专利名称:带有机壳安装装置的迷宫式环形密封的制作方法
本发明涉及环形密封装置，特别涉及一种迷宫式密封圈，该种密封圈包括一对可作相对转动的密封环，用于机壳和轴之间的密封。
此类环形密封圈在现有技术中是已知的。在装有用来润滑轴承的润滑油机壳中，该种密封圈典型地用来密封轴承。美国专利4，022，479和4，114，902公开的就是将此类环形密封圈套装于轴上，再将其装进机壳上的孔内。一个固定密封环被压装在轴通过的机壳上，它在靠近轴处开有迷宫式槽。一个回转密封环装在轴上，同该固定密封环以配对形式与壳外密封。该固定、回转密封环都有沿径向延伸的壁，而密封环沿环形密封的圆周基本是贴合的。固定密封环外径一样大，而回转密封环的外径等于邻近它的固定环的内径。一般地，此类密封环被加工成各种分级的外部尺寸，用来配合机壳上不同尺码的孔径，甚至非标准轴径也能找到合适的尺寸。
本发明的一个目的是要改善固定和回转密封环的接合状况，更好地防止有害杂质侵入固定和回转密封环之间。本发明的另一目的是要增进回转密封环把进入接合处的有害杂质排出的能力。本发明还有一个目的就是采用一种能适合各种开在机壳上孔径的密封圈。
一般地，根据本发明的环形密封圈包括固定和回转密封环。固定密封环有一端尺寸做得能 在机壳上开好的孔内，此端有一个内壁，壁上至少开有一条槽，内壁紧靠着沿此通过的轴上的一段预定位置。固定环的另一端有一个扩大了的直径，用来放置回转密封环。回转密封环装在轴上，其外径基本上等于固定密封环的直径，且轴向长度小于或等于固定密封环的内壁。回转密封环上至少有一条槽。这样回转密封环包容在固定密封环之内。
在最佳实施例中，固定密封环的内壁和回转密封环有两个直径基本相等的对应部分;第一部分的直径小于固定环伸进孔端的直径，而第二部分的直径则大于此端外径。回转密封环每部分在轴向上的长度要短于对应的固定环内壁部分长度。回转密封环的第一部分开有二条槽，在第二部分上开有一条槽。固定环的大端开有径向槽，将回转环第二部分上的槽与第一部分上的一条槽沟通。
在另一方面，最佳实施例提供了一组装配环，装在固定环伸进孔内的一端上。这些装配环具有不同的外径来配合机壳上各种孔径，密封环装在孔内。最好固定密封环从插入端向内做有一个台肩，装配环靠在该台肩上就位。
通过对下面最佳实施例的详细说明，参考附图，本领域的技术人员也将知道本发明的其它目的、特征及优点，在附图中图1是根据本发明的环形密封圈在机壳内与轴装在一起时的剖视图;
图1A和1B是在机壳上开有各种孔径时，用不同的装置来放置以假想线表示的环形密封圈的部分剖视图图2是环形密封圈内向视图(相对机壳来讲)图3是环形密封圈的外向视图;以及图4是环形密封圈和装配垫圈的分解透视图。
如图1～3所示，环形密封圈10和轴14套在一起后装在机壳壁12上的孔13内。环形密封圈包括固定密封环或叫静密封环20与其配对的回转密封环或叫动密封环44。
静密封环20具有第一和第二端面22及24，轴向间隔一定距离，且在轴向伸长的外壁之间作径向延长。外壁包括两部分26和28第一外壁部分26靠近第一端面22，如图18所示，其外径基本上同机壳12″上的最小孔13″的直径一般大;环形密封圈就被安置在孔内;第二外壁部分28靠近第二端面24，其外径比机壳12上最大孔径13还要大，如图1A所示，环形密封圈就安置在孔内。壁26、28之间有一径向壁30，径向壁30与壁26交接处形成了一个台肩。因此，如图1B所示，静密封环20可直接压力装配于机壳12″上的孔13″。
供备有许多可供选择的安装环16、16′，它们紧密地安装于壁26上，并能紧靠到由径向壁30所构成的台肩上。如图1和1A所示，装配环16，16′的外径选用能同位于机壳12，12′上的不同尺寸的孔13，13′进行紧密配合。背离壁30的，装配环16，16′的外边缘做有倒角18，18′，使其容易装入机壳12，12′上的孔13，13′内。装配环是由抗油性的弹性材料制成。在最佳实施例中采用丁腈橡胶。
如图1和4所示，静环20的内壁包括三个部分32，34及36。靠近第一面22的内壁32与轴之间留有很小的间隙，约为0.003英寸。在壁32的内圆周上开有一对槽36，在壁部32处。一个轴向槽40，从两个槽38的根基部开始，向着该固定环20的外侧延伸，通到其第一端面22。内壁34比内壁32大，用来放置动密封环44的部分50，并同轴布置。内壁34的内径比外壁26的外径小，但比与其配合的动密封环44的部分50的外径大0.012英寸，形成一间隙。由壁部34构成的沉孔，轴向延伸到由壁部26所形成的该静环的端头内，相接于壁部32。内壁36更大，其直径大于壁34和外壁26的直径，在第二端面24一侧，由内壁36构成的凹座用来放置动密封环44的扩大部分56。内壁36的直径比动环部分的直径56约大0.012英寸。一径向延伸的槽42，位于静环20的下侧，同槽40对齐，从内壁34的一部分和内壁36开始延伸，最后伸出到外壁28。在壁34和径向壁37交接处做有倒角35，倒角位于34和36之间。
动密封环44的内径比轴14的直径约大0.005英寸。由抗化学腐蚀的氟橡胶制成的O型环46(由E.I.Dupont De Nemours & Co，出售，商标为Viton)装在槽48中，这在图4中清楚地显示出来;该O型环沿着动环44的内园周扩张。O型密封环46用来密封轴14，并靠摩擦把动密封环44同轴14相连接，使之一起旋转。
动密封环44上有经相对减小和扩大了的第一及第二直径部分。如上提到的，第一(即减小部分)部分50的直径大体上等于静密封环内壁部分34的直径(大约比内壁34的直径小0.012英寸)，其轴向长度不比壁34长。减小部分50的圆周上开有一对槽52和54。槽52位于减小部分50上靠近静密封环内壁部分32一端，而槽54则位于缩小的部分50上，连接于该扩大的第二部分56的地方;从那里径向向外正对着固定环上的倒角35和径向槽42。槽54的深度要比槽52浅，这是因为临近O型环槽48，以及需要保持动环结构上的牢固性。
动密封环的第二或称扩大了的直径部分56其轴向长度不比内壁34的长度长，且其上开有环槽58，它在径向向外正好对着位于静环20上的径向槽42。如上提及的，扩大部分56的直径基本上等于静环内壁部分36的直径(约比内壁36小0.012英寸)。
环形密封圈装配在已开好的孔内，同孔相配合。如果孔13″跟静环的第一壁部分26直径一样，如图1B所示，那么第一壁就直接压入孔内。在另一方面，如果孔的直径大于壁26时，应选用一个尺寸合适的装配环，靠着径向壁30装在壁26上，如图1和1A所示;然后把装有装配环的静环压进孔13，13′内。在任何情况下，静环20上的槽40，42要被布置在其最低的位置上。在槽48内装有O型环46的动环44，然后在轴上装好，放进静环20内。
运行时，轴14旋转，来自机壳中位于轴和静环之间任何材料(如润滑剂)，靠离心力作用，运动到槽38内，通过轴向槽40返回机壳内。任何要从外部进入密封圈的材料，由于离心力的作用，材料从动环44上的槽58推到静环内壁36上，再通过径向槽42排出。任何到达密封圈内部的材料通过径向槽42从槽52，54中顺时针离心排出。
把动密封圈放在静密封环内，其优点是最大限度地减少有害物质从外界进入密封圈。对于杂质确已进入的范围，无论如何，动密封环的该扩大直径部分56作用一个更大的离心力用以甩开该杂质;与之作比较的是动密封环的一部分，它具有足够小的直径，以使能装进该静密封环内，在该位置上它也进入壳体。在该静密封环装有不同尺寸的装配环，使得采用一种尺寸的密封件以适应机壳上不同尺寸的开孔成为可能。
本领域的技术人员也能举出本发明的其它实施例，但它们已在下述的权利要求
范围之内。例如，有一种实施例，在大的密封环内可能要求两个O型环，装在动密封环靠里的一对槽内。
权利要求
1.一种在机壳和轴之间进行密封的环形密封，包括静密封环和动密封环；所说的静密封环套装在轴上，静密封环一端的外径尺寸做成能装入在机壳上开好的，直径基本相等的孔内，所说的静密封环有一内壁，该内壁紧挨着的是一根轴的预定位置，而该轴即在该内壁处通过，所说内壁在其圆周上至少开有一条槽，所说的静密封环在其另一端具有一扩大内壁部分，其内径可以放得下所说的动密封环；所说的动密封环装在轴上，其外圆周面上至少开有一条槽；其特征在于所说静密封环的扩大内壁部分包括一个内径比静密封环伸进孔内的一端的外径小的第一部分，和一个内径比该端的外径大的第二部分；所说的动密封环包括第一部分和第二部分，第一部分的外径基本上等于静密封环的内壁第一部分的内径，而轴向长度则不比该内壁第一部分长；第二部分的外径比静密封环伸进孔内的一端的外径大，并且基本上等于静密封环内壁第二部分的内径，而轴向长度则不比该内壁第二部分长；所说动密封环放在所说静密封环内；并且每一动密封环的所说第一、第二部分至少在其圆周上开有一条槽。
2.根据权利要求
1中所说的环形密封圈，其进一步特征在于所说的动密封环第一部分上面开有二条槽，所说第二部分上开有一条槽，而所说的静密封环，在其外壁上开有一条径向槽，它与动密封环第二部分内的槽和邻近的第一部分内的一条槽相通。
3.根据权利要求
1或2中任何一项所说的环形密封圈，其进一步特征在于结合一组弹性装配环，每只环其内径适合装在静密封环伸进孔内的一端的外径上，而这些装配环具有不同的外径，以适于装进各种对应的已在机壳上开好的孔内，这样可以把环形密封圈装在这些孔内。
4.根据权利要求
3所说的环形密封圈，其进一步特征在于所说静密环伸进孔内的一端外径比另一端的外径小，位于该两外径之间的壁形成了一个台肩。
5.根据权利要求
4所说的环形密封圈，其进一步特征在于其中一只所说的装配环装在静密封环所说的一端上，并靠在所说的台肩上。
专利摘要
一种环形密封包括配对的静密封环和动密封环，动密封环包括第一部分和第二部分，第一部分直径加工成可装在静密封环的第一部分内，静密封环装在机壳上孔内；第二部分直径较大，它装在静环的扩大部分内。该环形密封还进一步包括其与一组弹性装配环的结合，这些环的内径大小适合装在静环的第一部分上，而外径适于装在各种在机壳上开的孔径，在那里环形密封圈可被装入。
文档编号F16J15/447GK86104543SQ86104543
公开日1987年4月1日 申请日期1986年7月19日
发明者罗伯特·E·罗克伍德, 里查德·P·安特科维亚克, 道格拉斯·J·黑尔 申请人:A·W·彻斯特顿公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan