密封圈和密封单元制造技术

本发明专利技术涉及一种密封圈和密封单元。密封圈(1)包括：弹性密封部(11)，其在径向一侧形成密封唇(111)，密封唇(111)用于抵靠在能够相对密封圈(1)旋转的构件(4)处，从而在空气侧和流体侧之间形成动态密封，其中，在密封唇(111)的朝向空气侧的密封斜面构造双向流体返回结构；以及片簧(12)，其沿圆周方向分布在弹性密封部(11)处并且向密封唇(111)施加朝向上述构件(4)的压紧力。密封单元包括上述密封圈(1)以及能够相对密封圈(1)旋转的构件(4)，其中，密封圈(1)能够抵靠在上述构件(4)处，从而形成动态密封。密封。密封。

【技术实现步骤摘要】
密封圈和密封单元


[0001]本专利技术涉及密封技术。本专利技术具体地涉及一种尤其用于风电领域的大型轴承的密封圈。本专利技术还涉及一种包括上述密封圈的密封单元。

技术介绍

[0002]目前，在用于风电机组的风电轴承处常布置有由橡胶制成的密封圈。密封圈例如安装在盖环的密封座上并且在轴向上分别与轴承的内圈和盖圈形成过盈配合。密封圈构造有在润滑脂侧的主唇和在空气侧的防尘唇，其中，两个密封唇均与固定连接在轴承外圈处的端盖形成动态接触式密封，以防止外界污物进入轴承并且防止轴承内的润滑脂泄漏。
[0003]然而，由于用于风电机组的风电轴承具有较大的直径、例如大于1.5m、尤其大于2m的直径，因此制造匹配这种大型轴承尺寸的、带有金属骨架的密封圈是非常困难的。此外，即使制造出带有金属骨架的密封圈，也很难将此类的大型密封圈安装在风电机组中。换言之，当前的用于风电轴承的密封圈仅由橡胶制成。在此，密封圈未采取辅助的支撑或者加固措施，因此非常柔软并且容易在组装时变形扭曲。这会导致在端盖和密封圈的密封唇之间存在许多间隙，从而油脂会泄漏。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种尤其适用于大型轴承的密封方案，其能够提供良好的密封性能。
[0005]上述技术问题在本专利技术的第一方面通过一种密封圈解决。在此提供的密封圈包括弹性密封部和片簧。弹性密封部在径向一侧形成密封唇，密封唇用于抵靠在能够相对密封圈旋转的构件处，从而在空气侧和流体侧之间形成动态密封，其中，在密封唇的朝向空气侧的密封斜面构造双向流体返回结构。片簧沿圆周方向分布在弹性密封部处并且向密封唇施加朝向上述能够相对密封圈旋转的构件的压紧力。
[0006]在此，密封圈尤其可以用于动态地密封能够相对彼此旋转的构件之间的环形间隙、尤其直径较大的环形间隙。在此，能够相对彼此旋转的构件可以是彼此环绕布置的第一构件和第二构件，其中，密封圈能够固定在第一构件处并且能够以可相对滑动的方式抵接第二构件。第一构件和第二构件中的布置在径向外侧的构件可以是例如端盖的壳体部件或者轴承的外圈。第一构件和第二构件中的布置在径向内侧的构件可以是轴件或部件的轴状部段、例如盖环的壳体部件或者轴承的内圈。
[0007]由此利用密封圈可以动态地尤其沿轴向地间隔开可容纳有流体、例如润滑脂的流体腔和没有流体或仅有少量泄漏的流体的空间。在此，流体侧即朝向容纳有流体、例如油的流体腔的一侧，空气侧即朝向没有流体或仅有少量泄漏的流体的空间的一侧。
[0008]在本说明书的范围内，密封圈、第一构件、第二构件的中轴线重合。在此，除非另有说明，否则术语“轴向”、“径向”以及“圆周方向”均基于密封圈的中轴线，其中，“轴向”即平行于或重合于密封圈的中轴线的方向，“径向”即垂直于密封圈的中轴线的方向，“圆周方
向”即环绕密封圈的中轴线的方向。
[0009]优选地，弹性密封部由橡胶制成。在此，弹性密封部包括构造在密封圈的径向一侧的用于固定在第一构件处的固定支撑区段以及构造在密封圈的径向另一侧的用于抵接第二构件的密封唇。
[0010]有利地，密封唇构造在弹性密封部的径向外侧。在此，密封圈在其径向内侧处固定于第一构件并且在径向外侧形成相对第二构件的动态密封。
[0011]备选地，密封唇构造在弹性密封部的径向内侧。在此，密封圈在其径向外侧处固定于第一构件并且在径向内侧形成相对第二构件的动态密封。
[0012]在此，有利地，密封唇、尤其用作主唇的密封唇与第二构件的接触部位可以形成在第二构件的圆周表面。此时，密封唇基本沿径向抵靠第二构件。
[0013]在此，备选地，密封唇、尤其用作主唇的密封唇与第二构件的接触部位可以形成在第二构件的轴向端面。此时，密封唇至少部分地沿轴向抵靠第二构件。
[0014]有利地，密封唇、尤其主唇具有朝向空气侧的第一密封斜面和朝向流体侧的第二密封斜面，其中，第一密封斜面相对第二构件的夹角比第二密封斜面相对第二构件的夹角更小。换言之，第一密封斜面相对平缓，第二密封斜面相对陡峭。由此可以根据泵吸效应的基本机制使得在动态过程中已经从流体侧泄漏到空气侧的流体、尤其润滑脂被泵送回流体侧。
[0015]在此，双向流体返回结构尤其可以理解为设置在第一密封斜面处的用于增强泵吸效应的凸棱状结构，以在第一构件和第二构件进行双向的相对旋转时将空气侧的流体泵送回流体侧，其适应例如轴承的正向和反向的旋转。在本文范围内，不限定构造双向流体返回结构的各个凸棱的形状。在此，特别有利地，各个凸棱呈直线形、折线形和/或弧线形。在流体是油液或油脂的实施例中，流体返回结构形成回油线。
[0016]优选地，片簧由弹性金属片制成。有利地，片簧通过硫化工艺固定在尤其橡胶制成的弹性密封部处。优选地，片簧构造为弯片，其中，片簧的一个端部抵靠弹性密封部的固定支撑区段，片簧的另一个端部抵靠密封唇的背侧，片簧由此向密封唇施加朝向第二构件的压紧力，使得密封唇、尤其第一密封斜面紧密接触第二构件。特别优选地，在轴向和/或径向上，片簧的弯曲轮廓匹配弹性密封部的轮廓，从而片簧和弹性密封部具有较大的接触面积，可以增强片簧和弹性密封部之间的连接牢固性。有利地，片簧至少成组地沿圆周方向均匀分布在弹性密封部处，由此可以在安装后均匀地向密封唇、尤其主唇提供压紧力。
[0017]在此提供的密封圈易于制造且易于安装在具有较大直径的环形间隙处，其特别适用于密封例如风电领域的大型轴承。特别地，可以借助片簧消除密封圈、尤其用作主唇的密封唇相对第二构件的间隙，密封圈具有更好的密封性能并且能够补偿较大的偏心率。在此，借助双向流体返回结构在一方面可以相应增强在第一构件和第二构件以两个方向相对彼此旋转时的泵吸效应，使得已泄漏至空气侧的流体可以被泵送回流体侧；在另一方面还可以使得密封唇的第一密封斜面始终保持有流体，即形成均匀的润滑膜，由此减少了在密封圈相对第二构件以任一旋转方向进行旋转过程中的磨损，减小了维护成本。因此，在此提供的密封圈能够提供良好的密封性能并且具有较低的成本。
[0018]在一种优选的实施方式中，密封圈还包括由纤维织物构成的骨架，从而能够向尤其橡胶制成的弹性密封部提供良好的支撑。此外，带有由纤维织物构成的骨架的密封圈易
于制造并且成本较低。另外，尤其在密封圈通过过盈配合固定于第一构件的方案中，本实施方式提供的密封圈尤其相比于带有金属骨架的密封圈更容易安装于针对大型轴承方案的第一构件。在此，有利地，由纤维织物构成的骨架布置在用于固定在第一构件处的固定支撑区段处。
[0019]在一种优选的实施方式中，双向流体返回结构包括在朝向空气侧的密封斜面、即第一密封斜面处的沿圆周方向连续的凸棱。由此密封圈可以直接阻挡流体从流体侧流向空气侧，从而减少以任一方向相对第二构件旋转时的流体泄漏。
[0020]特别优选地，双向流体返回结构构造为网格状的凸棱。在此，通过双向流体返回结构形成大量沿圆周方向连续布置的由凸棱包围或者说闭合的网格。在密封圈相对第二构件旋转时，从密封唇处泄漏的流体可以借助从流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.密封圈(1)，包括：弹性密封部(11)，其在径向一侧形成密封唇(111)，所述密封唇(111)用于抵靠在能够相对所述密封圈(1)旋转的构件(4)处，从而在空气侧和流体侧之间形成动态密封，其中，在所述密封唇(111)的朝向所述空气侧的密封斜面构造双向流体返回结构；以及片簧(12)，其沿圆周方向分布在所述弹性密封部(11)处并且向所述密封唇(111)施加朝向所述构件(4)的压紧力。2.根据权利要求1所述的密封圈(1)，其中，所述密封唇(111)构造在所述弹性密封部(11)的径向外侧或者径向内侧。3.根据权利要求1所述的密封圈(1)，其中，所述密封圈(1)还包括由纤维织物构成的骨架(13)。4.根据权利要求1所述的密封圈(1)，其中，所述双向流体返回结构(113)包括在所述密封斜面处沿圆周方向连续的凸棱。5.根据权利要求4所述的密封圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，吴丽娟，范佳，唐瑜，黄春亮，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：