[发明专利]通过增材制造获得的非接触式迷宫式密封件

说明书

本发明涉及一种非接触式密封件(1)，用于安装在壁(4)和轴(2)上，该轴(2)穿过所述壁(4)的开口(3)，所述密封件(1)包括由该轴(2)支撑的旋转构件(6)和由该开口(3)支撑的固定构件(7)，该固定构件(7)围绕该旋转构件(6)插入，同时相对于该固定构件(6)可旋转地移动，该旋转构件(6)具有设置有至少一个周向脊的外表面(8)，并且该固定构件具有设置有至少一个凹槽的内表面(12)，或反之亦然。每个脊部分地插入相应的凹槽中，以形成迷宫式泄漏路径(16)。该旋转构件(6)和该固定构件(7)各自由单个部件构成，并且通过增材制造获得该旋转构件(6)和/或该固定构件(7)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封件，该密封件确保穿过固定部件的旋转部件之间的密封，特别是确保穿过壳体壁的开口的旋转轴之间的密封。

背景技术

这样的密封件能够实现例如在动力传输壳体的内部空间诸如机械减速齿轮或齿轮箱与外部环境之间的密封，在输出轴处密封件穿过该壳体的壁，并且相对于该壳体的壁旋转。

由于壳体中的压力可以大于外部压力，因此这种密封件预期可防止空气和润滑剂的混合物从壳体的内部空间向外部环境泄漏。

通常在机械动力传输应用中实施的密封件包括接触式密封件、唇形密封件和非接触式密封件，机械动力传输应用例如为辅助齿轮箱、装备飞机发动机。

接触式密封件包括移动构件和固定构件，所述移动构件包括盘并且该盘由轴承载，所述固定构件由壳体承载并且包括摩擦元件，该摩擦元件通过弹簧保持并支撑在盘上以确保密封。唇形密封件本身主要包括与轴保持接触的弹性体环。

这些密封件通常具有太短的寿命，因为它们包括的摩擦元件在没有润滑的情况下经受了增加的滑动速度，这最终导致其劣化。

因此，这些密封件的成本很高，而它们的寿命不长。在实践中，密封件的劣化是飞机动力传输失效的主要原因之一。

称为脱离的密封的密封件，有时称为非接触式密封件，它们仅在启动和停止阶段导致摩擦。当运行时，换句话说，当轴以标称速度旋转时，没有摩擦表面：小的空间分开了由轴承载的旋转构件与由开口承载的固定构件，并且固定构件围绕该旋转构件。然而，在启动时发生的摩擦会导致真正的磨损。

还存在称为迷宫式密封件或空气密封件的非接触式密封件，其中旋转构件和固定构件之间没有直接接触，包括在停止和启动阶段，这两个部件通过小的空间连续地分开。这个小的空间构成了流体的泄漏路径，它被设计成具有迷宫形状，从而对空气的通过提供显著的阻力。然而，通常需要提供空气流入以补偿这种泄漏。另一种解决方案包括选择非常小的间隙以限制所讨论的泄漏，但是因为这使固定构件和移动构件位于非常小的距离内而使它们接触导致的机械变形，这会导致密封件的磨损。

在实践中，非接触式密封件是复杂的机械元件，其在现有壳体中的集成是有问题的，并且它们提供的密封能证明是不充分的。

发明内容

为此，本发明的目的在于一种用于穿过壁的开口的旋转轴的非接触式密封件，该密封件包括用于由该轴承载的旋转构件和用于由壁的开口承载的固定构件，该旋转构件插入到该固定构件中，同时相对于该固定构件可旋转地移动，该旋转构件具有设置有至少一个周向脊的外表面，并且该固定构件具有设置有至少一个凹槽的内表面或反之亦然，每个脊部分地接合在相应的凹槽中，使得该固定构件的内表面和该旋转构件的外表面共同限定迷宫式泄漏路径，其特征在于，该旋转构件和该固定构件各自由单个部件形成，并且通过增材制造获得该旋转构件和/或该固定构件。

利用该解决方案，固定构件和旋转构件可以各自由单个部件形成，通过彼此刚性连接并且彼此相对旋转地移动，并且通过彼此稍微隔开使得迷宫式泄漏路径具有尽可能小的通道横截面。