5表示组装好状态下的本发明密封装置的径向截面。

图1a以及图1h表示一个具有一个扇形隔离缝3的环形密封件2，该密封件2在该隔离缝处具有一个开口。密封件2具有一个对准活塞杆4的密封面2a，该密封面起密封的作用。图1b表示沿剖面线A-A剖开的截面图，并表示L形横截面，这种结构型式的密封件2具有L形的横截面。密封件2具有一个两侧向两端件2c、2d引出的主件2e。从图1b的侧视图可看出，两个端件2c、2d在一条垂直线S的方向内通过密封件2夹紧的平面或活塞杆4的运动方向比主件2e薄。图1c表示一个具有一个主件1e的覆盖件1，以及在其两侧上连接的环形端件1g。图1d表示图1c所示覆盖件1的侧视图，其中覆盖件1在圆周方向内具有一个用来安装软管状弹簧13的槽1a。密封件2和覆盖件1都具有弹性。图1e表示用覆盖件1和密封件2组成的密封圈12，其中覆盖件1已放在密封件2上，使覆盖件1紧贴在密封件2的下部2f上，并使覆盖件1环形包围密封件2的上部2g。主件1e覆盖密封件2的切口3，并在垂直线s方向内紧贴在端件2c、2d上。这样密封圈12对活塞杆4的整个面积都具有密封作用。主件1e以及密封件2在密封件2的圆周方向内有一个间隙S1。密封圈12最好用一个软管状弹簧13箍住，这样密封圈12便保持预应力作用。在密封圈12作为密封元件使用过程中，活塞杆4的运动导致密封面2a的磨损而引起材料磨损。软管状弹簧13、间隙S1以及密封圈12的弹性性质保证密封面2a能继续紧贴在活塞杆4的表面上。图1f表示图1e密封圈的侧视图。

图2a表示密封件2的另一个实施例，该密封件具有一个主件2e，该主件2e向两侧引出端件2c、2d。密封件2也呈环形并带有一个扇形切口3。此外，密封件2在切口3对面的一侧上有一个用来支承覆盖件1的支承面2h。图2b表示图2a密封件的结构型式的侧视图。和图1b一样，这里的端件2c、2d也比垂直线S方向内的主件2e薄。图2c表示带有主件1e的覆盖件1。图2d表示图2c覆盖件的侧视图，该覆盖件圆周方向的外表面上有一个槽1a用来安装软管状弹簧13。密封件2以及覆盖件1可相似于图1e所示组成一个密封圈12，这样沿活塞杆4的表面形成密封。

图3a表示密封圈12的另一个实施例。密封件2在径向内朝端件2c、2d缩小。这样一个逐渐减小的密封件具有这样的优点，即圆周方向内的弹性性能大致相似。这种形状的密封件12可象图1c所示用一个覆盖件包住。在这种情况中，活塞杆4相对于覆盖件1的圆周不对称布置。另一种可能性为图3a所示覆盖件的结构型式，该覆盖件同样具有一个从主件1e开始逐渐减小的端件1g，其中密封件2和覆盖件1相互这样配合：即密封件2具有一个相对于活塞杆4轴向偏心的台阶2i而覆盖件1则具有一个互补的偏心槽1i；活塞杆4位于整个密封环12中心。图3b表示图3a密封圈12的这种结构型式的侧视图。图4a表示具有主件2e的另一种密封件2，该主件向两侧引出端件2c、2d，而且如图4b所示，端件2c、2d也比主件2e薄。图4c表示一个覆盖件1，该覆盖件在本实施例中只由主件1e组成，如图4d所示，该主件具有一个凸部1f。如图4e所示，覆盖件1e可插入密封件2的切口3中，而且覆盖件1相对于密封件2沿密封件2的圆周方向内布置，并在这个方向内具有一个间隙S1。图4f表示图4e结构型式的侧视图。沿密封件2的圆周方向以及沿主件1e的圆周方向可设置一个槽1a来安装软管状弹簧13。密封圈12特别适用于圆形横截面活塞杆4的密封装置，如图5所示。至少一个包围活塞杆4的密封腔14属于无润滑密封装置或密封组件6的基本结构。该密封腔由两个环形腔5构成并朝对应的圆柱形空间15密封锁紧。密封腔具有两半密封圈12，该密封圈被一个软管状弹簧13箍住，而且具有一个覆盖件1以及一个密封件2。密封圈12在预应力作用下用密封面2a紧贴在活塞杆4上。

Claims (12)

1.圆形横截面活塞杆的密封圈，其特征是，环形密封件(2)具有一个扇形切口(3)，而且一个覆盖件(1)包括一个与该切口(3)相配的主件(1e)，该主件(1e)可插入沿密封件(2)圆周方向延伸的切口(3)中，使两件(1，2)组成一个密封圈。

2.按权利要求1的密封圈，其特征是，主件(1e)在一个垂直于由密封件(2)卡紧的平面的方向(S)内部分地紧贴在密封件(2)上。

3.按权利要求1或2的密封圈，其特征是，密封件(2)具有一个主件(2e)，该主件两侧分别引出一个端件(2c、2d)，其中端件(2c、2d)在垂直方向(S)内比主件(2e)薄，而且主件(1e)在垂直方向(S)内紧贴在端件(2c、2d)上。

4.按权利要求1至3任一项的密封圈，其特征是，密封件(2)具有弹性的性质，而且主件(1e)和密封件(2)具有弹性的性质，而且主件(1e)和密封件(2)在圆周方向内具有一个相互的间隙。

5.按权利要求1至4的密封圈，其特征是，覆盖件(1)两侧从主件(1e)引出端件(1c、1d)，而且端件(1c、1d)紧贴在密封件(2)上，部分地包围在密封件上。

6.按权利要求5的密封圈，其特征是，覆盖件(1)具有弹性的性质。

7.按权利要求1至6任一项的密封圈，其特征是，密封件(2)呈L形，其中宽边构成一个对准活塞杆的密封面(2a)。

8.按权利要求1至7任一项的密封圈，其特征是，密封圈(12)具有一个金属的箍圈(13)。

9.按权利要求1至8任一项的密封圈，其特征是，密封件(2)在径向内的厚度朝扇形切口(3)逐渐减小。

10.按权利要求1至9任一项的密封圈，其特征是，密封件(2)具有一个相对于活塞杆轴向偏心的台阶，而覆盖件(1)则具有一个与之互补的偏心槽。

11.按权利要求1至10任一项的密封圈，其特征是，密封件(2)和/或覆盖件(1)用塑料制成，例如聚四氟乙烯、一种改良的高温聚合物如聚醚醚酮、聚醚酮、聚酰亚胺、聚苯撑硫、聚苯并咪唑、聚酰胺或改良的环氧树脂。

12.活塞式压缩机，具有一个按权利要求1至10任一项所述的密封圈。

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