[发明专利]径向轴封、径向轴封组件及安装方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月28日提交的第61/147,938号和2009年7月17 日提交的第61/226,368号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此 处。

技术领域

本发明涉及用于在转轴和外壳之间形成流体紧密密封的动态油封。

背景技术

动态径向轴油封被设计为具有所谓的密封件“油侧”和“空侧(air side)”。 这些命名与密封件被安装的方向有关，即油侧朝向外壳内部并与油接触，而 空侧朝向外且暴露于空气中。

至少有两种不同方法可安装径向轴油封。一种是“空侧安装”，其中密封 件首先被安装到外壳的孔中，然后轴(或其耐磨套)被从空侧轴向安装到密 封组件中(外壳内部的方向)以作用于密封件。另一种是“油侧安装”，其中， 外壳和轴都已存在，密封组件被轴向滑入外壳，并同时滑到轴(或其耐磨套) 上，如此以使轴从密封件的油侧进入密封组件。另外，“油侧”安装要求密封 组件被安装到外壳(也称为托架)中，然后带有安装于其中的密封件的外壳 被组装到发动机中“已经就位”的轴上。

安装时，无论哪种类型，密封件必须能够承受安装时产生的轴向载荷而 不致使密封件的密封唇反折，否则在完全安装条件下密封唇将被移至密封唇 失效的位置。

径向轴封还需要承受泄漏试验或使用中的各种轴向压力。形成于密封件 上(密封件的油侧和空侧之间)的压差可以朝一个方向或另一个方向施加轴 向载荷于密封件上(外壳中的真空或增压)，还可以使密封件从轴拉离至少一 定角度，以及在极端情况下可以使密封件在压力下反折和收缩以致密封件被 破坏。

发明内容

概括地讲，本发明提供一种径向轴封组件，该径向轴封组件具有便于形 成适合的油侧安装的特征，即使在轴与孔未对准的情况下，进一步地，当安 装时暴露于密封组件油侧上的正压力或负压力中时，为密封组件的密封唇提 供支持以防止不利的密封件破坏(seal-breaking)运动。

根据本发明的一个目前优选方面，提供一种径向轴封，该径向轴封用于 容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离轴封的空侧和轴封的油侧。径向轴封包 括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面的 密封唇，该密封表面相对轴轴向延伸。进一步地，环形桥被通过第一铰接部 连接到密封唇的油侧端，通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部 延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。至少一个凸起从第一铰接部远离桥 向着密封件的油侧延伸。该凸起在油侧安装过程中阻止密封唇反转，从而确 保使用中密封唇与工作面形成适当的密封接触。

根据本发明的另一方面，提供一种径向轴封组件。该径向轴封组件包括 沿中心轴延伸并提供具有预设直径的工作面的轴，以及径向轴封，该径向轴 封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离径向轴封的空侧和径向轴封的油 侧。径向轴封包括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的 环形密封表面和相对的背面的密封唇，该密封表面轴向延伸并与工作面动态 密封接触。进一步地，环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端，通 过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封 唇径向叠置。此外，至少一个凸起从第一铰接部向着密封件的油侧轴向延伸。

根据本发明的另一方面，提供一种将径向轴封安装到轴上的方法。该方 法包括提供具有工作面的轴，以及提供带有密封唇的径向轴封，该密封唇具 有在自由状态下从油侧端向自由空侧端收敛的环形密封表面。进一步地，提 供带有环形桥的径向轴封，该环形桥通过第一铰接部连接到油侧端且在自由 状态下发散到第二铰接部。第二铰接部连接到外安装部分以使桥与密封唇径 向叠置延伸。径向轴封进一步包括至少一个从第一铰接部向着密封件的油侧 轴向延伸的凸起。然后，使轴和径向轴封轴向向着彼此移动，并且使密封唇 的油侧端与轴的一端邻接。进一步地，使凸起与轴的工作面邻接，使密封表 面与工作面密封接触，并且同时使凸起移动且不与工作面邻接。

附图说明

结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考 虑，本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：

图1是根据本发明一个方面构造的径向轴封的剖视图；