旋转面密封组件的制作方法

文档序号:16671600发布日期:2019-01-18 23:37阅读:227来源:国知局
旋转面密封组件的制作方法

本发明总体涉及用于机器和设备的密封组件,更具体地涉及具有旋转面的密封组件。



背景技术:

为了将润滑剂保持在相对移动的部件之间的轴承表面附近和将异物从承载表面附近排除而采用的一类密封组件可以包括面式密封件,其中通过由硬质材料制成的相对地旋转的密封部件的配合表面来实现密封。在采用由金属或其它硬质材料制成的面与面接触地相对旋转的两个环的密封件中,非常希望产生将耐受数小时的苛刻工作并维持密封的密封表面。

在常规精整/表面加工工艺中,密封表面被制造得相当平。然后使用铝砂(例如15微米)研磨密封表面。在某些情形下,使用很细的砂纸(例如600-1200氧化铝砂纸)抛光研磨后的密封表面。最终抛光工序会是耗时和昂贵的。在某些情形中,最终抛光工序被跳过,并且制造商依赖于密封组件的配合密封表面在工作期间自行珩磨。这种“间断期(磨合期)”会引起接头发生一些初始泄漏,这是无法接受的。

共有的美国专利no.3,180,648名称为“seals(密封件)”。专利’648描述了一种用于对密封组件的密封环进行精整加工的方法。密封环被制造成使它们的可贴靠表面是平的或基本上平的。然后使它们的可贴靠面靠在大型旋转研磨台上进行粗磨,所述旋转研磨台具有球形轮廓以形成用于密封带重整的离隙区。接着进行精磨。然后可以使用具有与第二研磨具相同等级的抛光剂对密封环进行平磨,以粗糙地形成平的密封带。然后通过使用包括可在主轴上自由旋转且具有凸起的环状研磨表面的圆形台的设备短时间研磨密封带来将该密封带精整加工为略微圆锥形的构型。环状研磨表面是凹的研磨表面,其呈内锥体的截锥体形式,但很浅以致其外缘仅比它的内缘高约0.005英寸。要研磨的密封环被保持在卡盘或适配器中,所述卡盘或适配器的内周缘倾斜成与支承圆环面和使用中的密封环的倾斜部对应。在所述设备中采用与在工作中使用的圆环面相同的圆环面。然后使密封环贴靠着研磨表面并在与该密封环在工作中承受的压力相当且优选基本上相同的压力下旋转。

应了解的是,该背景技术说明由发明人做出以协助读者理解,且不应视为表明任何指出的问题本身在本领域中已被了解。尽管所说明的原理在一些方案和实施例中减轻了其它系统中固有的问题,但应了解的是,受保护的创新的范围由所附权利要求限定,而不是由任何所公开的特征解决本文指出的任何具体问题的能力限定。



技术实现要素:

在一实施例中,本发明描述了一种适合用于密封一接头的密封组件,所述接头具有可环绕旋转轴线相对于该接头第二部件枢转的第一部件。所述密封组件包括第一和第二环状密封环以及第一和第二环状负载环。

第一和第二密封环中的每一者都具有沿轴向延伸的加载表面和沿径向延伸至外周缘的密封面。每个密封面都具有邻近外周缘设置的密封带。第一和第二密封环彼此贴靠成使得第一和第二密封环的密封带彼此成接触关系。第一负载环与第一密封环的加载表面接合,而第二负载环与第二密封环的加载表面接合。每个密封带都被刷子抛光成使得密封带具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度。

在其它实施例中,一种用于密封组件的密封环包括圆筒状体部和密封凸缘。圆筒状体部在负载端与对向的密封端之间轴向地延伸。密封凸缘邻近圆筒状体部的密封端设置。密封凸缘从圆筒状体部沿径向突出至其外周缘。密封凸缘包括密封面。密封面具有邻近密封凸缘的外周缘设置的密封带和设置在密封带与密封面的内周缘之间的内离隙区。密封带被刷子抛光成使得密封带具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度。

在又一些实施例中,描述了一种适于制备用于密封组件的密封环的方法。将密封环机加工到至少一个预定公差。研磨密封环的密封面以限定出内离隙区。研磨密封环的密封面以使密封带变平。使用刷子抛光密封带以使得密封带具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度。

根据以下详细描述和附图,将理解所公开的原理的更多和替代性的方面和特征。如将了解的,本文公开的用于密封组件的密封环、密封组件和适于制备用于密封组件的密封环的方法能够在其它和不同的实施例中实施,并且能够在多个方面进行修改。因此,应理解的是,前面的大体描述和以下详细描述两者都仅为示例性和说明性的,而不限制所附权利要求的范围。

附图说明

图1是具有使提升臂与非发动机端连接的带有根据本发明的原理的密封组件的销接头的机器的实施例的不完整的侧视图。

图2是图1的销接头的透视图。

图3是沿图1中的线iii-iii截取的销接头的截面图。

图4是与图3中的圆iv包围的位置对应的图1的密封组件的放大的不完整剖视图。

图5是图4的密封组件的负载环的轴向端视图。

图6是沿图5中的线vi-vi截取的以透视图示出的放大截面图。

图7是图4的密封组件的密封环的轴向端视图。

图8是与图7中的圆viii包围的位置对应的图7的密封环的放大不完整视图。

图9是沿图7中的线ix-ix截取的放大截面图。

图10是与图9中的圆x包围的位置对应的图7的密封环的放大不完整视图。

图11是示出根据本发明的原理的适于制备用于密封组件的密封环的方法的实施例的步骤的流程图。

具体实施方式

本文描述了密封组件、用于密封组件的密封环和适于制备用于密封组件的密封环的方法的实施例。在实施例中,用于密封组件的密封环可以包括具有邻近该密封环的外周缘设置的密封带的密封面。密封带的截面在内径向边缘与外周缘之间可以是基本上平的。密封带可以被刷子抛光成使得密封带具有一致的表面光洁度,其中平均表面粗糙度为约0.08微米ra或更小。密封面可以包括在密封带与密封环的内周缘之间渐缩的内离隙区。离隙区与密封带二者之间可以具有一半径。该半径可以是从内离隙区的锥角(尖角)到平的密封带的基本上一致的半径。外周缘可以基本上无毛刺。

可以在不使用砂纸抛光步骤的情况下制备密封环的密封面。可以使用合适的刷子技术——诸如使用可从瑞士的gerbermaschinenbau买到的机器——来抛光密封面。

现在参照附图,特别是参考图1,其示出了呈轮式装载机形式的机器10。然而,应理解的是,许多其它类型的机器,诸如反向铲、挖掘机、物料处理机等以及包括可枢转连接装置的其它类型的设备也可以采用根据本发明的原理构造的密封环、密封组件和具有密封组件的接头。其它此类机器的示例包括用于压实、采矿、建筑施工、耕种、运输等的机器。

机器10具有带前部13和后部15的框架11。多个地面接合部件16(例如,车轮、履带等)——示出其中的一个——可以通过轴、驱动轴或其它构件(未示出)与结构框架的前部13和后部15连接。钩挂装置17借助于一对铰接接头18使前部13与后部15可枢转地连接。框架11的后部15可以支承例如动力源(例如,发动机)和冷却系统构件(未示出),所述动力源通过传动系(未示出)可操作地连接以驱动用于使使机器10移动的至少一个地面接合装置16(例如,多个车轮,如图所示)。

例如,框架11的前部13具有第一部件20,该第一部件例如通过彼此成隔开的关系的框架部件或凸缘与所述前部接合。呈提升臂组件或吊杆21形式的构件例如具有与其接合的第二部件22并通过销接头组件24可枢转地连接至框架11的前部13。由销接头组件24提供的枢转连接允许吊杆21的第二部件22相对于框架11的第一部件20绕着由销接头组件24限定的旋转轴线枢转。

提升缸28可枢转地连接在框架11的前部13与吊杆21之间。倾斜缸30连接在前部13与连接装置32之间。吊杆21、提升缸28、倾斜缸30和连接装置32在例如装载和卸载操作期间可以使附接的机具34——诸如铲斗——上升、下降和倾斜(转一角度)。

参照图2和图3,销接头组件24包括穿过套管42延伸的销40以及第一套环44和第二套环45。销40限定纵向轴线“la”。套管42沿纵向轴线“la”居中地设置在第一套环44与第二套环45之间。

在一些实施例中,第一部件20可以包括第一套环44且第二部件22可以包括套管42,所述第一套环和套管两者均环绕纵向轴线“la”与销40共轴。呈套管42形式的第二部件22可相对于呈第一套环44形式的第一部件20并相对于销40环绕纵向轴线“la”枢转。然而,应理解的是,本文对术语“第一”、“第二”等的使用仅仅为了方便参考且决不是限制性的。

参考图3,呈金属面对金属面密封组件形式的第一密封组件51和第二密封组件52各自设置于在第一套环44与套管42之间沿轴向延伸的第一密封腔54和在套管42与第二套环45之间沿轴向延伸的第二密封腔55中。套管42可相对于销40以及第一套环44和第二套环45环绕纵向轴线“la”转动,其中根据本发明的原理构造的第一和第二密封组件51、52各自在第一套环与套管之间以及套管与第二套环之间提供了连续持久的密封。在其它实施例中,根据本发明的原理构造成的密封组件可以用于其它应用中,如本领域技术人员将认识到的。

销40包括对向的第一端部61和第二端部62。销40包括与纵向轴线“la”共轴地布置的轴向孔64。轴向孔64的尺寸可确定成容纳穿过其中的安装元件,例如牵引螺栓。

套管42包括对向的第一端部71和第二端部72。套管42环绕纵向轴线“la”与销40共轴。套管42限定有基本上居中地设置的用于容纳润滑剂(未示出)的腔74。腔74适于充填用于润滑销接头组件24的旋转界面的油。就这点而言,螺纹孔76插有可移除的螺纹塞/螺旋塞78,以允许向腔74中添加润滑剂。

第一套环44和第二套环45各自与销40的第一端部61和第二端部62接合并且适于与销40可旋转地联接。第一套环44和第二套环45的形状是环状的,并且环绕纵向轴线“la”与销40共轴。第一套环44和第二套环45均具有内部部分80和外部部分82。第一套环44和第二套环45中的每一者的内部部分80各自相对于套管42的第一端部71和第二端部72定位在近侧。第一套环44和第二套环45中的每一者的外部部分82各自相对于套管42的第一端部71和第二端部72定位在远侧。

套管42的第一端部71、第一套环44的内部部分80和销40协作以限定出第一密封腔54和基本上环状的用于接收润滑剂(未示出)的第一通道85。类似地,套管42的第二端部72、第二套环45的内部部分80和销40协作以限定出第二密封腔55和基本上环状的也用于接收润滑剂(未示出)的第二通道86。

可以设置第一套筒轴承91和第二套筒轴承92,它们的形状是环状的并环绕纵向轴线“la”与销40共轴。第一套筒轴承91和第二套筒轴承92与销40接合,并且各自与套管42的第一端部71和第二端部72接合。

可以设置第一止推环95和第二止推环96,它们环绕纵向轴线“la”与销40共轴。第一止推环95和第二止推环96各自驻留在基本上环状的第一通道85和第二通道86内。第一止推环95和第二止推环96相对于套管42成间隔开的关系定位。

第一止推环95在第一套环44的内部部分80与第一套筒轴承91之间与销40接合。第二止推环96在第二套环45的内部部分80与第二套筒轴承92之间与销40接合。第一止推环95和第二止推环96在销接头组件24的使用期间可各自间歇地或持续地与第一套筒轴承91和第二套筒轴承92接合。

第一密封组件51和第二密封组件52各自设置在第一密封腔54和第二密封腔55中,并且环绕纵向轴线“la”与销40共轴。第一密封组件51和第二密封组件52允许套管42相对于第一套环44和第二套环45旋转,并维持第一和第二套环44、45与套管42之间的密封关系,使得用于接收润滑剂的第一通道85和第二通道86可以基本上保持被收纳在该第一、第二通道中的润滑剂。

第一套环44、第一止推环95、第一套筒轴承91和第一密封组件51组成销接头组件24的第一子组件101。第二套环45、第二止推环96、第二套筒轴承92和第二密封组件52组成销接头组件24的第二子组件102。

第一密封组件51和第二密封组件52彼此基本上相同。此外,第一子组件101和第二子组件102彼此基本上相同。因此,应理解的是,对一个密封组件的描述同样适用于另一密封组件,且对一个子组件的描述同样适用于另一子组件。

参考图2,销接头组件24——包括销40、套管42以及第一子组件101和第二子组件102——可以设置在管壳105中,以使销接头组件24易于维修和/或更换。管壳105基本上呈圆筒状,但可以构造成使得其外径从第一套环44和第二套环45中的一者(例如,第二套环45)的外部部分82到第一套环44和第二套环45中的另一者(例如,第一套环44)的外部部分82沿径向向内略微渐缩。在其它实施例中,管壳105可以沿相反的方向渐缩。在又一些实施例中,管壳105的外径可以从管壳105的各远端部106、107到其中央圆筒状区域109渐缩。例如,在一个实施例中,第一套环44和第二套环45的外径可以从内部部分80向外部部分82渐缩,且套管42可以基本上呈圆筒状。可以提供管壳105的渐缩的外径用以帮助允许通过挤压来安装管壳105,但在其它实施例中可以采用实现管壳105的可靠安装的任何替代结构或特征。

在其它实施例中,例如在其中采用销接头组件的应用和环境有保障的那些情形中,销接头组件可以仅包括第一子组件101和第二子组件102中的一者,这种情况下可仅销40的对应端部和套管42的对应端部设置有子组件——即,套环、止推环、套筒轴承和密封组件。在这样的情形中,销40的对向端部和套管42的未设置子组件的所有元件的与所述销的对向端部邻近的对应端部可以不设置子组件的元件或设置子组件的一些元件。例如,通过示例的方式而不是通过限制的方式,如果销40的第一端部61和套管42的第一端部71设置有第一子组件101,则销40的第二端部62和套管42的第二端部72可以仅设置有第二套筒轴承92和第二密封组件52且省略第二套环45和第二止推环96。

参照图4,第一密封组件51设置在位于呈第一套环44形式的第一部件20与呈套管42形式的第二部件22之间的第一密封腔54中。第一密封组件51包括第一密封环111和第二密封环112以及第一负载环121和第二负载环122,所述密封环和负载环都是环状的。第一密封组件51的第一密封环111和第二密封环112以彼此贴靠的关系设置。第一负载环121和第二负载环122各自安装在第一密封环111和第二密封环112上。第一密封环111和第二密封环112可以由任何合适的金属制成,诸如,金属合金——包括合适的铸造合金(例如,c6镍合金、钨铬钴铁合金或镍铁合金)、适于成型的钢(例如,sae1074)或适于锻造的钢(例如,sae52100)。第一负载环121和第二负载环122优选由合适的弹性材料(例如,丁腈橡胶、低温丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶(hnbr)、硅酮/硅树脂或氟橡胶)制成。

在第一密封组件51中,第一负载环121起垫圈的作用,并与第一套环44和第一密封环111密封地接合以在该第一套环与第一密封环之间形成流体不透过密封。第二负载环122起垫圈的作用,并与套管42和第二密封环112密封地接合。因此,如将理解的,在第二密封组件52中,第一负载环121与第二套环45和第一密封环111密封地接合,而第二负载环122与套管42和第二密封环112密封地接合,以在第二套环与第一密封环之间及套管与第二密封环之间形成流体不透过(防漏)密封。

第一套环44的内部部分80邻近套管42的第一端部71。第一套环44的内部部分80和套管42的第一端部71都包括负载环接合表面130。呈第一套环44形式的第一部件20的负载环接合表面130和呈套管42形式的第二部件22的负载环接合表面130至少部分地限定第一密封腔54,该第一密封腔沿轴向延伸并且置于第一部件20与第二部件22之间。应理解的是,套管42的第二端部72以类似的方式与第二套环45协作以至少部分地限定第二密封腔55,该第二密封腔沿轴向延伸且置于套管42与第二套环45之间。

负载环接合表面130是大致环状的且与纵向轴线“la”共轴。在图示的实施例中,负载环接合表面130维持图4所示的截面形状,该截面形状基本上连续地环绕限制在纵向轴线“la”周围的整个圆周。

第一密封环111和第二密封环112基本上彼此相同。第一密封环111和第二密封环112均呈环状件的形式。第一密封环111和第二密封环112均具有沿轴向延伸的斜的或倾斜的加载表面134和沿径向延伸的密封面136。密封面136由径向延伸的密封凸缘137限定。第一密封环111的密封面136和第二密封环112的密封面136形成径向延伸的环状件且彼此成密封关系。

各密封面136沿径向延伸至外周缘138。各密封面136具有邻近外周缘138设置的密封带140。第一密封环111和第二密封环112彼此贴靠成使得第一密封环111的密封带140和第二密封环112的密封带140彼此成接触关系。各密封带被刷子抛光成使得密封带140具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度。

第一负载环121和第二负载环122各自弹性地支承第一密封环111和第二密封环112。第一负载环121与第一密封环111的倾斜的加载表面134接合,而第二负载环122与第二密封环112的倾斜的加载表面134接合。

第一密封组件51采用双锥体以及第一密封环111和第二密封环112,其中第一密封环111和第二密封环112的沿纵向轴线“la”的轴向加载借助第一负载环121和第二负载环122来完成。渐缩的圆锥形的或倾斜的加载表面134沿第一密封环111和第二密封环112的外表面形成,用以各自接纳第一负载环121和第二负载环122。负载环接合表面130定位成与第一和第二密封环111、112的倾斜的加载表面134成对应的、面对的倾斜关系,用以各自将第一负载环121和第二负载环122容纳在负载环接合表面与倾斜的加载表面之间。第一密封环111和第二密封环112的轴向加载因而各自通过第一和第二负载环121、122的轴向加载完成。

第一负载环121被压缩成使得其与第一套环44的负载环接合表面130和第一密封环111的倾斜的加载表面134接合。第二负载环122被压缩成使得其与套管42的负载环接合表面130和第二密封环112的倾斜的加载表面134接合。第一负载环121和第二负载环122定位成使得它们弹性地支承第一密封环111和第二密封环112,并且迫使第一和第二密封环111、112的密封面136在一起以限定密封带140之间的接触带142。第一负载环121和第二负载环122以弹性件的方式起作用,以在沿纵向轴线“la”的两个相反的方向上各自施加抵抗(逆着)第一密封环111和第二密封环112的轴向负荷,使得第一和第二密封环111、112的密封面136在压力下沿着接触带142面与面密封接触,从而形成连续持久的流体不渗漏密封。

第一密封环111和第二密封环112可环绕纵向轴线“la”相对于彼此可旋转地移动。在该布置结构中,第一密封环111可以被视为静止的密封环,因为它与第一套环44可旋转地联接。第二密封环112可以被视为旋转密封环,因为其与套管42联接且可相对于销40旋转。

第一套环44的负载环接合表面130和套管42的负载环接合表面130互为镜像。第一密封环111的倾斜的加载表面134和第二密封环112的倾斜的加载表面134基本上彼此相同。因此,应理解的是,下文对第一套环44的负载环接合表面130和第一密封环111的倾斜的加载表面134的描述分别也适用于套管42的负载环接合表面130和第二密封环112的倾斜的加载表面134。

第一套环44的负载环接合表面130和第一密封环111的倾斜的加载表面134成面对且隔开的关系,使得它们限定出环状的负载环腔144,第一负载环121设置在该负载环腔中。第一套环44的负载环接合表面130和第一密封环111的倾斜的加载表面134一起协作以限定出邻近第一密封环111的密封面136的密封端约束部148。密封端约束部148构造成帮助防止第一负载环121沿朝向第二密封环112的方向轴向地滑离第一密封环111,且帮助防止第一负载环121延伸到密封端约束部内的窄点中。

第一套环44的负载环接合表面130从其内端面154沿轴向延伸并在径向上面向内。第一套环44的负载环接合表面130包括倾斜的负载斜坡部162和邻近第一套环44的内端面154的外周缘保持唇缘160。倾斜的负载斜坡部162由邻近保持唇缘的密封端166和与密封端166轴向间隔开的负载端167界定。

外周缘保持唇缘160相对于倾斜的负载斜坡部162的密封端166径向向内突出。外周缘保持唇缘160与第一密封环111的密封面136的外周缘138协作以限定出密封端约束部148。过渡部段174可以设置在外周缘保持唇缘160与倾斜的负载斜坡部162的密封端166之间。

倾斜的负载斜坡部162由过渡部段174在密封端166界定。倾斜的负载斜坡部162的负载端167与第一密封环111的密封面136成远离关系。倾斜的负载斜坡部162是基本上截锥形的,并且相对于纵向轴线“la”以预定的负载斜坡角“θ”倾斜,使得倾斜的负载斜坡部162的密封端166在径向上设置在该负载斜坡部的负载端167的外侧。

第一密封环111的倾斜的加载表面134在径向上面向外侧,并且包括座部202、倾斜的密封斜坡部204和圆筒状部分206。倾斜的密封斜坡部204设置在座部202与圆筒状部分206之间。

座部202相对于倾斜的密封斜坡部204沿径向向外突出并终止于密封面136的外周缘138处。座部202与位于密封面136之间的接触带142在径向上重叠。座部202是大致凹的,且可适于与第一负载环121包围地接合。

第一密封环111的倾斜的密封斜坡部204在密封端220处由座部202界定且在负载端222处由圆筒状部分206界定。倾斜的密封斜坡部204的负载端222在第一密封环111的密封面136的远侧。倾斜的密封斜坡部204是基本上截锥形的,并且相对于纵向轴线“la”以密封斜坡角“γ”倾斜,使得倾斜的密封斜坡部204的密封端220在径向上设置在该密封斜坡部的负载端222的外侧。第一密封环111的倾斜密封斜坡部204的密封斜坡角“γ”可以与第一套环44的倾斜负载斜坡部162的负载斜坡角“θ”基本上相等。在其它实施例中,第一密封环111的倾斜密封斜坡部204的密封斜坡角“γ”可以比第一套环44的倾斜负载斜坡部162的负载斜坡角“θ”大。在其它实施例中,第一密封环111的倾斜密封斜坡部204的密封斜坡角“γ”与第一套环44的倾斜的负载斜坡部162的负载斜坡角“θ”可具有不同的关系。

第一密封环111的圆筒状部分206包括外侧壁225,该外侧壁是基本上圆筒状的并且与纵向轴线“la”共轴。外侧壁225限定第一密封环111的负载端232的外周缘230,以与第一套环44协作地限定出负载端约束部233。

参照图5和图6,示出了第一负载环121。第一负载环121和第二负载环122彼此基本上相同。因此,应理解的是,对第一负载环121的描述适用于第二负载环122。当第一负载环121未被压缩时,其具有基本上圆形的横截面形状235,如图6所示。该圆形的横截面形状在处于未加载(即,未被压缩)状态时具有预定半径“r”(参看图6)。

参照图7-10,示出了第一密封环111。第一密封环111是根据本发明的原理构成的密封环的示例。第二密封环112与第一密封环111基本上相同。因此,应理解的是,对第一密封环111的描述也适用于第二密封环112。第一密封环111包括圆筒状体部240(图9)和密封凸缘137。

参照图7和图8,密封凸缘137包括密封面136。密封面136包括毗邻密封凸缘137的外周缘138设置的密封带140、和设置在密封带140与第一密封环111的内周缘248之间的内离隙区(innerrelievedarea)245。内离隙区245在密封带140与内周缘248之间渐缩使得内周缘248从密封带140沿轴向移位(参看图4)。

密封带140被刷子抛光成使得密封带140具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度。在其它实施例中,密封带140可以被刷子抛光成使得密封带140具有约0.06微米ra或更小的平均表面粗糙度。可以利用本领域技术人员公知的技术来计算平均表面粗糙度。例如,在一种布置结构中,可以利用以0.25mm的切割长度设置并针对5个切割长度评估的表面光度仪确定密封带140的平均表面粗糙度(ra)。可以在预定位置的至少3个位置和/或径向隔开约120°检查第一密封环111。

参照图9,圆筒状体部240在负载端232和与该负载端232成对向关系的密封端254之间沿轴向延伸。密封凸缘137邻近圆筒状体部240的密封端254设置。密封凸缘137沿径向从圆筒状体部240突出到外周缘138。密封带140在内径向边缘257与外周缘138之间的截面可以是基本上平的。

参照图10,内径向边缘257包括设置在密封带140与内离隙区245之间的过渡半径。内径向边缘257的过渡半径在实施例中可以包括从内离隙区245的锥角(尖角)到密封带140的平的部分的基本上恒定的半径。

在一些实施例中,密封带140可以邻近外周缘138设置且包括外离隙区258。图示的外离隙区258在密封带140与外周缘138之间成斜面或渐缩使得外周边缘260从密封带140沿轴向移位。密封带140在内径向边缘257与外径向边缘264之间的截面可以是基本上平的。外径向边缘264可以包括基本上恒定的过渡半径。

参照图11,示出了适于制备用于根据本发明的原理的密封组件的密封环的方法300的实施例。将密封环机加工到至少一个预定公差(步骤310)。研磨密封环的密封面以限定出内离隙区(步骤320)。研磨密封环的密封面以使密封带变平(步骤330)。使用刷子抛光密封带,使得密封带具有约0.08微米ra或更小的平均表面粗糙度(步骤340)。

可以通过任何合适的技术——诸如通过例如冲压成型、铸造或锻造——制造密封环。在步骤310中,可以通过任何合适的技术——诸如通过使用例如用于车床车削的车床和/或用于研磨工艺的研磨机——机加工密封环。可以将密封环加工成使得例如密封凸缘的厚度在预定公差内、密封斜坡角在预定公差内以及满足其它尺寸公差。

在步骤320中,可以使用球形研磨具(sphericallap)研磨密封环以限定出内离隙区。在步骤330中,可以使用平的研磨具研磨密封环以使内离隙区变平。

在实施例中,可以在步骤340中使用刷子抛光密封带,使得密封带具有约0.06微米ra或更小的平均表面粗糙度。在实施例中,在步骤340中,使用包括盘片和从该盘片延伸的刷毛/刷丝的刷子来抛光密封带。

刷子的刷毛/刷丝可以浸渍研磨剂(研磨料)。在一些实施例中,刷子可以包括浸有研磨料的尼龙刷毛/刷丝。在其它实施例中,刷子包括由天然材料制成的刷毛/刷丝,且具有涂敷于刷毛/刷丝上的金刚石研磨膏。研磨剂可以是例如金刚石、氧化铝和碳化物中的至少一者。

在实施例中,在步骤340中,刷子可以环绕由盘片的中央区域限定的旋转轴线旋转。刷子和密封环中的至少一者可以沿着与旋转轴线相交的横向平面相对于另一者移动。刷子和密封环中的至少一者可以沿着该横向平面相对于另一者移动。刷子和密封环可以相对于彼此移动,使得密封带具有不规则的抛光。

例如可从瑞士的renégerberagmaschinenbau买到的刷子抛光机是适于执行抛光步骤340的机器的示例。在其它实施例中,可以采用其它合适的机器。在一些实施例中,刷子抛光机可以包括单个旋转刷子。在其它实施例中,刷子抛光机可以包括多个(例如,3个)旋转刷子。

可以将机加工好的密封环置于盘形的工件保持器中。旋转盘片式刷子可以通过在刷子环绕其旋转轴线旋转的同时沿该旋转轴线施加规定的工作压力来从上方刷擦工件。密封环可以在行星式抛光台上旋转,其中整个抛光台在旋转的刷子下方振荡和/或旋转。抛光台和带有抛光剂(磨光剂)的旋转盘片式刷子的相对运动可以在四周产生基本上均匀地辐射的边缘并抛光由刷子刷擦的表面。通过改变以下参数,可以获得不同的轮廓、形状和表面粗糙度:刷子材料、刷子密度、刷擦速度、工作压力和工作时间以及抛光剂。在一些实施例中,工件保持器可以环绕中心轴线旋转且抛光台可以往复平移。

工业适用性

根据前文的描述,将容易地了解设置有本文描述的密封组件的销接头的实施例的工业适用性。所述原理适用于在一对部件之间包括枢转连接装置使得一个部件可相对于另一部件可旋转地移动的机器和设备。具有根据本发明的原理构成的至少一个密封组件的销接头可以用来提供可枢转连接。这类机器的示例包括压实机,所述压实机包括例如轮式装载机。本文公开的密封组件可以有利地设置在新设备上,或者可以用来改装在现场操作的已有设备。

在使用期间,销接头组件24的销40可以通过第一套环44和第二套环45保持静止。套管42可以在与销40以及第一和第二套筒轴承91、92接合的状态下环绕纵向轴线“la”旋转。第一套筒轴承91和第二套筒轴承92进而在与套管42和销40接合的状态下环绕纵向轴线“la”旋转。

第一密封组件51和第二密封组件52各自帮助防止润滑剂(未示出)从通道85、86中漏出。具体地,第一密封组件51和第二密封组件52中的每一者的第一密封环111和第二密封环112密封接合地彼此贴靠地旋转。第一密封组件51和第二密封组件52中的每一者的第一负载环121和第二负载环122以弹性件的方式起作用,以在沿着纵向轴线“la”的两个相反的方向上各自施加对抗(逆着)第一密封环111和第二密封环112的轴向负荷,使得第一密封组件51和第二密封组件52中的每一者的第一密封环111和第二密封环112的密封带140在压力下面与面密封接触,从而形成连续持久的流体不渗透密封。第一密封组件51和第二密封组件52中的每一者的结构维持第一负载环121和第二负载环122各自与第一密封环111和第二密封环112成邻近关系,以提升通过第一密封环111和第二密封环112彼此抵靠而施加的对向的轴向力。因此,可以在难以满足的加载状态下阻止润滑剂(未示出)从第一通道85和第二通道86以及第一子组件101和第二子组件102中溢出。

第一密封组件51和第二密封组件52中的每一者均提供连续持久的密封。密封带140的构型使得可以在第一密封环111和第二密封环112一经安装在接头中就容易地产生有效的流体不渗透密封,而基本上不需要磨合期。密封带140可以具有一致的表面光洁度,在密封带140与内离隙区245之间具有平滑的半径。第一密封环111和第二密封环112的外径可以基本上无毛刺。

应了解的是,前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。但是,可以预期,本发明的其它实施方案可在细节方面不同于前面的示例。所有对本发明或其示例的说明旨在就这一点说明具体示例且并非旨在更一般地对本发明的范围加以任何限制。关于特定特征的所有区分和轻描淡写的语言旨在表示并不优选有关的特征,而非将其从本发明彻底排除在外,除非另外指出。

除非文中另外指出,否则文中对数值范围的叙述仅旨在用作单独参考在该范围内的各单独的数值的简便方法,并且将各单独的数值结合在说明书中,就如其在文中被单独叙述一样。文中所述的所有方法可采用任何合适的次序执行,除非文中另外指出或另外明显与上下文抵触。

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