滑環密封件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的滑環密封件。
【背景技術】
[0002]DE 10 2011 114 349 Al已經公開一種具有波紋管狀的彈性裝置的滑環密封件。在前述的滑環密封件中，匹配環容納在支承環中，其中，支承環又配屬于軸。支承環固定連接到軸，以在軸旋轉期間驅動匹配環。
[0003]在所述結構的情況下，必須將支承環和匹配環都以特別高的精度安裝在軸上可能會帶來問題。因為支承環被壓在軸上，特別是匹配環的所需錐度會受到不利影響。因此對于滑環密封件存在其中幾乎不能發生匹配環的位置誤差的需求。因此期望滑環密封件具有高度的操作能力并且是牢固的。

【發明內容】

[0004]因此，本發明的目的是改進和開發在開頭所述類型的滑環密封件，使得該滑環密封件在價格便宜且易于制造、并具有涉及特別小數量的部件的結構的同時，以可靠和永久的方式封堵兩個腔室。
[0005]本發明通過權利要求1的特征實現了前述目的。
[0006]根據本發明，首先確定，可以擯棄單獨的支承環。和現有技術對比，匹配環特別地不容納在一個必須被制造成單獨的部件的支承環中。相反，匹配環具有軸向突伸部，該突伸部可被分配到一個軸以將匹配環固定在該軸上。根據本發明，該突伸部與匹配環優選材料一致地并且整體式地形成。在這方面，在現有技術中常規使用的支承環集成到匹配環中。這將會使滑環密封件的結構顯著簡化。特別是，在工廠制造匹配環及其突伸部時就能可以已經設置好了最初需要的錐度。根據本發明，省略了用于匹配環的單獨的支承環，使得根據本發明的滑環密封件具有包括更少部件以及牢固的結構。
[0007]因此而實現如在開頭所述的目的。
[0008]突伸部可以呈圓柱形套筒的形式。圓柱形套筒可以環繞一個軸。圓筒套管可以環的方式在軸上被推動并通過過盈配合固定在軸上。
[0009]彈性裝置可以以波紋管狀的方式構成。通過這種具體的結構，彈性裝置可以吸收輸入的扭矩，并具有補償作用，使得滑環和匹配環的密封表面以一種能操作的方式被永久地相對彼此定向。
[0010]彈性裝置可以由聚合物制造。聚合物是廉價的。令人驚奇的是，聚合物或塑料足夠穩定以滿足對彈性裝置的機械要求。
[0011]在這種背景下，彈性裝置可以由彈性體制造。具體地，可以想到彈性體由天然橡膠制造或具有天然橡膠。由彈性體構成的彈性裝置可以以特別有效的方式吸收扭轉變形和對其進行補償而使得滑環和匹配環的密封表面被適當地相對彼此定向。
[0012]波紋管狀彈性裝置可通過環形止動區域抵靠于滑環，并通過環形連接區域固定于殼體，其中，止動區域和連接區域通過至少一個可彈性變形的鉸接區域相互連接。通過該具體的改進，彈性裝置賦予其這樣的幾何形狀，當在軸向方向上以較小的程度偏轉時，使得可以確保所需要的徑向和扭轉剛度。對于要施加到滑環上的足夠的接觸壓力，仍然可通過鉸鏈區和適當選擇彈性體的剛度來實現。
[0013]在這種背景下，鉸接區域可以在橫截面中為S字形。以這種方式，在軸向方向上允許少量偏轉的同時，確保了所需要的徑向和扭轉剛度。
[0014]至少一個密封面可以具有大小為0.1 μπι至W的隆起部或不平整部，其中，W根據公式
[0015]ff = 0.03Dm/s
[0016]計算，其中，平均直徑Dm是圓環形的密封面的外徑和內徑的平均值，并且其中，s表示滑環或匹配環的厚度。已經令人驚訝地確定了，由制造導致的滑環和/或匹配環上的隆起部可以通過波紋管狀彈性裝置來補償。因而沒有必要繁瑣地矯正和再加工匹配環和滑環的密封表面。在本說明書意義下的隆起部、不平整部或平整部是根據DIN ISO 1101測量的。前述的系數0.03也可為更高的值，本領域技術人員可根據本說明書找到合適的值。
[0017]至少一個密封面可以具有大小為0.1 μπι至500 μπι的隆起部或不平整部。滑環和/或匹配環可以具有至多5毫米的厚度。已經令人驚訝地確定了，其中匹配環和滑環非常薄，特別是實質上為箔狀形式的，滑環密封件具有特別高的操作能力。特別薄的滑環和匹配環可通過波紋管狀彈性裝置的彈性力以理想的方式相對彼此定向。以這種方式，在操作期間，會產生間隙形狀，該間隙形狀僅以非常小的程度取決于密封表面的制造公差并總是以理想的方式適應和對齊。該間隙的形狀可以是略微擴開的、平行的或收斂的橫截面。
[0018]突伸部可以環繞軸。以這種方式，突伸部可以通過過盈配合壓到軸上。
[0019]在這種背景下，突伸部可以通過過盈配合落座于軸上。匹配環可以毫無問題地通過過盈配合安裝在軸上。
[0020]突伸部可以具有面對匹配環的密封面的部分，該部分環繞軸，從而形成環繞間隙。如此可以有助于將突伸部引入到軸上。通過突伸部的合適的構造，突伸部對于所述軸的直徑的波動也是容許并牢固的。突伸部可以在一些區域中成錐形地延伸，并被設計成提供不抵靠在軸上并因而不將由過盈配合引起的變形傳遞給匹配環的區域。這會在組裝過程中導致匹配環的一個較小的位置誤差，并使得滑環密封件整體上高度地牢固。
[0021]由于環繞間隙的形成，實現了使匹配環不受突伸部的片金屬的塑性變形的影響。因為作為這種消除影響的結果，在片金屬中允許非常大的重疊和塑性變形，所以密封座可以是金屬結構的，而無需額外的密封輔助。可實現金屬密封或密封作用。塑性變形可靠地封閉了泄漏通道。突伸部可以靜態相對于軸密封。靜態密封可以是完全橡膠化的、部分橡膠化的、設置有密封漆或為金屬性的密封結構。
[0022]環繞間隙可以呈錐形間隙的形式。因此可減少突伸部的應力和變形。可以以有效的方式實現突伸部的壓入。
[0023]優選突伸部的三分之一不抵靠在軸上。從而匹配環的變形不受由過盈配合帶來的任何公差的影響。匹配環和與其形成一體的突伸部優選是至少在一些區域中的橫截面中為L字形。這使得制造簡化。此外，可以實現非常薄的壁厚。以這種方式，獲得了匹配環的柔性，這使得匹配環對于密封表面的制造公差不敏感。匹配環與突伸部一起在非安裝狀態下就如此牢固，使得在組裝過程中不會不利地影響到制造引起的變形和施力引起的變形，特別是錐度。
[0024]所述滑環密封件優選是氣體潤滑的滑環密封件，其在密封表面中具有流體升力(hydrodynamic lift)通道。
[0025]此處所