杆的密封装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的杆的密封装置。

背景技术：

1、一般的密封装置例如从ep 1 353 096 b1是已知的。

2、在该公开中，密封环用于在引导杆的外壳的引导室的高压区域与低压区域之间的过渡区域中密封移动杆。密封环包封杆并且借助于加压环在高压区域中通过高压部分变形，使得密封环的变形将密封环与杆之间的间隙减小到杆仅允许所需量的流体渗透的这种程度。

3、这种间隙密封装置已经在实践中得到证明。

4、问题在于，特别是在高达3000或4000巴的高压范围内的非常高的压力下，施加到密封圆筒的外表面的操作压力非常大，以至于密封圆筒有时甚至在加压环变形之前就变形太多，这取决于密封圆筒的材料的弹性模量。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于高压设备的密封装置，无论密封圆筒的材料如何，该密封装置都能够确保持久操作。

2、通过具有权利要求1所述特征的密封装置来实现该目的。

3、根据本发明的在耐压外壳的充满液体介质的高压空间与低压区域之间用于密封可以在高压空间中平移和/或旋转地移动的杆的密封装置，具有密封圆筒，该密封圆筒可以容纳在外壳中，其中在密封圆筒的外表面与外壳的界定高压空间的内壁之间形成第一环形间隙。

4、密封圆筒的圆周内表面的内径的尺寸设计成使得杆可以被圆筒包围，同时形成第二环形间隙，从而形成动态密封。

5、密封装置还包括加压环，该加压环靠近低压侧端面与密封圆筒的外夹套表面邻接，以用于静态密封第一环形间隙，并且用于使密封圆筒的内夹套表面的一部分沿杆的方向变形。

6、为了形成这种变形，在低压范围内，接收杆的一部分的压力环附接到外壳上，这使密封圆筒压入外壳中，同时将加压环压靠在耐压外壳的阶梯形突起上，从而形成密封圆筒的夹套的内表面的一部分的变形。

7、动态地加载有流体压力的密封环被布置成在高压端面附近与密封圆筒的外表面接触，以用于第一环形间隙的静态密封。此外，密封圆筒具有从其外表面延伸至内表面的至少一个连接通道。

8、连接通道的位置适于密封圆筒的材料，以防止密封圆筒在远离加压环的区域中发生限制功能的变形。

9、通过密封靠近密封圆筒的高压侧端面的第一环形间隙和密封圆筒中设置的连接通道(该通道将两个环形间隙流体连接)，可以根据连接通道的位置，将作用在密封圆筒的外夹套表面上的流体压力调整为第二环形间隙的流体压力(第二环形间隙充当节流间隙，其中的主要压力随到密封圆筒的高压侧端面的距离的增加而减小)、调整为第二环形间隙中的连接通道的区域中的主要压力。因此，通过在密封圆筒中定位连接通道，可以使作用在密封圆筒的外表面上的压力适于密封圆筒的相应材料，使得可以根据密封圆筒的弹性模量来调整密封圆筒的所需的变形和负载，并且这仅发生在加压环的区域中。

10、本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

11、根据有利的实施例，连接通道被引入密封圆筒的夹套在加压环与密封环之间的区域中，连接通道与加压环或密封环间隔开加压环与密封环之间的距离的至少10％。

12、施加到密封圆筒的外表面的压力所产生的减小允许密封圆筒使用多种材料。

13、在优选的实施例中，环座靠近密封圆筒的高压端面形成在密封圆筒的外表面中以便牢固地保持密封环。

14、在特别优选的实施例中，环座被设计成台阶，该台阶从密封圆筒的高压端面延伸到密封圆筒的外壳体表面。

15、在组装过程中，密封环可以因此以非常简单的方式从高压端面滑到密封圆筒上。

16、根据本发明的另一优选实施例，密封圆筒的高压侧端面被覆盖有环盖。

17、使用这种环形盖的优点主要在于，它允许带有半径的外壳的自由低应力设计，而不需要为高压区域密封所需的无半径支撑表面。

18、根据另一优选的实施例，密封圆筒靠近低压端面具有轴环，加压环搁置在该轴环远离低压端面的后侧上。

19、这使得能够特别是在密封圆筒的纵向轴线的方向上精确定位加压环以及同样密封圆筒本身。

20、在将密封圆筒插入隔爆外壳中后，加压环在轴环与隔爆外壳的台阶之间产生的挤压会使密封圆筒在第二环形间隙的方向上产生所需变形。

21、密封圆筒优选地由陶瓷材料、硬金属、钢(尤其是不锈钢)、青铜或塑料制成。

22、根据本发明，可平移和/或旋转移动的杆在充满液体介质的耐压外壳的高压空间中的布置是为了将高压空间与低压区域分开的目的，密封圆筒容纳在外壳中，其中在密封圆筒的圆周外表面与外壳的界定高压空间的内壁之间形成第一环形间隙。

23、杆的一段被容纳在密封圆筒内以形成第二环形间隙，从而形成动态密封，用于静态密封第一环形间隙并且用于使密封圆筒的夹套的内表面的一部分在杆的方向上变形的加压环在低压侧端面附近支承在密封圆筒的夹套的外表面上。

24、密封环在高压端面附近布置在密封圆筒的外表面上以用于静态密封第一环形间隙。

25、密封圆筒具有从其外表面延伸至其内表面的至少一个连接通道，第一环形间隙经由该连接通道与第二环形间隙流体连接。

技术特征：

1.一种在耐压外壳(3)的充满液体介质的高压室(31)与低压区域(8)之间用于杆(2)的密封的密封装置，所述杆能够在所述高压室(31)中平移和/或旋转地移动，所述密封装置包括：

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述连接通道(43)被引入所述密封圆筒(4)的所述夹套的在所述加压环(5)与所述密封环(7)之间的区域中，所述连接通道(43)与所述加压环(5)或所述密封环(7)间隔开所述加压环(5)与所述密封环(7)之间的距离的至少10％。

3.根据权利要求2的密封装置，其特征在于，所述连接通道(43)与所述加压环(5)或所述密封环(7)间隔开所述加压环(5)与所述密封环(7)之间的距离的至少25％。

4.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，靠近所述密封圆筒(4)的所述高压侧端面(45)，环形容座(47)一体式地形成在所述密封圆筒(4)的所述外夹套表面(42)上，所述密封环(7)被接收在所述环形容座中。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述环形容座(47)被设计成台阶，所述台阶从所述密封圆筒(4)的所述高压侧端面(45)延伸到所述密封圆筒(4)的所述外夹套表面(42)。

6.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述密封圆筒(4)的所述高压侧端面(45)由环盖(6)覆盖。

7.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述密封圆筒(4)在所述低压侧端面(44)附近具有轴环(46)，所述加压环(5)支承在所述轴环背离所述低压侧端面(44)的后侧上。

8.根据前述权利要求之一所述的紧固装置，其特征在于，所述密封圆筒(4)由陶瓷材料制成。

9.一种可平移和/或旋转移动的杆(2)在耐压外壳(3)的充满液体介质的高压室(31)中的布置，

技术总结
本发明涉及在耐压外壳(3)的充满液体介质的高压室(31)与低压区域(8)之间用于杆(2)的密封的密封装置，该杆能够在高压室(31)中平移和/或旋转，该密封装置包括：‑密封圆筒(4)，其能够保持在外壳(3)中，使得在密封圆筒(4)的侧向外表面(42)与外壳(3)的内壁(32)之间形成第一环形间隙(9)，该内壁界定高压室(31)，且密封圆筒(4)的侧向内表面(41)的内径的大小设计成使得杆(2)可以被密封圆筒围绕从而形成第二环形间隙(10)，第二环形间隙形成动态密封；‑加压环(5)，用于第一环形间隙(9)的静态密封，且用于使密封圆筒(4)的侧向内表面(41)的一部分朝向杆(2)变形，加压环在低压侧端面(44)附近位于密封圆筒(4)的侧向外表面(42)上；其中用于第一环形间隙(9)的静态密封的密封环(7)在高压侧端面(45)附近位于密封圆筒(4)的侧向外表面(42)上，且密封圆筒(4)具有从密封圆筒的侧向外表面(42)延伸至侧向内表面(41)的至少一个连接通道(43)，该连接通道(43)的位置与密封圆筒(4)的材料相匹配以防止密封圆筒(4)在远离加压环(5)的区域中变形。

技术研发人员：E·赫尔米格,C·斯托弗
受保护的技术使用者：哈莫尔曼有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15