[发明专利]在两个圆柱形元件之间实现旋转密封的环形密封件

说明书

本发明涉及一种环形密封件(30、32、34)，该环形密封件包括主体(42)和第一圆周唇(64)，主体(42)能够通过相对于第一圆柱形元件(4)的静态接触来实现密封，第一圆周唇(64)能够通过摩擦与第二圆柱形元件(10)的圆柱形表面(14)配合，所述圆柱形元件(4、10)基本上同轴(8)，并且安装成相对于彼此能够枢转。主体(42)包括前表面(48)，所述前表面(48)构造成与所述第一圆柱形元件(4)的前表面轴向接触，主体(42)包括第二圆周唇(52)，第二圆周唇(52)与第一圆周唇(64)径向相对，并且能够与第一圆柱形元件(4)的圆柱形表面(38)径向接触。

本发明涉及一种环形密封件，该环形密封件旨在在相对于彼此能够枢转的两个圆柱形元件之间提供密封，以及包括这种圆柱形元件和这种环形密封件的一种组件。

许多应用需要在第一圆柱形元件和第二圆柱形元件之间提供密封，所述圆柱形元件基本上同轴，并且安装成相对于彼此能够枢转。

例如，定向式推进装置(也称为“推进导向装置(propulsion oriented device)”(POD))包括圆柱形结构和推进轴。该结构固定在壳体上。通常设置有轴承，在推进轴和围绕推进轴的轴线的结构之间产生枢转连接。为了允许轴承的润滑，环形密封件轴向地布置在轴承的两侧，并且径向地布置在该结构和推进轴之间。

常规地，在两个圆柱形元件之间提供旋转密封的环形密封件包括主体和圆周唇(circumferential lip)。主体被压缩在第一圆柱形元件中制成的壳体中。这样，主体相对于第一圆柱形元件保持固定。圆周唇与第二圆柱形元件动态接触。这样，主体实现与第一圆柱形元件静态密封，而圆周唇实现与第二圆柱形元件动态密封。

尽管这种环形密封件在多种应用中广泛使用，但是它们具有一些缺点。

实际上，当圆柱形元件相对于彼此有较大的径向偏移时，圆周唇可能径向移动远离第二圆柱形元件，导致密封不良。例如，在用于破冰船的推进导向装置的情况下，如果在推进导向装置与冰块之间发生碰撞，则推进轴可能发生明显变形。这种变形导致推进轴相对于圆柱形结构径向偏移。这可能导致用于轴承的润滑油泄漏到海洋中，或者相反，导致推进装置的内部隔室被淹没。

鉴于上述内容，本发明的一个目的是改善两个圆柱形元件之间的旋转密封，特别是在圆柱形元件相对于彼此有很大的径向偏移的情况下。

为此，提出了一种环形密封件，该环形密封件包括主体和第一圆周唇，该主体能够通过相对于第一圆柱形元件的静态接触来实现密封，该第一圆周唇能够通过摩擦与第二圆柱形元件的圆柱形表面配合，所述圆柱形元件基本上同轴，并且安装成相对于彼此能够枢转。

根据该环形密封件的一般特征，主体包括前表面，该前表面构造成与第一圆柱形元件的前表面轴向接触，主体包括第二圆周唇，该第二圆周唇与第一圆周唇径向相对，并且能够与第一圆柱形元件的圆柱形表面径向接触。

通过以这种方式构造的前表面，在圆柱形元件相对于彼此有大的径向偏移之后，上文限定的环形密封件可以相对于第一圆柱形元件径向移动。在这种情况下，第一圆周唇通过与第二圆柱形元件的动态接触来继续保证密封。第二圆周唇通过相对于第一圆柱形元件的静态接触来提供密封。当圆柱形元件之间相对于彼此的径向偏移减小时，第二圆周唇倾向于使环形密封件重新居中。

在一个具体实施例中，所述第二圆周唇构造成响应于圆柱形元件相对于彼此的径向偏移的较大变化而变形，并且所述第一圆周唇构造成响应于圆柱状元件相对于彼此的径向偏移的较小变化而变形。

通过这种方式，可以控制环形密封件相对于第一圆柱形元件的径向位移，使得仅在圆柱形元件相对于彼此产生较大的径向偏移时才发生所述位移。

此外，可以设置用于将第一圆周唇连接到主体的第一连接部分和用于将第二圆周唇连接到主体的第二连接部分，第一连接部分和第二连接部分相对于彼此基本上轴向相邻。

有利地，第一连接部分和第二连接部分中的至少一个相对于主体的前表面基本上轴向相邻。