[发明专利]特别是用于加压液体的密封接头或垫圈

说明书

本发明涉及密封接头(或垫圈)的领域，特别是那些确保在可移动元件(诸如轴、轮轴等)的水平和周围处密封的密封接头(或垫圈)，所述可移动元件通过旋转运动被驱动并且在固定本体、元件、套管等的通道、壳体、开口等中延伸或者延伸通过所述通道、壳体、开口等。

更特别地，本发明涉及一种密封接头，一方面其包括具有外部轴向凸缘和内部径向凸缘的支撑环或框架(通常由钢板制成)，并且另一方面其包括由特氟隆类密封材料制成的垫片，所述垫片通过至少部分地覆盖轴向凸缘的外表面并且延伸超出径向凸缘的内端以便形成柔性密封唇缘而被安装或布置在所述环上。该唇缘设计成周向地抵靠在或施加在待密封元件上，特别是可旋转的圆柱形元件(诸如轴等)，其中所述密封唇缘于是具有第一环形部分(其大部分置于待密封元件上)和第二环形弯曲连接部分(将唇缘的第一端部连接至与环的径向凸缘一体制成的垫片的部分)。

这样的接头尤其是通过文献WO 2008/009317和US 2003/0031828(图5a)已知。

这些接头利用相同的垫片确保了双重密封，即，相对于可移动元件的内部动态密封(通过不由环支撑的柔性密封唇缘)和相对于壳体的壁或安装开口的外部静态密封，待密封元件通常穿过所述壁或安装开口(通过存在于轴向凸缘的外表面上的垫片部分)。

然而，由这两篇文献所公开的密封接头具有至少以下两个缺点：

1)注意到密封唇缘的自由端抬升，这在保持紧密性和密封行为方面具有负面影响，特别是当该唇缘在较大长度上(显著的轴向距离)置于待密封元件上时；

2)因为低的抗变形性，并且当密封唇缘经受压力时密封唇缘甚至可能发生转向(例如，在诸如密封泵轴的应用中)，这些接头不适合于承受压力(当待隔离介质包含加压液体(通常在大约1到10巴之间)时，在待密封元件的水平处的密封行为问题)。

为了试图弥补这两个缺点，文献US 2002/0117810提出了一种密封接头，该密封接头的密封唇缘具有显著的厚度并且被径向细分成待安置于待密封元件上的主密封唇缘和副弹性支撑唇缘。

通过施加支撑力，使该副唇缘(在没有显著压力的情况下)接触自由端(顶端)，所述支撑力将该端压压靠在待密封元件上，并因此防止其分离和抬升。

此外，当待隔离的介质经受压力时，主唇缘和副唇缘紧密地叠加并且共同形成能够承受压力而不转向的具有较大厚度的单一唇缘。

然而，当唇缘/元件接触区域具有短距离时提供了满意度，但是这种解决方案在结构上是复杂的并且其实现是困难的(需要唇缘的精确剖切，主唇缘和副唇缘的双重加工)。

此外，考虑到底部唇缘的大厚度，材料成本较高，并且唇缘和可移动元件之间的摩擦力增加。

最后，在文献US 2002/0117810中，外部静态密封(接头和壳体之间)通过使用第二密封材料获得。

本发明的目的是通过提出一种简单的易于实施且经济的方案来弥补至少上面提及的主要缺点。

为此，本发明提出了一种上述类型的改进的并且特别适合于承受压力的密封接头(或垫圈)，由此该接头的特征在于密封唇缘具有较小的厚度，典型地小于0.8mm，并且在没有应力的情况下，基本上形成具有90°-α的峰值角的套筒或锥形环，其中α在10°到50°之间。

利用下面的描述将更好地理解本发明，所述描述涉及优选的实施例，这些实施例通过非限制性实例提供并且参考所附的示意图说明，其中：

图1是在没有任何应力的情况下，根据第一实施例的密封接头的剖视图；

图2是在安装在壳体中和待密封元件(轴)周围之后的类似于图1的密封接头的剖视图；

图3是包括如图1和图2中所示的密封接头的燃料泵的密封系统的局部剖视图；

图4和图5是根据本发明第一实施例的两个其他设计变型的处于安装状态的密封接头的局部剖视图；

图6至图8是根据本发明第二实施例的三个设计变型的处于安装状态的密封接头的局部剖视图；以及

图9是在没有应力的情况下(在安装之前)的图8的接头的局部剖视图。