专利名称：径向轴封、径向轴封组件及安装方法
技术领域：
本发明涉及用于在转轴和外壳之间形成流体紧密密封的动态油封。
背景技术：
动态径向轴油封被设计为具有所谓的密封件“油侧”和“空侧(air side)”。这些命名与密封件被安装的方向有关，即油侧朝向外壳内部并与油接触，而空侧朝向外且暴露于空气中。至少有两种不同方法可安装径向轴油封。一种是“空侧安装”，其中密封件首先被安装到外壳的孔中，然后轴(或其耐磨套)被从空侧轴向安装到密封组件中(外壳内部的方向)以作用于密封件。另一种是“油侧安装”，其中，外壳和轴都已存在，密封组件被轴向滑入外壳，并同时滑到轴(或其耐磨套)上，如此以使轴从密封件的油侧进入密封组件。另外，“油侧”安装要求密封组件被安装到外壳(也称为托架)中，然后带有安装于其中的密封件的外壳被组装到发动机中“已经就位”的轴上。安装时，无论哪种类型，密封件必须能够承受安装时产生的轴向载荷而不致使密封件的密封唇反折，否则在完全安装条件下密封唇将被移至密封唇失效的位置。径向轴封还需要承受泄漏试验或使用中的各种轴向压力。形成于密封件上(密封件的油侧和空侧之间)的压差可以朝一个方向或另一个方向施加轴向载荷于密封件上(外壳中的真空或增压)，还可以使密封件从轴拉离至少一定角度，以及在极端情况下可以使密封件在压力下反折和收缩以致密封件被破坏。
发明内容
概括地讲，本发明提供一种径向轴封组件，该径向轴封组件具有便于形成适合的油侧安装的特征，即使在轴与孔未对准的情况下，进一步地，当安装时暴露于密封组件油侧上的正压力或负压力中时，为密封组件的密封唇提供支持以防止不利的密封件破坏 (seal-breaking) JS^J0根据本发明的一个目前优选方面，提供一种径向轴封，该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离轴封的空侧和轴封的油侧。径向轴封包括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面的密封唇，该密封表面相对轴轴向延伸。进一步地，环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端，通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。至少一个凸起从第一铰接部远离桥向着密封件的油侧延伸。该凸起在油侧安装过程中阻止密封唇反转，从而确保使用中密封唇与工作面形成适当的密封接触。
根据本发明的另一方面，提供一种径向轴封组件。该径向轴封组件包括沿中心轴延伸并提供具有预设直径的工作面的轴，以及径向轴封，该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离径向轴封的空侧和径向轴封的油侧。径向轴封包括环形安装部分以及具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面和相对的背面的密封唇，该密封表面轴向延伸并与工作面动态密封接触。进一步地，环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端，通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。此外，至少一个凸起从第一铰接部向着密封件的油侧轴向延伸。根据本发明的另一方面，提供一种将径向轴封安装到轴上的方法。该方法包括提供具有工作面的轴，以及提供带有密封唇的径向轴封，该密封唇具有在自由状态下从油侧端向自由空侧端收敛的环形密封表面。进一步地，提供带有环形桥的径向轴封，该环形桥通过第一铰接部连接到油侧端且在自由状态下发散到第二铰接部。第二铰接部连接到外安装部分以使桥与密封唇径向叠置延伸。径向轴封进一步包括至少一个从第一铰接部向着密封件的油侧轴向延伸的凸起。然后，使轴和径向轴封轴向向着彼此移动，并且使密封唇的油侧端与轴的一端邻接。进一步地，使凸起与轴的工作面邻接，使密封表面与工作面密封接触， 并且同时使凸起移动且不与工作面邻接。
结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考虑，本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中图1是根据本发明一个方面构造的径向轴封的剖视图；图2-图4是图1的密封件的剖视图，该密封件示为设置在外壳中且从密封件的油侧逐步安装轴；图5是根据本发明另一方面构造的径向轴封的剖视图；图5A是大致来自示出了根据本发明另一方面构造的径向轴封的图5的圆圈区域 5A的局部剖视图；图6-图11示出图5的密封件的剖视图，该密封件示为设置在外壳中且轴与密封件同轴对准地从密封件的油侧逐步被安装；图12-图18示出图5的密封件的剖视图，该密封件示为设置在外壳中且轴与密封件轴向错开地从密封件的油侧逐步被安装；图19是根据本发明另一方面构造的径向轴封的平面图；图20是大致沿图19的线20-20所得的剖视图；图21-图23是图20的密封件的剖视图，该密封件示为设置在外壳中且从密封件的油侧逐步安装轴；图M是根据本发明另一方面构造的径向轴封的局部透视图；图25是根据本发明另一方面构造的径向轴封的局部透视图；图沈是根据本发明另一方面构造的径向轴封的局部透视图；以及图27是根据本发明构造的三个密封件的工作扭矩相对于转速在指定时间段的图。
具体实施例方式更详细地参阅附图，图1示出了根据本发明一个方面构造的径向轴封，此后称为密封件10，其中，该密封件适用于曲轴箱应用，作为示例而非限制，用于围绕径向轴封组件 13 (图2-图4)中的转轴12进行密封，该径向轴封组件13延伸穿过曲轴箱16中的孔14，密封件10被安装于孔14中。另外，密封件10也可以被安装在托架外壳中，然后托架外壳和密封件10可以被连接到发动机上。密封件10具有油侧0和轴向相对的空侧A，这与密封件10 被安装的方向有关，即油侧0朝向曲轴箱16的内部，而空侧A朝向外部环境。密封件10包括安装部分，例如箱部，也称为芯体或卡圈18，该卡圈18是金属环或者环结构，带有与其连接的弹性密封材料20。密封材料20构成弹性密封件本体22的至少一部分，弹性密封件本体 22带有轴向延伸的密封唇M，密封唇M在使用中与轴12形成低动态摩擦接触，从而在新安装，使用过程中和使用后，使轴12和密封唇M之间的低扭矩，例如约0. 07-0. 35N ·πι(牛顿米)。于是，由于密封件10所形成的最小摩擦损耗，发动机的效率损耗被保持在最小限度。如本领域公知，金属卡圈18可以是如图所示的L形，或呈现很多构形，例如环形、 C形或S形，这取决于具体应用的要求。L形卡圈18具有圆柱形外壁沈和径向向内延伸的腿部观。该金属加强环形结构18被示出为至少部分地被弹性密封材料20覆盖在外壁沈的外表面上，该弹性密封材料20可以具有波状外形30以在曲轴箱16的孔14中提供紧密和液密安装。该弹性密封材料覆盖物20构成围绕金属卡圈18成型的弹性密封件本体22 的一部分。密封件本体22在空侧A沿芯体18的径向向内延伸的腿部28延伸，且围绕内端 32延伸以覆盖腿部观的油侧0的一部分，从而提供位于腿部观下方的中心部分23。该芯体18和密封件本体22是相对刚性的，而密封材料20是足够弹性的以形成密封唇Μ。密封唇24，当处于松弛的未安装状态(图1)时，与密封件10的水平中心轴33成小角度地延伸，例如约1-10度，且具有环形的径向朝向内的密封表面34以及相对的径向朝向外的背面36，该密封表面34和背面36在油侧端38和自由空侧端40之间延伸。当处于自由状态时，密封表面34在油侧端38处具有最大直径SD，该最大直径小于轴12的工作面 35的外直径0D，如此确保完全组装和使用时整个密封表面34与工作面35密封地接触。密封表面35可以具有肋条或螺纹形式的流体动力结构41，用于在轴旋转时将油抽回到密封件的油侧0。进一步地，空侧端40可以设有防尘唇39，以便防止污染物从密封组件10的空侧A进入到油侧0，并且，将润滑油保持在密封组件10的油侧0上。密封唇M具有预设厚度tl(只在图1中示出以避免使附图凌乱，此后提及的其它尺寸特征也是一样)以便保持对轴12的低扭矩密封，下文会更详细地描述。环形桥42将密封唇M可操作地连接到密封件本体22。环形桥42通过第一铰接部44连接到密封唇M的油侧端38，通过第二铰接部46连接到安装部分18的中心部分23。 虚线45在铰接部44、46之间延伸并穿过铰接部44、46，桥42沿虚线45与水平中心轴33成一角度例如约20-40度地延伸一个长度Li，然而该角度可以在与水平位置成1-89度的范围变化。第二铰接部46过渡到一个与安装部分18的径向腿部观大体平行且与密封件10 的水平轴H大体垂直的方向。桥42从第一铰接部44延伸到第二铰接部46并与密封唇M 径向叠置，如此提供朝向密封组件10的空侧A的环形凹槽48。桥42具有厚度t2，而第一、 第二铰接部44、46分别具有厚度t3、t4。相对厚度优选tl > t3 ;t2 > t3，且t2 > t4，更优选地，tl > t3 ；t2 > t3，且t2 > t4。此外，当处于自由状态时，第一铰接部44具有第一直径H1D，第二铰接部46具有第二直径H2D，其中HlD < H2D。密封件10进一步具有肋条，也称为凸起50，大致从第一铰接部44轴向远离密封唇 24和桥42向着密封件10的油侧0延伸。凸起50有助于油侧安装，下文将进一步讨论，以防安装时密封唇M和桥42打开。进一步地，在安装和使用时，凸起50不与轴的工作面35 接触。如果油侧0经历压力变化，例如负压力(相对真空)，则密封件两侧的压力差施加轴向向内作用力于密封件10上。凸起50至少部分地使密封唇M强硬，由此防止密封唇M 从与轴的工作面35的密封接触中抬起。凸起50具有在内表面52和外表面M之间延伸的厚度，该厚度足以在安装时充分保持其外形和几何形状而不允许凸起50回卷或向下自卷。 为了便于顺利安装，内表面52示出为逐渐锥化，进一步示出为具有向着自由端56的一个凸形轮廓，该形状作为示例而非限制。内表面52具有至少略大于密封唇M的密封表面34的内直径的最小直径PD，这样，如上所述，当安装在轴12上时，内表面52径向向外隔开而不与工作面35接触。凸起50具有大体从第一铰接部44和/或密封唇M的油侧端38延伸的长度L2，该长度L2足以抵抗任何试图使桥42反转的力，其中，长度L2小于桥42的长度 Li。如此，凸起50主要在安装时有助于阻止密封唇M处于轴12上的非恰当位置。如图1 进一步所示，凸起50大体位于虚线45之上，这进一步增强了凸起50作为密封桥42的“防反转”特征的功能。此外，凸起50轴向向内向着油侧0从垂直于虚线45延伸的虚线47延伸穿过第一铰接部44。图2-图4示出轴12穿过密封件10的油侧安装进程，其中轴12的中心轴57与密封件10的中心轴33稍微错开(图2-图3)然后在图4中同轴对准。在这种安装中，密封件10已安装于外壳16中，此后轴12被伸入到孔14中并穿过密封件10。当轴12轴向滑入孔14中，轴12的端部58首先与凸起内表面52的至少一部分接触。为了便于安装，轴12的端部58具有导入的锥形表面60。应当认识到，由于轴12和密封件10轴向错开，密封件和轴的相对面(未示出)在直径方向上相对彼此相应移动，这样，首先在轴12和凸起50之间产生一个小间隙。如图3所示，随着轴12轴向前进穿过密封件10，当凸起内表面52滑过轴的锥形导入表面60到达工作面35上时，凸起内表面52的一部分与轴12保持接触。当这些发生时，导致主密封唇M径向向外扩张且密封唇M的空侧端40径向向外倾斜，以致凹槽48部分收缩，从而减小将密封件10围绕轴12安装所需的轴向安装力。这样，凸起50使得密封唇M与轴12轴向对准。此外，除了使密封唇M与轴12轴向对准，具有预设长度L2 的凸起50像杠杆臂一样抵抗任意由密封件10和轴12之间摩擦所产生的扭力作用在桥42 上，从而防止桥42轴向向外向着密封件10的空侧A转动和反转。如此，如图4所示，当轴 12穿过密封件10完全安装时，密封唇M可以与轴12的工作面35形成适当的密封构形。图5示出根据本发明另一方面构造的密封件110，图6-图11示出在油侧安装进程中的被安装到轴112上的密封件110，其中与上述相差100的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。如上所述，密封件110具有安装部分，此处示出为，作为示例而非限制，在剖面中具有矩形金属加强环结构118和弹性密封材料覆盖物120，其中覆盖物120示出为封装住环结构118。与上述类似，该材料覆盖物120示出为具有带有径向朝向外的肋条的外波状表面，用于在外壳116的孔114中形成紧密和液密安装。弹性密封材料120提供密封件本体122，该密封件本体122从芯体118径向向内延伸到中心垂直延伸的本体部分123。与上述密封件10类似，密封件110具有密封唇IM和桥142，第一铰接部144连接密封唇IM和桥142，第二铰接部146连接桥142和密封件本体 122的中心部分123。密封唇、桥、第一和第二铰接部的相对厚度(图Otl、t2、t3和t4分别如前所述。进一步地，第一和第二铰接部144、146的相对直径HID、H2D也如前所述。于是，至此，除了安装部分118的构形，密封件110与密封件10相同。可以看出，密封件110与上述密封件10的显著区别在于凸起150在密封件110上的位置。关于密封件110，凸起150从比上述凸起50更为径向向外的位置延伸，然而，凸起 50、150保持形状类似。这样，凸起150大体从第一铰接部144轴向远离密封唇IM和桥142 向着密封件110的油侧0延伸，然而，与上述实施例稍有不同的是，它从相对第一铰接部144 径向向外的位置延伸。如同上述凸起50，凸起150具有在内表面152和外表面巧4之间延伸的厚度，该厚度足以在安装时充分保持其外形和几何形状而不允许凸起150向下或回转到它本身上。为了便于顺利安装，内表面152逐渐锥化以径向向外发散，并且进一步示为具有径向向外向着自由端156延伸的凸形轮廓。内表面152具有至少略大于密封唇124的密封表面134的内直径的最小直径PD，这样，如同上述凸起50，当安装于轴112上时，内表面 152被径向向外隔开而不与轴的工作面135接触。凸起的上表面或外表面巧4从桥142平滑过渡地延伸一个足够长度L2，以便对抗任意试图使桥142反转的力，其中，长度L2小于桥 142的长度Li。这样，如同上述凸起50，凸起150在安装时主要防止密封唇IM在轴112上形成其它不适当的构形。进一步地，甚至与凸起50相比，凸起150完全形成于在第一和第二铰接部144、146之间延伸的虚线145之上，这进一步加强了凸起150作为密封桥142的 “防反转”杠杆臂特征的能力。此外，凸起150从垂直于虚线145铰接部的虚线147穿过第一铰接部144轴向向内向着油侧0延伸。如上所述，凸起150的尺寸，包括它的内直径、厚度和长度，在安装时提供防止桥142反转的能力。图5A示出了具有沿圆周延伸穿过凸起150的加强元件49的密封件110，其中，加强元件49由比密封件材料120更硬的材料制成。加强元件49，作为示例而非限制，可以由金属制成，例如金属丝、塑料或者与密封材料不同的更硬的橡胶材料。于是，加强元件为凸起150增加了径向强度。图6-图11示出轴112穿过密封件110的油侧安装进程，其中轴12的中心轴157 与密封件Iio的中心轴133同轴对准。在此安装中，密封件110已经被装入外壳116中，此后轴112被伸入孔114中并穿过密封件110。当轴112轴向滑入孔114中时，轴112的锥形端158与密封唇124的油侧端138首先接触。这之所以发生，是由于凸起150的内表面152 具有大于轴112的直径并相对轴112径向向外，于是没有与轴112首先接触。密封唇IM的端部138与轴112的端部158的接触导致密封唇IM径向向外倾斜，以致凹槽148部分收缩，同时导致凸起径向向内倾斜。倾斜运动自由地继续进行直到凸起150的内表面152与轴112的外表面接触，此后凸起150的强度充分阻止了任何进一步的倾斜。于是，如一系列进程视图所示，内表面沿着轴112滑动直到密封件表面134被完全置于轴112上，此时，凸起的内表面152移动至不与轴112周向接触。图12-18示出轴112穿过密封件110的油侧安装进程，其与如图6_图11所示进程相同，然而，轴112的中心轴157与密封件110的中心轴133轴向错开。当轴112轴向滑入孔114中时，轴112的锥形端158与凸起150的内表面152首先接触，该内表面152沿锥形端158滑动直到与工作面135接触且密封唇124的端部138与轴112的端部1 58接触。 密封唇124的端部138与轴112的端部158的接触导致密封唇IM径向向外倾斜，以致凹槽148部分收缩，同时导致凸起径向向内倾斜且保持与工作面135接触。如一系列进程视图所示，当内表面152沿着轴112滑动且完全置于轴112上时，凸起的内表面152移动至不与轴112周向接触。图19和20示出根据本发明另一方面构造的密封件210，图21_23示出密封件210 被安装于轴212上的油侧安装进程，其中相差200的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。密封件210与上述图5构造大体相同，包括带有径向朝向外的肋条的波形外形的安装卡圈218，用于在曲轴箱外壳216的孔M2中形成紧密和液密安装。进一步地，密封件本体222从芯体218径向向内延伸到中心垂直延伸的本体部分223。密封件210具有密封唇 224和桥M2，第一铰接部244连接唇2M和桥M2，第二铰接部246连接桥242和密封件本体222的中心部分223。密封唇、桥、第一和第二铰接部的相对厚度tl、t2、t3和t4如前所述。进一步地，第一和第二铰接部对4、对6的相对直径H1D、H2D也如前所述。于是，至此， 除了安装部分218的构形，密封件210与密封件110相同。此外，凸起250大体从第一铰接部244和桥M2向着油侧0延伸。凸起250具有在内表面252和外表面2M之间延伸的厚度，并且与上述凸起50、150形状大体相同。内表面252具有最小直径PD，该最小直径PD大于密封唇2M的密封表面234的最大内直径，这样，如同上述凸起50，当安装于轴212上时， 内表面252被径向向外隔开而不与轴的工作面235接触。凸起的外表面2M从桥242平滑过渡地延伸一个足够长度L2，以便对抗任意试图使桥242反转的力，其中，长度L2小于桥 242的长度Ll，与上述密封件110相同。可以看出，密封件210与上述密封件110的显著区别在于外加多个与密封件本体 222成型为一整体的加强肋条60。肋条60方便了安装，且在安装时和安装后保持密封唇224 的密封表面234与轴212的工作面235形成适当的密封连接。肋条60沿着桥242轴向延伸，此处示为沿着凸起250的上表面或外表面邪4且沿着桥242的全部长度延伸，终止于密封件本体222的中心部分223。肋条60可被提供为任意适当的数量，在安装时足以阻止桥 242和主密封唇2M反折，如图19所示，作为示例而非限制为大约60个肋条。每个肋条60 与相邻肋条60径向隔开，肋条60彼此等间距地围绕密封件本体222的圆周隔开。肋条60 的高度使得安装时肋条60的最高表面62与密封件本体222保持隔开。这样，肋条60不会影响第二铰接部246在使用中弯曲的能力。轴212穿过密封件210的油侧安装进程，对于同轴对准安装来说，大体与上述图 6-图11相同，对于同轴错开安装来说，与上述图12-图18相同。然而，当密封组件110轴向移动到轴212上时，且当凸起250的内表面252与轴212接触时，肋条60被置于少量张力之下，且阻止密封唇2M和桥242反转和打开。进一步地，肋条60为凸起250增加了刚性，这进一步增强了密封唇2M与轴212保持密封接触的能力，例如当在密封件210的油侧 0上形成真空时。这样，确保安装过程中和完成时，密封唇2M被保持在轴212上的适当密封位置。图M示出根据本发明另一方面构造的密封件310的一部分，其中相差300的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。密封件310与密封件210类似，其中所有特征都相同，除了多个间隙64轴向延伸到凸起350中，从而提供多个被间隙64彼此径向隔开的凸起350。间隙64和凸起350被以均勻的间隔关系和尺寸提供，从而提供具有周向对称表面的密封件350。间隙64从密封唇 224的油侧端238轴向延伸直到相邻凸起350的自由端256。在图M所示的实施例中，间隙64占据密封件本体322的总周长(间隙64+凸起350)的大约20%。安装时由于允许突起350相对彼此单独地弯折，间隙64为单独隔开的突起350提供了增强的径向弹性，同时突起350保持了它们阻止桥342反转和密封唇3M打开的能力。在所示的实施例中，作为示例，每个凸起350具有一个在中心延伸的肋条360以增强它们的轴向强度，然而应当意识到，根据应用可以使用一些肋条，从而使至少一些凸起350没有肋条。图25示出根据本发明另一方面构造的密封件410的一部分，其中相差400的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。密封件410与密封件310类似，然而，多个间隙464 占据密封件本体422的总周长(间隙464+凸起450)的大约50%。其它方面构造相同。图沈示出根据本发明另一方面构造的密封件510的一部分，其中相差500的相同附图标记用于标识与上述相似的特征。密封件510与密封件410类似，然而，多个间隙564 占据密封件本体522的总周长(间隙564+凸起550)的大约66%。其它方面构造相同。图27是根据图5构造的三个不同密封件被安装于轴上且在一系列转速下测试特定时间的图。扭矩被测量并记录如纵轴所示，转速和持续时间如横轴所示。可以看出，新密封件的初始扭矩约从0. 27N · m开始，一种更高的开始于0. 37N · m,随着时间和转速的增加扭矩减小，降至约0. 07N · m至0. 15N · m之间。因此，密封件“在新的时候”显示出低的初始扭矩，而在使用中提供甚至更低的扭矩。这些密封件在油侧端处工作面的标称直径为 96. 72mm (+/-0. 38mm)，在空侧端处工作面的标称直径为96. 01mm(+/"0. 38mm)。轴的工作面的标称直径为98. OOmm(+/-0. 05mm)。于是，轴和密封唇之间的最大过盈在密封唇的空侧端直径处为约2. 42mm,在密封唇的油侧端直径处为约1. 71mm。同时，轴和密封唇之间的最小过盈在密封唇的空侧端直径处为约1. 56mm，在密封唇的油侧端直径处为约0. 85mm。显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求和最终获得授权的权利要求的范围内，本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。
权利要求
1.一种径向轴封，该径向轴封用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离轴封的空侧和轴封的油侧，包括环形安装部分；密封唇，具有在油侧端和自由的空侧端之间延伸的环形密封表面所述密封表面相对所述轴轴向延伸；环形桥，通过第一铰接部连接到所述密封唇的所述油侧端并通过第二铰接部连接到所述安装部分，所述桥从所述第一铰接部延伸到所述第二铰接部并与所述密封唇径向叠置； 以及至少一个凸起，从所述第一铰接部轴向远离所述桥向着所述轴封的所述油侧延伸。
2.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述凸起具有内最小直径，所述密封表面具有内最大直径，所述最小直径大于所述最大直径。
3.如权利要求2所述的径向轴封，其特征在于，所述密封唇具有带有最大直径的径向朝外的表面，所述凸起的所述最小直径大于所述密封唇的所述朝外的最大直径。
4.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述凸起具有从所述第一铰接部延伸的长度，所述桥具有大于所述凸起的所述长度的长度。
5.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述第一铰接部具有一厚度，所述密封唇具有大于所述第一铰接部的所述厚度的厚度。
6.如权利要求5所述的径向轴封，其特征在于，所述桥具有大于所述第一铰接部的所述厚度的厚度。
7.如权利要求6所述的径向轴封，其特征在于，所述密封唇的所述厚度大于所述桥的所述厚度。
8.如权利要求6所述的径向轴封，其特征在于，所述桥的所述厚度大于所述第二铰接部的所述厚度。
9.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述桥具有大于所述第二铰接部的所述厚度的厚度。
10.如权利要求9所述的径向轴封，其特征在于，所述桥具有大于所述第一铰接部的所述厚度的厚度。
11.如权利要求9所述的径向轴封，其特征在于，所述密封唇具有大于所述第二铰接部的所述厚度的厚度。
12.如权利要求9所述的径向轴封，其特征在于，所述密封唇具有大于所述桥的所述厚度的厚度。
13.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述第一铰接部在所述密封唇和所述凸起之间延伸。
14.如权利要求1所述的径向轴封，该轴封进一步包括多个沿所述凸起和所述桥轴向延伸的周向间隔开的肋条。
15.如权利要求14所述的径向轴封，其特征在于，所述肋条从所述安装部分径向隔开。
16.如权利要求14所述的径向轴封，其特征在于，所述肋条围绕所述轴封径向等间距地隔开。
17.如权利要求14所述的径向轴封，其特征在于，所述凸起是沿圆周连续的。
18.如权利要求1所述的径向轴封，该轴封进一步包括多个通过间隙彼此隔开的所述凸起。
19.如权利要求18所述的径向轴封，其特征在于，竖直肋条沿所述桥和至少一些所述凸起轴向延伸。
20.如权利要求19所述的径向轴封，其特征在于，所述肋条沿每个所述凸起延伸。
21.如权利要求18所述的径向轴封，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少20%。
22.如权利要求21所述的径向轴封，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少50%。
23.如权利要求22所述的径向轴封，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少66%。
24.如权利要求1所述的径向轴封，其特征在于，所述第一铰接部具有第一直径，所述第二铰接部具有大于所述第一直径的第二直径。
25.—种径向轴封组件，包括轴，沿中心轴延伸并提供具有预设直径的工作面；以及径向轴封，该径向轴封用于容置于外壳中并围绕所述轴以密封地隔离径向轴封的空侧和径向轴封的油侧，其包括环形安装部分；密封唇，具有在油侧端和自由的空侧端之间延伸的环形密封表面和相对的背面，所述密封表面轴向延伸并与所述工作面动态密封接触；环形的桥，通过第一铰接部连接到所述密封唇的所述油侧端并通过第二铰接部连接到所述安装部分，所述桥从所述第一铰接部延伸到所述第二铰接部并与所述密封唇径向叠置；以及至少一个凸起，从所述第一铰接部向着所述径向轴封的所述油侧轴向延伸。
26.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，所述凸起具有带有最小直径的径向朝内的内表面，该最小直径大于所述工作面的所述直径。
27.如权利要求沈所述的径向轴封组件，其特征在于，所述密封唇的所述背面具有外直径，所述凸起的所述最小直径大于所述外直径。
28.如权利要求沈所述的径向轴封组件，其特征在于，所述凸起的所述径向朝内的内表面从所述第一铰接部远离所述工作面径向向外发散。
29.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，所述凸起具有从所述第一铰接部延伸到自由端的长度，所述桥具有在所述第一铰接部和所述第二铰接部之间延伸的大于所述凸起的所述长度的长度。
30.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，所述第一铰接部在所述密封唇和所述凸起之间径向延伸。
31.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，所述第一铰接部具有一厚度，所述密封唇具有一厚度，所述桥具有一厚度，所述桥和所述密封唇的所述厚度大于所述第一铰接部的所述厚度。
32.如权利要求25所述的径向轴封组件，进一步包括，多个沿所述凸起和所述桥轴向延伸的肋条。
33.如权利要求32所述的径向轴封组件，其特征在于，所述肋条围绕所述桥沿圆周等间距地隔开。
34.如权利要求33所述的径向轴封组件，其特征在于，所述至少一个凸起包括通过间隙彼此隔开的多个所述凸起。
35.如权利要求34所述的径向轴封组件，其特征在于，所述间隙从所述第一铰接部轴向远离所述桥延伸。
36.如权利要求34所述的径向轴封组件，其特征在于，所述肋条中的至少一个沿每个所述凸起轴向延伸。
37.如权利要求34所述的径向轴封组件，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少20%。
38.如权利要求37所述的径向轴封组件，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少50%。
39.如权利要求38所述的径向轴封组件，其特征在于，所述间隙占据所述凸起和所述间隙组成的总周长的至少66%。
40.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，所述第一铰接部具有第一直径， 所述第二铰接部具有大于所述第一直径的第二直径。
41.如权利要求25所述的径向轴封组件，其特征在于，使用中所述密封唇保持 0. 07-0. 37N · m 的扭矩。
42.如权利要求41所述的径向轴封组件，其特征在于，所述扭矩通过轴和密封唇之间在直径上0. 85mm的过盈配合获得。
43.一种将径向轴封安装到轴上的方法，包括提供具有工作面的轴；提供带有密封唇和环形桥的径向轴封，该密封唇具有在自由状态下从油侧端向自由的空侧端收敛的环形密封表面，该环形桥通过第一铰接部连接到油侧端且在自由状态下发散到第二铰接部，该第二铰接部连接到外安装部分使桥与密封唇径向叠置延伸，该径向轴封进一步包括从第一铰接部向着径向轴封的油侧轴向延伸的至少一个凸起；使轴和径向轴封轴向向着彼此移动；使密封唇的油侧端与轴的一端邻接；使凸起与轴的工作面邻接；以及使密封表面与工作面密封接触，并且同时使凸起移动且不与工作面邻接。
44.如权利要求43所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，提供带有锥形端的轴并使凸起与锥形端邻接。
45.如权利要求44所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，使凸起滑过锥形端并与工作面邻接。
46.如权利要求43所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，提供带有预设长度和厚度的凸起以在安装时保持凸起朝向径向轴封的油侧。
47.如权利要求43所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，当与轴的端部邻接时，使密封表面从收敛构形至少部分地绕第一铰接部旋转到发散构形。
48.如权利要求43所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，为径向轴封提供多个沿桥轴向延伸的肋条，在安装时使至少一些肋条承受张力。
49.如权利要求48所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，为径向轴封提供多个周向隔开的凸起。
50.如权利要求49所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，使至少一个肋条沿每个凸起轴向延伸。
51.如权利要求43所述的将径向轴封安装到轴上的方法，进一步包括，使桥的至少一部分径向向外弯曲且绕第二铰接部旋转。
全文摘要
本发明提供一种径向轴封，用于容置于外壳中并围绕轴以密封地隔离密封件的空侧和轴封的油侧。该密封件包括安装部分和具有在油侧端和自由空侧端之间延伸的环形密封表面的密封唇。环形桥被通过第一铰接部连接到密封唇的油侧端，通过第二铰接部连接到安装部分。桥从第一铰接部延伸到第二铰接部并与密封唇径向叠置。凸起从第一铰接部远离桥向着密封件的油侧延伸，以在油侧安装时阻止密封唇反转。
文档编号F16J15/18GK102362108SQ201080013190
公开日2012年2月22日 申请日期2010年1月28日 优先权日2009年1月28日
发明者大卫·M·托特, 布伦特·R·塞德拉, 罗纳德·M·诺特博姆 申请人:费德罗-莫格尔公司