[发明专利]径向转动馈通件及其轴套

说明书

本发明涉及一种径向转动连接接头(Durchführung)及其轴套，该轴套形成径向滑动环形密封。轴套包括中空圆筒形主体，该主体的内圆筒形表面形成滑动密封面，该滑动密封面通过周向延伸的内凹槽分成第一和第二滑动密封面。轴套还包括通过周向延伸的外凹槽分成第一和第二外表面的圆筒形外表面，其中使内凹槽和外凹槽分开的壁部具有连接两个凹槽的至少一个孔，且位于外侧的第一和第二外表面能通过对应的静止密封环而相对于包围轴套的外壳密封。

对应的转动连接接头具有至少一个这种如上定义的轴套作为基本部件并还包括用于容纳轴套的外壳并且可能的话在外壳和由轴套包围的转动轴之间具有至少一个球轴承。在此情况下，轴套能直接适应于对应轴的外径，因而，当轴相对于轴套转动时，轴套的滑动密封面直接滑动抵靠轴表面。

然而，轴套在其上滑动的内部中空圆筒体或套筒可能是转动连接接头的一部分，在此情况下内部中空圆筒体或套筒在使用时与对应的转动轴固定且密封地连接。在此情况下，套筒可具有外圆筒形滑动密封面，这些表面与位于轴套内侧上的滑动密封面密封和滑动地配合。因此，该套筒可取代转动轴相对于轴套的功能，因而，需要非常精密的表面机加工和较高表面质量的所有关键的界面都设置在转动连接接头内，同时与转动轴和外部连接件有关的各界面分别静止并因此不那么关键，并且在此情况下例如还可由不同制造商来生产和供应。

轴还可以是形成转动连接接头的一部分的短轴部，该轴部例如终止于能与对应机器的转动轴密封连接的短凸缘内。

下面，将考虑轴套直接在轴或轴部的对应外表面上滑动的更简单的变型。当插设套筒时，所有的考虑相似地应用于将套筒看成是固定连接到轴的一部分或轴的组成部分的情况。

外凹槽借助于外壳受加压流体的作用，流体经过连接外凹槽和内凹槽的孔流入内凹槽并因此流到轴的外周缘，而该轴又具有一个或多个孔，这些孔与在轴的内部相应地轴向延伸的通道连通。

这样，可以在轴转动过程中将流体从外部馈送到轴内并经过轴，或者反之将其向外输送到轴外并经过轴套，其中轴在轴套内转动，且轴和轴套的彼此滑动抵靠的表面形成滑动密封。

将理解到期望在这种滑动密封中出现的摩擦尽可能小，特别在转速相对较大时由于摩擦还产生对应的摩擦热，而且过多的摩擦也会导致轴套卡在轴上。另一方面，应使尽可能少的流体在彼此滑动抵靠的表面之间漏出，特别是当处理相应的泄漏相对复杂且昂贵又困难时尤应如此。

因此，用非常紧的公差和高精度来生产轴套的滑动密封面以及轴上互补的滑动密封表面或者如有可能固定到轴的外周缘上的对应套筒，以提供尽可能小和均匀但又允许圆筒形表面彼此容易地滑动抵靠的密封间隙。

然而，特别是当流体处于高压时，轴套的某些变形是不可避免的，且它们还会影响轴和轴套的彼此滑动抵靠的各表面之间的密封间隙的构造。

在DE 38 06 931中已试图通过适当选择外凹槽的宽度和深度以及外静止密封件在轴内的位置来如下地有计划地为这种变形作准备，即，内滑动密封面趋向于呈圆锥形，在此情况下圆锥形的较大直径朝向内凹槽，而圆锥形的较小直径对应地远离内凹槽。

然而，这导致密封间隙在与传递凹槽邻接的区域内略微扩大，并在远离凹槽的端部处略窄。

而该方法在相对较小的、直至约100巴的压力下似乎还是值得的。

然而，同时业已发现即便这种轴套的构造即使往往有助于降低泄漏率，但它仅在约100巴的压力下才令人满意地起作用。在压力更大时通常要使用更复杂和昂贵的系统，在这些系统中，对应的轴套例如呈多部件构造或具有较大的轴向长度，以避免轴套的过度变形，而这种变形否则是无法容忍的，因为这种变形会产生过高的泄漏率或导致轴套卡在轴上并由此对轴套或轴造成损坏。

与现有技术相比，本发明的目的是提供一种具有说明书开始部分中所述特征的轴套，该轴套甚至在明显高于100巴的压力下并还在相对较大的转速下仍允许以较低泄漏率传递流体。特别是，本发明寻求提供一种对应的轴套，该轴套在大于150巴并尤其是在大于200巴的压力下仍良好工作且能使用。

在此，轴套应轴向相对较短，以不占据过多空间。

对于具有本说明书开始部分内所述特征的轴套，如此来实现此目的，即内凹槽的侧表面在+20％到-35％的公差范围内与外凹槽的侧表面大小相等，且外静止密封件如此沿轴向定位在侧表面的外表面上，即密封件离滑动密封面的轴向外端部具有一轴向间距，该间距等于滑动密封面的对应轴向长度的至少40％且至多55％。