[发明专利]轴用密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封结构，其包括外壳部件、至少部分地由外壳部件容纳的轴和多个密封元件，用于密封外壳部件和轴之间的间隙的密封元件可沿轴的纵轴线运动。

背景技术

密封件已知有多种用途。尤其在容纳例如风力发电设备的转子轴或船轴(ship shaft)的旋转部件的空间中，有效的密封对于确保轴承的最佳润滑，尤其防止润滑剂漏出和灰尘进入是相当重要的。

还已知，这些密封件由于旋转轴产生的持久的机械应力而受高度磨损，并因此必须定期更换。为了避免过于频繁地更换密封件(这相当于要使包含密封件的设备停工并只能在高花费的情况下实现)，通常要设置多个密封件，这样在第一密封件由于磨损而损坏的情况下还有第二密封件可起到密封作用。

替代地，还可给每个密封件配置一个第二备用密封件，该备用密封件不需与旋转轴配合，而是另外加以保持并能自动地放置成抵靠旋转轴。

例如，DE 601 12 067T2建议了这种解决方式，其中，多个密封元件彼此相继地设置，而起初只有一个第一密封元件抵靠旋转轴。需要时相继释放的保持为备用的其它密封元件由分隔件与旋转轴间隔开。如果第一密封件磨损到不再确保密封功能的程度，则与其相邻的密封元件就会被释放，因而，两个密封元件均抵靠旋转轴，但只有新加入的密封元件能够实现密封功能。

然而在这种情况下有如下缺点，即，保持备用的密封元件处于长期的压力作用下，因而会担心保持备用的密封元件的密封作用随着时间而减弱，而当需要时不能再完全完成任务。

DE 2 028 427A中也有类似的原理，从中已知将不设置在操作位置的密封元件保留为备用件，该密封元件通过沿旋转轴的轴线的相对运动与轴接触，即进入操作位置，而保留为备用的密封元件之前却没有抵靠分隔件。

替代地，坐落于轴上的套筒可以设计成：在套筒表面上设置有凹陷部，这些凹陷部不接触地接纳备用密封元件。在密封元件和套筒之间有相对运动的情况下，密封元件离开凹陷部并当与套筒接触时稍微突出，因而该密封元件可以实现其密封功能。同时，之前用过的密封件由套筒的另一凹陷部不接触地接纳，并且不再对紧密性有任何影响，因此可用未用过的备用密封元件来更换失效的密封元件。

然而，这些设计的缺点是第一密封元件和后面作为备用件的一个密封元件抵靠在轴的相同位置上。如果密封件的磨损不仅发生在密封元件上，还发生在轴上，若备用密封元件与之前(如所述)磨损的密封元件抵靠在相同位置，则尽管密封元件的功能完全，但密封件的密封性是不够的。此外，这些密封结构机械上复杂并需要大量空间。

发明内容

因此，本发明的目的是生产一种节约空间、易于制造的高效的密封结构。

通过具有权利要求1特征的密封结构来实现此目的。附属权利要求规定本发明有利的研制方案。

本发明的基本构思是将轴设计成：沿轴的轴线的一部分的直径呈台阶状减小，台阶的数目较佳地对应于密封元件的数目。在此，密封元件相对于台阶设置成：通过使密封元件分别轴向滑动到多个位置，其它的密封元件分别密封地搁置到其它的台阶上，而至少除了前一个密封元件外，这些其它的密封元件还分别抵靠其它的台阶。

本发明的优点尤其在于，没有密封元件会抵靠在之前由另一密封元件用过的位置上，这是因为每个密封元件被配置到其各自的台阶；此外，每个密封元件在其台阶上的位置在相对运动时会改变。这能有效地防止出现在轴上的磨损现象影响密封元件的密封功能。

附图说明

使用附图中所示的、并具有尤其较佳设计的示例性实施例来更详细地解释本发明。附图中：

图1以前视图(a)、沿A-A线的剖视图(b)和沿B-B线的局部剖视图(c)示出根据尤其较佳的示例性实施例的按本发明设计的密封结构的外壳部件；

图2示出图1的外壳部件的立体图；

图3示出根据本发明的密封结构的处于四个不同密封位置的局部剖视图；

图4示出根据本发明的尤其较佳的研制方案的密封结构的局部剖视图；以及

图5示出根据本发明的轴的不同的有利的研制方案。

具体实施方式

图1以三个不同视图，即，前视图(图1a)、沿A-A线的剖视图(图1b)和沿B-B线的局部剖视图(图1c)示出根据尤其较佳的示例性实施例的按本发明设计的密封结构的外壳部件。