[go: up one dir, main page]

CN111828637B - 径向轴密封件 - Google Patents

径向轴密封件 Download PDF

Info

Publication number
CN111828637B
CN111828637B CN202010303323.3A CN202010303323A CN111828637B CN 111828637 B CN111828637 B CN 111828637B CN 202010303323 A CN202010303323 A CN 202010303323A CN 111828637 B CN111828637 B CN 111828637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
shaft seal
radial shaft
medium
return
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010303323.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111828637A (zh
Inventor
W·文德尔
K·伦佩尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kako Co ltd
Original Assignee
Kako Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kako Co ltd filed Critical Kako Co ltd
Publication of CN111828637A publication Critical patent/CN111828637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111828637B publication Critical patent/CN111828637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • F16J15/3276Mounting of sealing rings with additional static sealing between the sealing, or its casing or support, and the surface on which it is mounted
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

本发明涉及一种径向轴密封件,其尤其适用于要密封的轴沿两个旋转方向的较高的转速和周向速度。所述径向轴密封件具有带有环绕的第一和第二环(15、33)的密封唇。所述环绕的第一环(15)密封地贴靠要密封的轴并且密封介质侧(19)。回输元件(21、22)位于第一环(15)的面向空气侧(13)的那侧上,所述回输元件将泄漏介质输送回介质侧。所述第二环(33)设置在第一环(15)的面向空气侧(13)的那侧上并且在其空气侧(13)上具有另外的回输元件(38)。所述另外的回输元件将可能在第二环(33)下方通过的介质又在第二环(33)下方引导回介质侧(19)。

Description

径向轴密封件
技术领域
本发明涉及一种径向轴密封件。
背景技术
已知以径向轴密封环形式的径向轴密封件,其用于密封旋转的轴。径向轴密封环的密封唇在径向力的作用下以环绕的第一环贴靠在轴上并且相对于介质侧密封。如果介质在第一环下方通过,则介质将通过回输元件又被输送回到介质侧中。所述回输元件通过关于密封唇的周向方向延伸交替相反地倾斜的肋条构成,所述肋条设置在密封唇底侧中并且通过的介质在所述肋条处根据轴的旋转方向被输送回第一环并在第一环下方通过朝油侧的方向输送。利用第二环进行相对于空气侧的密封。
当轴以高转速或高周向速度旋转时,这样的径向轴密封环会引起问题。在此,高转速或高周向速度理解为至少10000rpm的转速和至少25m/s的周向速度。在这样高的转速情况中,倾斜地设置的肋条作为回输元件不太适合可靠地回输已在第一环下方通过的介质。
发明内容
本发明的任务在于,如下构造这种类型的径向轴密封件,使得其适合于要密封的轴的沿两个旋转方向的较高的转速和周向速度。
在根据本发明的径向轴密封件中,所述第二环在其面向空气侧的那侧上设有另外的回输元件。所述另外的回输元件确保可能已在第二环下方通过的介质又可靠地在第二环下方通过输送回到介质侧。此外,与第一环的回输元件相关联,也实现径向轴密封件沿两个旋转方向的非常高的回输能力,因为另外的回输元件防止产生负压(由第一环的回输元件产生)。径向轴密封件的回输能力或泵送效果由此达到非常高的水平。因此,根据本发明的径向轴密封件出色地适合于在高速范围内使用,在所述高速范围内,轴可以具有大于10000rpm的转速,优选地,所述转速在大约15000rpm至大约50000rpm的范围内。在汽车工业中的电动汽车领域的电动马达中已达到或追求这样的转速。在这样的情况中,要密封的轴是变速器的驱动轴或电机的转子轴。这样的驱动轴不仅在向前行驶时而且在向后行驶时都具有高的转速。电动汽车领域中的周向速度可以是在传统驱动的车辆(内燃机)的常见变速器轴和马达轴中出现的周向速度的多倍。根据本发明的径向轴密封件在要密封的轴的高转速、高周向速度以及同时变化的旋转方向方面满足极端要求。在这种情况中,径向轴密封件保证介质侧和空气侧之间的完美的密封。
根据本发明的径向轴密封件的密封唇有利地由弹性体材料制成,并且面状地安靠在要密封的轴上。所述密封唇设有第一环和第二环的回输元件。
为了保证在第一环和第二环下方通过的介质的最佳的回输,另外的回输元件沿周向方向有利地大致处于第一环的回输元件的高度上。
为了能够将可能已在第二环下方通过的介质可靠地引导返回,另外的回输元件以有利的方式沿密封唇的周向方向至少部分倾斜地延伸。通过这样倾斜的延伸实现:当要密封的轴旋转时,介质被朝介质侧方向引导返回。
有利地,另外的回输元件构造成镰刀状的。这样的回输元件可以简单且低成本地制造并且保证介质沿要密封的轴的两个旋转方向可靠地将介质朝介质侧方向引导返回。
在一种优选的实施方式中,另外的回输元件大致切向地连接到第二环上。由此以有利的方式促进介质的回输。
在结构上简单的构造形式的情况中,另外的回输元件与第二环一件式地构造。
在一种有利的实施方式中,另外的回输元件连同第二环的相邻区域限定压力空间。当已在第二环下方通过的介质被回输时,所述介质到达该压力空间,所述压力空间由于回输元件的倾斜位置而沿要回输的介质的流动方向朝第二环变细。由此,在相应的压力空间中建立这样的压力,使得要回输的介质稍微溢流过第二环并且在限定的位置上设立回输机制。
压力空间优选地沿径向轴密封件的周向方向彼此以间距相继间隔开。由此保证介质在径向轴密封件的整个圆周上可靠地回输。
所述压力空间有利地设置在另外的回输元件的两个端部区域处。在此,第二回输元件的压力空间有利地朝彼此的方向变细。由此实现,根据要密封的轴的旋转方向,要回输的介质到达其中一个或另一个压力空间中。
在一种有利的设计方式中,另外的回输元件由在密封唇的面向轴的内侧上的突起部构成。
如果所述另外的回输元件以有利的方式关于径向轴密封件的所属的轴向平面镜像对称地构造,则沿要密封的轴的两个旋转方向实现最佳的回输。
如果第一环的回输元件和第二环的另外的回输元件大致彼此平行地延伸,则以有利的方式提高回输能力或泵送效果。
在一种有利的构造形式中,第二环在其面向介质侧的那侧上设有在其外周上分布地设置的凸拱部,所述凸拱部朝第一环的方向延伸。通过所述凸拱部,可能的损失流被针对性地并主动地又输送给回输元件。因此,凸拱部具有引导肋条的功能,所述引导肋条将介质引导到回输元件。
为了确保介质在密封唇的圆周上引导返回,凸拱部和凹拱部以有利的方式沿密封唇的周向方向上交替地设置。
第一环的回输元件的自由端部有利地与所述凸拱部具有小的间距。由此在第一环的回输元件和凸拱部的对应侧壁之间构成小的返回间隙,通过所述返回间隙可以将介质引导到第一环的回输元件。
本申请的主题不仅从单独的权利要求的主题得出,而且还从附图和说明书中公开的所有细节和特征得出。只要所述细节和特征单独地并且以任意组合的方式相对于现有技术是新的,即使它们不是权利要求的主题,它们也被要求对本发明是基本的。
本发明的另外的特征由另外的权利要求、说明书和附图得出。
附图说明
借助在附图中示出的实施例进一步阐述本发明,在附图中:
图1示出根据本发明的径向轴封件的示意图,
图2示出沿在图1中的A-A线的剖面,
图3示出在图2中的部分F的放大视图,
图4示出在图2中的部分B的放大视图,
图5示出在图2中的部分D的放大视图,
图6示出在图2中的部分E的放大视图,
图7示出在图2中的部分H的放大视图,
图8示出沿在图4中的C-C线的剖面,
图9示出沿在图3中的G-G线的剖面的放大视图。
具体实施方式
在以下借助实施例描述的径向轴密封件构造为径向轴密封环。所述径向密封环尤其用于在使用中在高转速、高周向速度和变化的旋转方向方面必须满足极端要求的轴。尤其在汽车工业的电动汽车领域中提出这样的要求。在这里使用的电动马达的轴可以具有超过10000rpm的转速。对于未来的设备,已经在追求在从大约15000rpm到大约50000rpm的范围中的转速。如果这样的电动马达的轴是变速器的驱动轴,则不仅在向前行驶时而且在向后行驶时都需要高转速。以下描述的径向轴密封环满足这些要求。
径向轴密封环具有横截面为L形的环形壳体1。所述壳体具有圆柱形的外罩2(图8),所述外罩在一个端部上过渡到径向向内指向的底部3中。其在中心处设有用于要密封的轴的穿通口4。所述壳体可以由金属材料制成,但也可以由硬塑料制成。
底部3在其外侧设有遮盖件5,所述遮盖件也在其径向外侧完全或部分地覆盖外罩2。遮盖件5的覆盖外罩2的部分在安装位置中构成径向轴密封环的静态密封。有利地,遮盖件5的覆盖外罩2的部分设有成型部6,所述成型部伸出超过外罩2并且在径向轴密封环插入到容纳空间中时被弹性压缩。由此确保完美的静态密封。壳体1的外罩2压配合在用于径向轴密封环的安装空间中。
遮盖件5也包围穿通口4的边缘7并且在壳体底部3的内侧8的一部分上延伸。此外,所述遮盖件5也有利地覆盖外罩2的端侧9。
所述遮盖件5以合适的方式与壳体1、例如与对应的连接系统固定连接。因此,可以借助粘合剂进行连接。在弹性体材料的情况中,遮盖件5可以被硫化到壳体1上。有利地,遮盖件5在壳体底部3的外侧上还额外形锁合地与底部3连接。遮盖件5在其外侧上设有在其圆周上分布地设置的凹槽10(图1),所述凹槽有利地沿两个环分布在壳体底部3的圆周上。
径向轴密封环设有由弹性体材料制成的密封唇11,所述密封唇在安装位置中以限定的预应力在弹性变形的情况下安靠在要密封的轴上。所述密封唇11有利地与遮盖件5一件式地构造并且在壳体1的内圆周上延伸。原则上可以将遮盖件5和密封唇11设置为分开的部件。这具有如下优点,密封唇11可以由与遮盖件5不同的材料制造。
径向轴密封环可设有(未示出的)保护唇,所述保护唇同样有利地与遮盖件5一件式地并且因此也与密封唇11一件式地构造。因而保护唇位于径向轴密封环的空气侧13(图2)上并且防止污物颗粒和类似物进入密封唇11。
在安装位置中,密封唇11在弹性变形的情况下面状地安靠在旋转的轴上。为了保持低摩擦并且因此保持低磨损,使密封唇11贴靠在轴上所作用的表面压力或特定径向力非常低并且例如大约为0.01N/mm至0.3N/mm的量级。
密封唇11的面向要密封的轴的内侧14(图9)设有将在下面详细阐述的结构。
在自由边缘上,在密封唇11的内侧14上设有环绕的环15,所述环由在轴向剖面中在内侧14上的大致半圆形的突起部构成。环15与密封唇11的端侧16具有小的间距。
在背向密封唇11端侧16的那侧上,外罩面17(图9)连接到环绕的环15上,回输单元18位于所述外罩面中,所述回输单元确保从径向轴密封环的介质侧19(图2)到达密封唇11下方的介质(通常是油)又被输送回介质侧19。
环15具有以间距彼此间隔开的、构成镰刀形凹拱部的区段20,所述区段朝空气侧13方向弯曲地延伸(图4、5和6)。如从图6可以看出的那样,所述区段20分别相对于所属的轴向平面镜像对称地构造。所述区段20与环15一件式地构造,但是其宽度小于环15(图5和6)。
区段20可以在其整个圆周长度上连续弯曲地延伸。然而,所述区段20也可以在一半长度处具有直的中间部分。根据弧形的区段20的构造形式,可以影响回输单元18的回输质量。
在区段20的两个端部过渡到环15中的区域中,延伸有朝彼此相反延伸的回输元件21、22,所述回输元件沿密封唇11的周向方向成角度地延伸。区段20和回输元件21、22构成回输单元18。
所述区段20和回输元件21、22与环15一样由在内侧14上突出超过密封唇11外罩面17的突起部构成。回输元件21、22相对于环15的相邻区域成锐角,在根据图4至图6的俯视图中,所述回输元件与环的相邻区域限定V形的压力空间23、24。所述压力空间沿周向方向朝弧形的区段20方向变细,所述弧形的区段在两个压力空间23、24之间延伸。回输元件21、22成弧形弯曲地过渡到介质侧的环15中。
如图5所示,回输元件21、22通过窄肋条25彼此连接。所述窄肋条沿周向方向并且平行于介质侧的环15延伸。有利地,肋条25与回输元件21、22一件式地构造。
弧形的区段20设置成使得它在一半长度处与肋条25具有最小间距。
弧形的区段20均匀分布地设置在密封唇11的圆周上(图2)。以所描述的方式,回输元件21、22分别连接到区段20上,所述回输元件与介质侧的环15的相邻区域限定压力空间23、24。在区段20的两个端部处的压力空间23、24的倒圆尖端26、27指向彼此。
回输单元18和肋条25构成回输装置28。因此,在密封唇11的圆周上以间距相继地设置多个这样的回输装置28。
隆起的引导肋条29位于相邻的回输装置28之间的区域中,所述引导肋条设置在密封唇11的内侧14上并且有利地具有与介质侧的环15相同的高度。所述引导肋条29沿密封唇11的周向方向延伸并且从其两个端部起变宽。所述引导肋条29有利地关于其横向中心平面30镜像对称地构造(图3)。
所述引导肋条29在其长度上与介质侧的环15具有间距。根据引导肋条29的形状设计,其与环15的间距在一半长度处最小,而该间距在沿周向方向的两个端部的区域中最大。
所述两个端部31、32大致位于相邻的回输单元18的回输元件21、22的自由端部的高度处。所述回输元件21、22的自由端部与引导肋条29的端部31、32具有小的间距。
这样的引导肋条29分别设置在沿周向方向相邻的回输装置28之间。所述引导肋条分别由设置在密封唇11的内侧14上的环33的凸拱部构成,并且所述环与介质侧的环15同轴地延伸。回输装置28位于环15和33之间。
当要密封的轴不旋转时,可以具有弯曲的外侧的环33保证在静态状态下的密封功能。
环15、33、回输单元18和引导肋条29优选具有相同的高度(图9)。由此确保介质侧19可以由环15完美地密封。仍然在环15下方通过的介质被回输装置28和引导肋条29可靠地回输。在安装位置中密封地安靠于轴上的环33防止介质能够从介质侧19出发到达空气侧13。
与环15、33不同,引导肋条29具有平坦的端侧36(图9)。因为回输装置28和引导肋条29在投影到附图平面(图4)上观察时相对于相应的中心平面30对称地构造,所以它们沿两个旋转方向均最佳地起作用。因此,与轴的旋转方向无关地,到达密封唇11下方的介质被可靠地回输到介质侧19。
区段20和回输元件21、22以及肋条25在其长度上分别具有大致恒定的轴向宽度(图5)。由此实现沿轴的两个旋转方向均匀地回输介质。
区段20的高度可以是恒定的。也可以这样设计这些区段20,使得它们的高度从两个端部开始连续增加,从而区段20在一半长度处具有其最大的高度。
介质侧的环15与密封唇11的端侧16具有小的间距。在安装位置中,端侧16相对于轴的上侧大致成直角。在密封唇11的上侧大致在介质侧的环15的高度处设有环绕的突出的环37(图9)。所述环有利地具有弯曲的上侧。在轴向截面中(图9),所述环37大致构造为半圆形的。所述环37可有助于优化密封唇11的压紧力分布和/或压紧力水平。
在所示和所描述的实施例中,回输单元18以及引导肋条29相对于横向中心平面30对称地构造。原则上也可以与所示的优选的实施例不同而不对称地构造回输装置28。如果要密封的轴在使用中具有主旋转方向,则提供这样的设计。因而回输装置28和引导肋条29可以被设计成,使得在该主旋转方向上实现到达密封唇11下方的介质的最佳回输效果。如果轴然后沿另一方向旋转,则在这种情况中,非对称构造的回输装置28和引导肋条29的回输作用就足够了。
另外的回输元件38位于环33的面向空气侧13的那侧上,所述另外的回输元件在实施例中具有镰刀形状并且有利地与环33一件式地构造。沿周向方向看,回输元件38分别位于介质侧的环15的区段20的高度处。回输元件38大致切向地连接到环33的面向空气侧13的那侧上(图5)。
如在图5中得出的那样,回输元件38连续弯曲并在一半长度处连接到环33上。两个端部39、40大致位于沿周向方向相邻的引导肋条29的端部31、32的高度处。
镰刀状的回输元件38也在轴的旋转运动改变时提高径向轴密封件的回输能力。
所述回输元件38不是必须构造成镰刀状的,而是也可以以螺旋接片的形式设计,所述螺旋接片具有沿径向轴密封件的周向方向变化的倾斜位置。
回输元件38位于安靠在轴上的密封唇11的空气侧的区域中,并且在安装状态中相对于轴成特定角度,所述角度可以最大达大约60°。
回输元件38的数量优选由位于介质侧上的回输单元18或回输装置28的数量得出。它们位于安靠在轴上的密封唇11的前部区域中。
在回输元件38的端部39、40与引导肋条29的相邻端部31、32之间构成穿流区域41、42,介质可以以还要描述的方式流过所述穿流区域。
穿流区域41、42分别朝环33的方向变细。
因为回输元件38相对于回输单元18或回输装置28几乎延长地设置,所以沿轴向看,通过回输元件38实现介质的额外的主动回输,由此提高径向轴密封件的泵送效果并达到非常高的水平。因此径向轴密封件可以在高速范围中出色地使用。
为了将例如在非常高的转速运行中可能出现的噪声减小到最低限度,可以改变回输元件21、22和/或回输元件38的长度。因此,径向轴密封件在使用时的特征在于具有出色的低噪音。另外,径向轴密封件在结构上简单并且可以低成本地制造。
还可能的是,沿密封唇11的周向方向这样设置回输装置28和/或回输元件38,使得它们直接彼此连接并且如在所示的实施例中那样彼此间不具有小的圆周侧间距。
在压力空间23、24中,在使用径向轴密封件时,已在环15下方通过的要密封的介质沿在图5中所示的箭头方向产生流体动力流。由于压力空间23、24沿流动方向变细,所以在压力空间23、24中产生压力,这导致环15可以在这些压力空间的区域中短暂地从轴上抬起,使得要密封的介质从压力空间23、24溢流过环15并且可以流回到介质侧19。在压力空间23、24的区域中返回到介质侧19的该回输在图5中通过流动箭头43清楚示出。
在环15下方通过的介质沿周向方向沿流动箭头44(图5)沿引导肋条29和介质侧的环33流动。如图5所示的那样,这部分介质在环33和肋条25之间的区域中流动。在根据图5的视图中相对于环33成角度地延伸的回输元件21、22终止于距环33一定间距处,使得介质可以在回输元件21、22和环33之间穿流。
在环33下方通过的介质在穿流区域41、42中被拦截并在环33下方又朝介质侧19方向被引导回。
通过使回输元件21、22的区域相比于在回输元件21、22到环15中的过渡处的区域扩宽(图5),可以抵消套垫式密封件的典型压紧力分布。这具有的结果是,朝环33方向上的损失流比介质沿流动箭头43方向的回输遭受较高的阻力。
在从回输元件21、22到区段20中的过渡处设置扩宽部46。关于两个扩宽部45、46,明确地参见图5,其中示意性地示出了这些关系。
所描述的径向轴密封件具有如下特征,密封唇11在介质侧的边缘上设有环绕的环15,所述环具有在圆周上均匀分布的区段20。所述区段构成所谓的凹口,所述凹口指向空气侧13。类似于交变螺旋的回输元件21、22关于凹口对中地设置。区段20大致切向地并入环15中。面向空气侧13的环33用于确保静态的密封。位于环33的空气侧上的回输元件38同样均匀地分布设置在径向轴密封件的圆周上并且分别处于回输装置28的高度处。回输元件38确保在环15下方和在环33下方已通过的介质又被输送回介质侧19。回输装置28与回输元件38的相互作用导致介质的最佳主动回输,并且因此导致径向轴密封件的非常高的泵送效果。
引导肋条29同样分布地设置在径向轴密封件的圆周上。所述引导肋条的数量对应于区段20的数量。区段20和引导肋条29沿根据图5的径向方向看彼此相反弯曲地延伸地构造并且沿径向轴密封件的周向方向交替地设置。
引导肋条29构成凸拱部并且确保未回输的介质在回输元件21、22之一上被主动引导到相邻的回输元件21、22。回输元件21、22的这种对介质的额外的主动输送提高向介质侧19的回输。
具有构造成凸拱部的区段20的环15减小要密封的介质的流动方向的干扰。因此,由于介质的惯性,损失流减少。这主要通过如下方式实现,即,通过由压力空间23、24构成的双会聚间隙的最窄间隙预设的介质流动方向如下预设,使得介质跟随周向方向在无主动偏转的情况下到达介质侧19。
此外,在潜在损失流的区域中的接触面积增大。由此使得可能存在的泄漏介质难以越过回输元件21、22朝空气侧13方向运动。以引导肋条29形式的位于环33上的凸拱部针对性地并且主动地将可能的损失流又输送给回输元件21、22。
通过空气侧的回输元件38,可能到达环33下方的介质可靠地朝介质侧19方向输送。介质流入其中的穿流区域41构成朝流动方向变细的压力空间。由此产生压力,所述压力导致环33可以在这些压力空间的区域中短暂地从轴上抬起,使得要密封的介质可以在环33下方流回到介质侧19。
在轴的另一旋转方向的情况中,穿流区域42构成压力空间,所述压力空间朝介质的流动方向变细。则由此产生的压力同样导致环33在这些压力空间的区域中短暂地从轴上抬起,并且能够使介质流回到介质侧19。
径向轴密封件可应用在轴的所有快速旋转的应用和变化的旋转方向的情况中。要密封的轴可以具有高的转速以及对应地具有高的周向速度。介质侧19和空气侧13之间的变化的旋转方向被可靠地密封。主要应用领域是在高速范围中的应用,优选在电动汽车中在密封变速箱轴或马达轴时应用。在此,轴的转速可以在例如10000rpm至大约50000rpm的范围中。
径向轴密封件原则上也可以应用于低转速情况中。径向轴密封件即使在启动速度范围中也保证完美的密封效果。与所示的实施例不同,径向轴密封件也可以设计成例如集成在密封法兰中。在这种情况中,径向轴密封件不需要自身的壳体。密封唇例如可以胶合、硫化或以其他合适的方式连接到密封法兰上。

Claims (16)

1.径向轴密封件,其具有至少一个由弹性体材料制成的密封唇(11),所述密封唇在其面向要密封的轴的内侧(14)上具有环绕的第一环(15),所述第一环密封地贴靠在所述轴上并且相对于介质侧(19)密封,所述密封唇具有设置在密封唇(11)的圆周上的回输元件(21、22),所述回输元件设置在第一环(15)的面向空气侧(13)的那侧上并且将渗漏介质与所述轴的旋转方向无关地向介质侧(19)输送,并且所述密封唇具有至少一个环绕的第二环(33),所述第二环设置在第一环(15)的面向空气侧(13)的那侧上,
其特征在于,所述第二环(33)在其空气侧(13)上具有另外的回输元件(38),所述第二环(33)在其面向介质侧(19)的那侧上设有在其圆周上分布地设置的凸拱部(29),所述凸拱部朝第一环(15)方向延伸。
2.根据权利要求1所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)沿周向方向位于第一环(15)的回输元件(21、22)的高度上。
3.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)沿密封唇(11)的周向方向至少部分倾斜地延伸。
4.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)镰刀状地构造。
5.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)切向地连接到第二环(33)上。
6.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)与第二环(33)一件式地构造。
7.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)连同第二环(33)的相邻区域限定压力空间。
8.根据权利要求7所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述压力空间沿该径向轴密封件的周向方向彼此以间距相继隔开。
9.根据权利要求7所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)的压力空间朝彼此的方向变细。
10.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)是在密封唇(11)的面向所述轴的内侧(14)上的突起部。
11.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)关于该径向轴密封件的所属的轴向平面(30)镜像对称地构造。
12.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述另外的回输元件(38)和所述第一环(15)的回输元件(21、22)沿轴向方向彼此间具有间距。
13.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述第一环(15)的回输元件(21、22)和所述第二环(33)的另外的回输元件(38)彼此平行地延伸。
14.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述第一环(15)在其圆周上具有分布地设置的凹拱部,所述凹拱部朝第二环(33)方向延伸并且位于所述第一环(15)的相邻的回输元件(21、22)之间。
15.根据权利要求14所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述凸拱部(29)和所述凹拱部沿密封唇(11)的周向方向交替地设置。
16.根据权利要求1或2所述的径向轴密封件,
其特征在于,所述第一环(15)的回输元件(21、22)的自由端部与所述凸拱部(29)具有小的间距。
CN202010303323.3A 2019-04-18 2020-04-17 径向轴密封件 Active CN111828637B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019002953.4A DE102019002953A1 (de) 2019-04-18 2019-04-18 Radialwellendichtung
DE102019002953.4 2019-04-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111828637A CN111828637A (zh) 2020-10-27
CN111828637B true CN111828637B (zh) 2024-07-23

Family

ID=70289518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010303323.3A Active CN111828637B (zh) 2019-04-18 2020-04-17 径向轴密封件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11603933B2 (zh)
EP (1) EP3726104B1 (zh)
CN (1) CN111828637B (zh)
DE (1) DE102019002953A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017012166A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Kaco Gmbh + Co. Kg Radialwellendichtung
DE102022111844B3 (de) 2022-05-11 2023-09-14 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Wellendichtring und Wellenanordnung für hohe Umlaufgeschwindigkeiten
DE102022004937A1 (de) * 2022-12-23 2024-07-04 Kaco Gmbh + Co. Kg Radialwellendichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6726211B1 (en) * 1998-06-12 2004-04-27 Nok Corporation Sealing device

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3497225A (en) * 1967-09-26 1970-02-24 Intern Packings Corp Dynamic seal having static sealing element
US3934888A (en) * 1969-10-03 1976-01-27 Parker-Hannifin Corporation Bi-directional rotary shaft seal
BE793160A (fr) * 1971-12-23 1973-04-16 Gladwin Floyd R Appareil de tassement d'ordures
US3868105A (en) * 1972-10-10 1975-02-25 Federal Mogul Corp Bidirectional hydrodynamic shaft seal
US4052502A (en) * 1975-01-17 1977-10-04 Federal-Mogul Corporation Method for manufacturing bidirectional hydrodynamic polytetrafluoroethylene seals
US3984113A (en) * 1975-01-17 1976-10-05 Federal-Mogul Corporation Bidirectional hydrodynamic polytetrafluoroethylene seal
DE2556992C2 (de) * 1975-12-18 1980-04-24 Goetze Ag, 5093 Burscheid Wellendichtring
US4183543A (en) * 1978-11-13 1980-01-15 Dana Corporation Hydrodynamic seal with collector bead
JP2558504B2 (ja) * 1988-06-13 1996-11-27 光洋精工株式会社 オイルシール
US5511886A (en) * 1994-05-23 1996-04-30 Brenco Incorporated Bearing seal with oil deflectors
DE19518577C2 (de) * 1995-05-20 1998-07-09 Freudenberg Carl Fa Radialwellendichtring
JP3581969B2 (ja) * 1995-06-16 2004-10-27 Nok株式会社 密封装置
EP0939257A3 (en) * 1998-02-27 2000-05-31 NOK Corporation Oil seal
US7931125B2 (en) * 2001-05-16 2011-04-26 Freudenberg-Nok General Partnership Shaft seal with lubrication device
DE10222418A1 (de) * 2002-05-21 2003-12-18 Bruss Dichtungstechnik Wellendichtring
JP4244585B2 (ja) * 2002-08-05 2009-03-25 Nok株式会社 密封装置
US20080088094A1 (en) * 2004-12-07 2008-04-17 The Timken Company Micro-Channel Seals
US7775528B2 (en) * 2006-02-13 2010-08-17 Freudenberg-Nok General Partnership Bi-directional pattern for dynamic seals
JP5168514B2 (ja) * 2007-04-11 2013-03-21 Nok株式会社 オイルシール
JP2009074602A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Nok Corp オイルシール
CN202971924U (zh) * 2012-12-04 2013-06-05 青岛开世密封工业有限公司 一种具有双道回流纹的油封
DE102013207029B4 (de) * 2013-04-18 2016-05-04 Aktiebolaget Skf Radialwellen-Dichtungsanordnung
JP6267475B2 (ja) * 2013-10-04 2018-01-24 Nok株式会社 密封装置
CN107429846B (zh) * 2015-03-31 2018-09-25 Nok株式会社 密封装置
EP3546806B1 (en) * 2016-11-25 2023-03-15 NOK Corporation Sealing device
DE102017204204A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Aktiebolaget Skf Dichtungsanordnung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6726211B1 (en) * 1998-06-12 2004-04-27 Nok Corporation Sealing device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3726104A1 (de) 2020-10-21
DE102019002953A1 (de) 2020-10-22
EP3726104B1 (de) 2023-08-09
US20200332898A1 (en) 2020-10-22
US11603933B2 (en) 2023-03-14
CN111828637A (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111828637B (zh) 径向轴密封件
US6860486B2 (en) Shaft sealing ring
JP6732835B2 (ja) シール
US20130087978A1 (en) Sealing device
EP2128501A1 (en) Hermetic sealing device
US9822882B2 (en) Sealing device
EP0886087A2 (en) Improved radial lip shaft seal
US20210010599A1 (en) Sealing device
CN105697788A (zh) 轴向轴密封部
US11719343B2 (en) Radial shaft seal
US11112010B2 (en) Seal assembly
US20070187904A1 (en) Bi-directional pattern for dynamic seals
CN116057304A (zh) 密封装置
CN111237467A (zh) 特别是用于发动机轴的密封装置
EP3779246A1 (en) Seal device
US6913264B2 (en) Sealing arrangement
US10677059B2 (en) Rotary pump with deformable pump ring
CN118242438A (zh) 径向轴封
CN113167386B (zh) 密封装置
AU3550301A (en) Delivery pump
JP7051310B2 (ja) 密封装置
US11306710B2 (en) Pump device
US20240183447A1 (en) Radial shaft seal ring
CN113494609A (zh) 密封圈
CN112204278B (zh) 密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant