TW201912981A - 旋轉密封配置及用於高壓應用之旋轉密封 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種旋轉密封配置(10)，其具有一可黏塑性變形材料之一支撐環(28)，該支撐環(28)具有配置於高壓側處之一第一支撐構件(34)及配置於低壓側處之一第二支撐構件(36)，其中該兩個支撐構件藉由一後部分(38)來彼此連接。由於該兩個支撐構件，該支撐環(28)之一環形溝槽(46)受橫向定界，該環形溝槽(46)在朝向密封面之方向上敞開且一密封環(30)經配置而被保持於其中。該密封環(30)依一動態密封方式與該密封面(20)鄰接；一可彈性變形預拉元件(32)配置於一機器組件之密封保持結構(22)與該支撐環(28)之間以在相對於該密封面(20)正交定向之一預拉方向(52)上經由該支撐環(28)抵著該密封面(20)預拉該密封環(30)。當該預拉元件(32)由該高壓側H處之一操作壓力P壓力啟動時，依使得該支撐環(28)使其低壓側支撐構件(36)朝向該密封面(20)移動且使其高壓側支撐構件(34)遠離該密封面(20)移動之一方式引起支撐於兩個機器組件(12、14)之一者之一支撐面(60)上之該預拉元件(32)在該預拉方向(52)上依壓力方面與該操作壓力P成比例之一方式變形。

Description

旋轉密封配置及用於高壓應用之旋轉密封

本發明係關於一種用於高壓應用之旋轉密封配置。旋轉密封配置出現於諸多技術應用中且具有一第一機器組件及一第二機器組件，該第一機器組件及該第二機器組件可在形成一密封間隙的同持彼此間隔地圍繞一旋轉軸線相對於彼此旋轉。該兩個機器組件之一者可為(例如)一(驅動)軸，而另一者可為該軸支撐於其上之一外殼。至少一旋轉密封配置於該兩個機器組件之間，一高壓區域藉由該至少一旋轉密封來相對於該密封間隙之一低壓區域(例如周圍大氣)密封。該旋轉密封經配置以保持於一機器組件之一密封保持結構上且具有根據一構造類型之一預拉環、一密封環及用於該密封環之一支撐環。該密封環依一動態密封方式與各自另一機器組件之密封面鄰接。

此等旋轉密封配置之旋轉密封在諸如(例如)泵、壓縮機或旋轉貫通軸承之高壓應用中經受一巨大機械及熱負載。因此，必須確保在操作使用期間旋轉密封之適當潤滑及冷卻且必須防止密封環抵著密封面之過度密封壓力。此外，必須採取建設性預防措施以防止密封元件非所要地擠壓至密封間隙中。否則，存在旋轉密封過早失效之風險。

因此，本發明之一目的係提供一種旋轉密封配置及一種用於高壓應用之旋轉密封，該等高壓應用具有一改良使用壽命且同時可依一簡單及具成本效益之方式提供。

使用如專利技術方案1之旋轉密封配置來達成根據本發明之目的。技術方案15中闡述根據本發明之旋轉密封。附屬技術方案及[實施方式]中闡述本發明之較佳發展。

在根據本發明之旋轉密封配置中，旋轉密封包括一可黏塑性變形材料之一支撐環，該支撐環具有配置於高壓側處之一第一支撐構件及配置於低壓側處以與該第一支撐構件隔開之一第二支撐構件。該兩個支撐構件藉由一後部分來彼此連接。在朝向密封面之方向上敞開之該支撐環之一環形溝槽由該兩個支撐構件橫向定界。一密封環經配置以保持於該支撐環之該環形溝槽中。與該密封環相比，該支撐環具有一更大剛性。特定言之，在此例項中，該支撐環之材料可具有比該密封環之材料大之一模數或彈性模數。

因此，該支撐環在三側處接合於該密封環上。藉此，該密封環在預拉方向及密封間隙之方向上相對於該支撐環固定於適當位置中或實質上經配置以保持固定於該支撐環上之適當位置中之一狀態。若該旋轉密封構造為一徑向軸密封，則該支撐環因此在相對於旋轉軸線之一徑向方向上接合於該密封環上且另外在一軸向方向上於兩側處接合於該密封環上。就構造為一軸向軸密封之一旋轉密封而言，該支撐環在相對於該旋轉軸線之一軸向方向上於僅一側處接合於該密封環上且在一徑向方向上於兩側處接合於該密封環上。

在各情況中，該密封環依一動態密封方式與另一機器組件之密封面鄰接(與一動態密封部分鄰接)。一可彈性變形預拉元件配置於具有密封保持結構之機器組件與該支撐環之該後部分之間，該密封環藉由該可彈性變形預拉元件來經由該支撐環預拉於該密封面之方向上。

在該旋轉密封之非加壓操作狀態中，該支撐環之該兩個支撐構件根據本發明配置成與該密封面隔開。因此，在該旋轉密封之非加壓狀態中，該等支撐構件不與該密封面接觸以防止該支撐環與一機器組件之密封面之間的一非所要摩擦。藉此，亦可確保使用配置於高壓側處之一流體來適當潤滑該密封環與該密封面之間的接觸面區域。

該旋轉密封可藉由存在於高壓側H處之一操作壓力來經由該預拉元件壓力啟動。該預拉元件之一壓力啟動依使得該支撐環使該低壓側支撐構件因該預拉元件而朝向該密封面移動且使其高壓側支撐構件因藉由該預拉元件之該支撐環之一高壓側鬆弛而與該預拉方向相反地遠離該密封面移動之一方式引起支撐於該兩個機器組件之一者之一支撐面上之該預拉元件依壓力方面與該操作壓力成比例之一方式變形。就根據本發明之旋轉密封配置而言，該預拉元件之該壓力啟動因此總體導致該支撐環之高壓側邊緣部分及該支撐環之低壓側邊緣部分之一相反變形。換言之，該密封環由於該預拉元件之變形而經受一扭矩且本身會變形。藉此，隨著操作壓力增大，由該支撐環之該低壓側支撐構件使該密封間隙不斷變窄。藉此，可依一可靠方式且根據要求抵制該密封環非所要地擠壓於該密封間隙中。在此例項中，術語「與壓力成比例」意欲被理解為係指支撐環之移動與操作壓力之壓力增大之欠比例、成比例及超比例關係。因此，總體而言，根據所施加之操作壓力或存在於該旋轉密封配置之高壓側與低壓側之間的一壓力差來控制該密封環對該密封面之密封壓力(該密封壓力對於該旋轉密封之密封能力而言意義重大)及該密封環之高壓應用所需之擠壓保護。因此，即使伴隨(更頻繁)壓力波動，但可可靠地防止該旋轉密封洩漏。若高壓側處之操作壓力減小，則該旋轉密封可由於個別密封組件之材料固有之彈性恢復能力而在朝向其非加壓原始狀態之方向上獨立變回原形。

根據本發明，該旋轉密封可在相對於該旋轉軸線之一徑向或軸向方向上依一(動態)密封方式構造。在所提及之第一情況中，該密封環可經構造以在一徑向方向上密封於外側或內側處。

根據本發明之一較佳發展，當達到或超過操作壓力之一預定最大值時，配置於低壓側處之該支撐環之該支撐構件接觸該密封面。該最大操作壓力可為(例如) 450巴。藉此，即使將一最大壓力施加於高壓側，但可可靠地抵制該密封環擠壓至該密封間隙中。同時，可藉此預定該密封環對該密封面之一最大接觸或密封壓力。

根據本發明之一較佳實施例，該預拉環在該旋轉密封之非加壓狀態中延伸於該密封環之整個寬度上。藉此，能夠將力均勻引入至該支撐環中且因此實現該密封環之密封邊緣對該密封面之一均勻接觸面壓力。

在該旋轉密封之非加壓狀態中，該預拉環依一尤佳方式延伸於該支撐環及/或該密封環之整個寬度或幾乎整個寬度(即，至少80%之寬度)上。

該密封環經較佳地配置以依一無遊隙方式保持於該支撐環之該環形溝槽中。此有利於該旋轉密封對高壓側壓力變化之回應行為。

為防止一機器組件上之該密封保持結構上之該支撐環傾斜，至少配置於低壓側處之該支撐環之該支撐構件在外側處被倒角。若該支撐環之兩個支撐構件各在外側處被倒角，則此有利於該旋轉密封之雙向壓力啟動用途。

根據本發明，該支撐環及/或該密封環及/或該預拉元件可各包含一塑膠材料或由一塑膠材料組成。藉此，所提及之組件可(例如)構造為射出成形組件。

為了特別簡單地組裝及拆卸該旋轉密封，有利地使該支撐環及該密封環一起構造為一多組件射出成形組件。另外，可藉此抵消組裝誤差。此構造類型亦提供成本優勢。

特定言之，該支撐環之該環形溝槽可依一梯形方式構造。藉此，能夠使該密封環簡單組裝及可靠保持於該支撐環之該環形溝槽內。

根據本發明之一尤佳發展，該密封環至少部分具有依一球形方式構造之一動態密封邊緣或依一球形方式構造之一動態密封部分。即，與該密封間隙平行之一方向上之該密封環之該密封邊緣/該密封部分在朝向該密封面之方向上依一凸形方式至少部分向外彎曲。另一方面，藉此抵制該密封環之過早磨損。此外，可藉此支援該支撐環由於該壓力啟動之預拉元件而被迫變形。亦確保該密封環對該密封面之密封或接觸面壓力之最大值平移位移時之一可靠密封能力，該位移與該預拉元件之該壓力啟動有關。

該密封環可具有用於支援該密封環與該(動態)密封面之接觸面區域之一潤滑之摩潤結構。該支撐環亦可在其支撐構件之自由端上具有此等摩潤結構，特定言之，該等摩潤結構可在達到或超過高壓側操作壓力之上述最大壓力值時支援該支撐環與該密封環之間的該接觸面區域之一適當潤滑。

該預拉元件在壓力啟動期間支撐於其上之支撐面較佳地配置於具有該密封保持結構之該機器組件上，特定言之，由具有該密封保持結構之該機器組件形成。藉此，可防止充當一靜態輔助密封元件之該預拉元件與一壓力啟動之預拉元件非所要地共同旋轉。

特定言之，該支撐面可為該密封保持結構之一凸肩或一溝槽側面。該密封保持結構依一尤佳方式構造為該第一機器組件之一保持溝槽之形式。藉此，達成該旋轉密封之簡單組裝。

該旋轉密封可依本身已知之一方式預組裝於金屬、塑膠材料或複合材料之一筒中。

該支撐環依一尤佳方式具有小於該環形溝槽之寬度之一半之一結構高度。該密封環依一尤佳方式具有小於該環形溝槽之寬度之一半之一結構高度。藉此，自一散熱觀點看，在各情況中實現該旋轉密封之一特別緊湊及有利結構形式。

根據本發明，該預拉元件可依一雙向方式壓力啟動。在此例項中，一機器組件之該密封保持結構較佳地構造為一保持溝槽，其中該預拉元件相對於具有遊隙之夾緊方向橫向配置。藉此，即使壓力反向(即，壓力位置顛倒)，但該旋轉密封可提供一可靠密封及自保護功能。

若一徑向密封之旋轉密封較佳地呈一圓柱覆蓋面(其相對於該旋轉軸線旋轉對稱)之形式中且一軸向密封之旋轉密封較佳地呈依一平面方式較佳地構造之一環形面之形式，則該支撐環之該後部分呈非加壓操作狀態。

根據本發明之旋轉密封特別適合於高壓應用且可依一簡單及具成本效益方式提供。此外，該旋轉密封提供該密封環之一改良擠壓保護且可總體提供一改良使用壽命。

圖1展示具有一第一機器組件12及一第二機器組件14之一旋轉密封配置10，第一機器組件12及第二機器組件14在形成一密封間隙16的同持配置成彼此隔開且能夠圍繞一旋轉軸線18相對於彼此旋轉。第一機器組件12可為一軸，例如一驅動軸。第二機器組件14在一徑向方向上圍繞第一機器組件12接合且可為(例如)軸可旋轉地支撐於其上之一外殼。第一機器組件12在周邊側處具有一密封面20。第二機器組件14具有在此例項中構造為第二機器組件之一環形保持溝槽之一密封保持結構22。密封保持結構由一第一高壓側側面22a、配置於低壓側處之一第二側面22b及一溝槽基部22c定界。一旋轉密封24用於密封密封間隙16。由一流體藉由旋轉密封24來在相對於一低壓側N之密封間隙之縱向範圍26之方向上密封可將壓力作用於其上之密封間隙16之一高壓側H。圖1中展示非加壓操作狀態中之旋轉密封24。旋轉密封24配置於第二機器組件14之保持溝槽中。旋轉密封24具有實質上三個組件：一特別形成之支撐環28、一密封環30及一預拉元件32。

支撐環28包括一可黏塑性變形材料。此可為(例如)一塑膠材料、一複合塑膠材料或一金屬。支撐環28依相對於其支撐功能之一撓曲剛性方式構造。根據圖1，支撐環28具有一實質上U形橫截面，其具有配置於高壓側處之一第一支撐構件34及配置(在此例項中軸向配置)於低壓側處以與第一支撐構件34隔開之一第二支撐構件36。

兩個支撐構件34、36藉由一後部分38來彼此連接且各在朝向第一機器組件12之密封面20之方向上遠離後部分38延伸。在非加壓操作狀態中，後部分38具有呈一圓柱覆蓋層之形式且背向密封面之一外側或背面40。如圖1中所展示，在旋轉密封24之非加壓操作狀態中，後部分38經配置以與或實質上與旋轉軸線18平行延伸。支撐環28進一步具有面向高壓側H之一側面42及面向低壓側N之一側面42。支撐環28之兩個側面42可各依一平面方式構造，即，無一表面輪廓。至少高壓側側面42可具有用於將預拉元件流體地連接至高壓側之一或多個溝槽。在此例項中，側面42各藉由一倒角44來連接至各自支撐構件34、36之自由端面45。

支撐環28具有經構造以在朝向密封面20之方向上敞開之一環形溝槽46。環形溝槽46在一橫向(在此例項中，軸向)方向上由兩個支撐構件34、36之兩個相互面向溝槽側面48定界。溝槽側面48藉由環形溝槽46之一溝槽基部(標示為50)來彼此連接。根據圖1，溝槽側面48可各經配置以依相對於密封面20之一銳角α傾斜延伸，其中α＜90°。環形溝槽46具有大於其(在此例項中，徑向)深度h之一(軸向)寬度b。支撐環28具有面向高壓側H之一高壓側環半部28a及面向低壓側N之一低壓側環半部28b。

密封環30經配置以保持於支撐環28之環形溝槽46中。在此例項中，密封環30構造為(例如)一內部密封徑向密封。密封環30包括諸如(例如) PTFE (聚四氟乙烯)或PTFE化合物之一可彈性或黏塑性變形材料。密封環具有比支撐環低之一剛性。密封環30之材料可具有比支撐環之材料之模數/彈性模數低之一模數或彈性模數。密封環30在相對於旋轉軸線之一徑向方向上(即，在預拉元件32之一預拉方向(標示為52)之方向上)使外側及其整個(軸向)寬度B由支撐環28連續覆蓋。另外，支撐環28在密封間隙16之縱向範圍26之方向上使兩側橫向接合於密封環30上。密封環30在一軸向方向及一徑向方向上依一正鎖定方式接合於支撐環28之環形溝槽46中。因此，密封環30使整個表面或實質上整個表面與支撐環28之環形溝槽46之溝槽側面48及溝槽基部50鄰接。根據一替代實施例，密封環30亦可經配置以依一(較佳地僅小)軸向遊隙保持於支撐環28之環形溝槽46中。自散熱觀點看，密封環30在安裝狀態中較佳地具有小於環形溝槽46之寬度b之一半之一結構高度53。

在此例項中，密封環30具有依一球形方式構造且依一動態密封方式與第一機器組件12之密封面20鄰接之一動態密封部分54。即，密封部分54在相對於密封面20之密封間隙16之縱向範圍26之方向上依一凸形方式彎曲。密封部分54與密封面20之間的接觸壓力56之路徑以箭頭圖形繪示。密封部分54延伸於密封環30之整個(在此例項中，軸向)寬度B上。

預拉元件32包括一可彈性變形材料。此可為一橡膠或一適合彈性體材料。應注意，預拉元件32之材料能夠在其體積無任何改變或僅微小改變之情況下改變形狀。因此，預拉元件32之材料可依一等體積方式或實質上等體積方式變形。

預拉元件32配置於支撐環28與具有密封保持結構22之第二機器組件14之間。由於預拉元件32而引起密封環30在預拉方向52上對密封面之一接觸壓力56，該接觸壓力對於旋轉密封24之密封能力而言意義重大。在此例項中，預拉元件32充當一靜態輔助密封且在此例項中依一靜態密封方式在一徑向方向上(即，在預拉方向52上)相對於旋轉軸線18來在外側處與溝槽基部22c鄰接及在內側處與支撐環28之後部分38之背面40鄰接。為此，預拉元件32具有相對於支撐環28之溝槽基部50與後部分38之間的間隔之一(在此例項中，徑向)超尺寸。在此例項中，預拉元件32在安裝狀態中具有(僅舉例而言)一實質上方形橫截面形狀，但亦可具有一不同，特定言之，矩形、橢圓形/卵形或自由形態，橫截面形狀。

預拉元件32在高壓側處藉由配置於高壓側處之側面22a與旋轉密封24之間的一自由空間58來流體地連接至高壓側H且可由配置於高壓側H處以能夠將壓力作用於預拉元件32上之一流體之一操作壓力P壓力啟動。

隨著操作壓力P增大，旋轉密封24在密封間隙之縱向範圍26之方向上，在此例項中，因此在相對於旋轉軸線18之一軸向方向上，自圖1中所展示之起始位置朝向低壓側N位移，直至預拉元件32及支撐環28抵著第二機器組件14之密封保持結構22之低壓側側面22b與其側面42鄰接。保持溝槽之低壓側側面22b對預拉元件32且同時作為一止擋或支撐面60對支撐環28施加作用。根據圖2，預拉元件32藉由高壓側處之操作壓力P來緊貼密封保持結構22之低壓側側面22b且在此例項中壓縮於一軸向方向上。另外，藉此引起預拉元件32抵著低壓側溝槽側面22b之一軸向密封鄰接。預拉元件32可由於其材料之等體積或實質上等體積變形性而僅在朝向密封面20之預拉方向52上膨脹。

藉此，一彎曲扭矩施加於支撐環28。由於彎曲扭矩，低壓側環半部28b之區域中之支撐環28及其支撐構件36在朝向密封面20之方向上不斷(彈性)變形。在高壓側邊緣部分之區域中，支撐構件28在此區域中由於與預拉元件之壓力啟動有關之部分鬆弛及其在遠離密封面20之與預拉方向52相反之方向上相對於配置於高壓側處之支撐構件34之撓曲剛性而變形。

藉此，支撐環28使其低壓側支撐構件36依與流體壓力/操作壓力P (即，高壓側H處之壓力)成比例之一方式在一徑向方向上進一步移動至密封間隙16中且藉此引起密封環30之一增強擠壓保護。由於預拉環32之壓力啟動，密封環30對密封面20之密封或接觸壓力56同時隨操作壓力P增大而增而。隨著操作壓力P增大，密封環30對密封面20之接觸壓力56同時朝向低壓側N空間位移。密封環30之接觸壓力56由於與預拉方向52相反之密封環30之高壓側部分鬆弛而依與支撐環28之變形有關之一方式減小於高壓側處。藉此，可取決於壓力而改良在加壓操作使用期間自高壓側H潤滑密封環30。此係增長密封環30之壽命之一決定性優點。

若操作壓力P達到或超過(例如) 450巴之一預定最大壓力值P_max ，則支撐環28使其低壓側支撐構件36周向接觸密封面20，如圖2中所展示。接著，在朝向低壓側N之方向上完全封閉密封間隙16。藉此，可可靠地防止密封環30依指向低壓側N之一方式非所要地擠壓至密封間隙16中。同時，可由於靜置於密封面上之支撐環28而可靠地防止密封環30之一非所要機械及摩擦傳輸熱過載。因此，支撐環相對於密封環之壓縮而作為一過壓限制器對密封面施加作用。

若高壓側操作壓力P降至預定最大壓力值P_max 以下，則旋轉密封24由於其組件之彈性恢復能力而在圖1中所展示之其起始位置之方向上變形。

應注意，支撐環28之低壓側倒角44抵消與由密封保持結構22之低壓側側面22b形成之支撐面60之接觸面區域中之支撐環28之一過度機械負載及支撐環28與支撐面之一傾斜。

圖1及圖2中所展示之旋轉密封配置10之旋轉密封亦具有一反向壓力位置，即，若一壓力降自低壓側N指向高壓側H，則依對應於以上闡釋之一方式完全運作。若將壓力作用於低壓側N，則在此例項中，密封保持結構22之高壓側側面22a充當預拉元件及支撐環之一支撐面60。換言之，旋轉密封24具有一雙向功能。

圖3及圖4展示一旋轉密封配置10，其與圖1及圖2中所展示之實施例之差異實質上在於：在此例項中，旋轉密封24經構造以在相對於兩個機器組件12、14之旋轉軸線18之一軸向方向上密封。旋轉密封配置可根據圖2及圖3來構造為一加壓流體之一旋轉貫通軸承。為此，第一機器組件及第二機器組件各具有藉由密封間隙16之高壓側H來彼此流體連接之一各自流體通道62。在此例項中，只要旋轉密封24未在非加壓操作狀態中與由第二機器組件14之保持溝槽之低壓側溝槽側面22b形成之支撐面60鄰接，則使用一流體將壓力施加於密封間隙16之高壓側H導致旋轉密封24徑向擴張。預拉元件32在其壓力啟動時與支撐環28一起緊貼支撐面60。由於預拉元件32之徑向壓縮，預拉元件32依使得支撐環依類似於上文所闡釋之實施例之一方式在朝向密封面20之預拉方向52上變形之一方式在朝向密封面20之一軸向方向上變形且在高壓側與預拉方向52相反地遠離密封面20變形。

根據本發明之旋轉密封配置10由於能夠壓力啟動密封環30之預拉元件32及支撐環28 (其使密封環30穩定且充當一擠壓保護)而意欲用於不同技術領域中之高壓應用。

10‧‧‧旋轉密封配置

12‧‧‧第一機器組件

14‧‧‧第二機器組件

16‧‧‧密封間隙

18‧‧‧旋轉軸線

20‧‧‧密封面

22‧‧‧密封保持結構

22a‧‧‧第一高壓側側面

22b‧‧‧第二側面/低壓側側面

22c‧‧‧溝槽基部

24‧‧‧旋轉密封

26‧‧‧縱向範圍

28‧‧‧支撐環

28a‧‧‧高壓側環半部

28b‧‧‧低壓側環半部

30‧‧‧密封環

32‧‧‧預拉元件/預拉環

34‧‧‧第一支撐構件

36‧‧‧第二支撐構件/低壓側支撐構件

38‧‧‧後部分

40‧‧‧外側/背面

42‧‧‧側面

44‧‧‧倒角

45‧‧‧第一端面

46‧‧‧環形溝槽

48‧‧‧溝槽側面

50‧‧‧溝槽基部

52‧‧‧預拉方向

53‧‧‧結構高度

54‧‧‧動態密封部分

56‧‧‧接觸壓力

58‧‧‧自由空間

60‧‧‧止擋面/支撐面

62‧‧‧流體通道

α‧‧‧銳角

B‧‧‧寬度

b‧‧‧寬度

H‧‧‧高壓側

h‧‧‧深度

N‧‧‧低壓側

P‧‧‧流體壓力/操作壓力

下文將參考圖式中所繪示之實施例來更詳細闡釋本發明。所展示之實施例僅用於例示性地描述本發明。

在圖式中： 圖1展示具有兩個機器組件及一旋轉密封之一旋轉密封配置在非加壓操作狀態中之一截面圖，該兩個機器組件經配置以能夠圍繞一旋轉軸線相對於彼此旋轉，該旋轉密封在相對於該旋轉軸線之一徑向方向上內部動態密封且具有配置於一支撐元件之環形溝槽內之一密封環，其中該密封環在各情況中藉由一預拉元件抵著另一機器組件之密封面預拉且插入該支撐環，且其中該預拉環可依使得該支撐環在施加壓力下依使得該密封環之密封壓力在低壓側處增大且在高壓側處減小之一方式變形之一方式壓力啟動； 圖2展示根據圖1之旋轉密封配置在加壓狀態中之一截面圖； 圖3展示具有兩個機器組件及一旋轉密封之一旋轉密封配置在非加壓起始位置中之一截面圖，該兩個機器組件經配置以能夠圍繞一旋轉軸線相對於彼此旋轉，該旋轉密封經構造以在相對於該旋轉軸線之一軸向方向上動態密封；及 圖4展示根據圖3之旋轉密封配置在加壓狀態中之一截面圖。

Claims (15)

1. 一種旋轉密封配置(10)，其具有一第一機器組件(12)及一第二機器組件(14)，其等在形成一密封間隙(16)的同持彼此隔開且經配置以能夠圍繞一旋轉軸線(18)相對於彼此旋轉，其中該兩個機器組件(12、14)之一者具有一密封面(20)且各自另一機器組件(12、14)具有一密封保持結構(22)；及具有一旋轉密封(24)，其用於相對於該密封間隙(16)之一低壓側N密封一高壓側H，該旋轉密封配置(10)包括： 一可黏塑性變形材料之一支撐環(28)，其具有配置於該高壓側處之一第一支撐構件(34)及配置於該低壓側處之一第二支撐構件(36)，其中該兩個支撐構件藉由一後部分(38)來彼此連接且在朝向該密封面之方向上敞開之該支撐環(28)之一環形溝槽(46)由該兩個支撐構件橫向定界； 一密封環(30)，其經配置以保持於該支撐環(28)之該環形溝槽(46)中且依一動態密封方式與該密封面(20)鄰接，其中該密封環具有比該支撐環低之一剛性；及 一可彈性變形預拉元件(32)，其配置於該一機器組件之該密封保持結構(22)與該支撐環(28)之間以在相對於該密封面(20)正交定向之一預拉方向(52)上經由該支撐環(28)抵著該密封面(20)預拉該密封環(30)， 其中在該旋轉密封(24)之非加壓操作狀態中，該支撐環(28)之該兩個支撐構件(34、36)配置成與該密封面(20)隔開，且其中在由該高壓側H處之一操作壓力P壓力啟動該預拉元件(32)之後，依使得該支撐環(28)使其低壓側支撐構件(36)朝向該密封面(20)移動且使其高壓側支撐構件(34)遠離該密封面(20)移動之一方式引起支撐於該兩個機器組件(12、14)之一者之一支撐面(60)上之該預拉元件(32)依壓力方面與該操作壓力P成比例之一方式變形。
2. 如請求項1之旋轉密封配置，其中在該旋轉密封(24)之該非加壓狀態中，該預拉元件(32)延伸於該密封環(30)之整個寬度(B)或幾乎整個寬度(B)上。
3. 如請求項1或2之旋轉密封配置，其中在該旋轉密封(24)之該非加壓狀態中，該預拉元件(32)延伸於該支撐環(28)之整個寬度或幾乎整個寬度上。
4. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該密封環(30)依一無遊隙方式保持於該支撐環(28)之該環形溝槽(46)中。
5. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐環(28)之該兩個支撐構件(34、36)之至少一者，較佳地兩個支撐構件(34、36)，在外側處被倒角。
6. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐環(28)及/或該密封環(30)及/或該預拉元件(32)包含一塑膠材料或由一塑膠材料組成。
7. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐環(28)及該密封環(30)一起構造為一多組件射出成形組件。
8. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐環(28)之該環形溝槽(46)依一梯形方式構造。
9. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該密封環(30)具有依一球形方式構造之一動態密封部分(54)。
10. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐面(60)配置於具有該密封保持結構(22)之該機器組件(12、14)上，特定言之，由具有該密封保持結構(22)之該機器組件(12、14)形成。
11. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該支撐面(60)係該密封保持結構(22)之一凸肩或一側面(22a、22b)。
12. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該密封環(30)具有小於該環形溝槽(46)之寬度b之一半之一結構高度。
13. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中該預拉元件(32)可依一雙向方式壓力啟動。
14. 如前述請求項中任一項之旋轉密封配置，其中當該旋轉密封(24)與一軸向密封旋轉密封(24)一起構造為一徑向密封及一環形面時，該支撐環(28)之該後部分(38)之背面(40)在該非加壓操作狀態中係一圓柱覆蓋面。
15. 一種旋轉密封(24)，其用於如前述請求項中任一項之旋轉密封配置(10)。