專利名稱：具有受壓唇部的雙重密封的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及密封墊圈領域，具體地說，涉及徑向摩擦墊圈。 更具體地說，本發(fā)明涉及用于提供殼體與可旋轉地安裝在所述殼體中的 軸之間的密封的密封裝置，所述密封裝置包括第一環(huán)形唇部和第二環(huán)形唇部， 第一環(huán)形唇部和第二環(huán)形唇部沿著軸向并排地布置在殼體與軸之間。
背景技術：
在下文中，形容詞"軸向的"和"徑向的"是相對于軸的旋轉軸線的方 向而言的。
傳統(tǒng)上，唇式墊圈被用來通過與軸接觸為罩子提供密封性。
因為在軸與墊圈的唇部之間存在摩擦，所以軸的旋轉造成唇式墊圈的磨 損，并且需要更換墊圈，尤其是為了避免漏油。
這種油泄露對環(huán)境是有害的并且還會對未被適當潤滑的諸如大齒輪之類 的旋轉部件造成損壞。
當將這種裝置安裝到直升機渦輪發(fā)動機上時直升機需要取消行動以便更 換墊圈，這會產生期望避免的成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供與現(xiàn)有技術相比具有較長使用壽命的密封裝置。 本發(fā)明利用如下事實實現(xiàn)了該目的即本發(fā)明的密封裝置還包括將壓縮 氣體流傳輸?shù)接傻谝淮绞綁|圈、第二唇式墊圈和軸的外表面所限定的環(huán)形殼 體中的裝置，從而在所述軸的旋轉期間，所述氣體流適于將兩個唇式墊圈中 的至少一個從所述軸的外表面上稍微抬起以便使所述氣體流從腔體中流出， 用于傳輸所述壓縮氣體流的裝置還包括在環(huán)形唇式墊圈之一被損壞的情況下 對所述壓縮空氣的流速進行限制的隔板。
因此，在軸旋轉期間，兩個唇式墊圈中的至少一個(優(yōu)選地為這兩個)由于在唇式墊圈與軸的外表面之間流動的氣體流而從軸的外表面上抬起，從 而有利地消除了軸與密封裝置之間的摩擦。
盡管唇式墊圈抬起，利用從腔體流出并趨于將外部顆粒保持在腔體外部 的氣體流，有利地保留了密封功能。因此可以理解到，油或灰塵顆粒不能在 一個方向或另一個方向上通過密封裝置。
因此，與現(xiàn)有技術裝置相比，根據(jù)本發(fā)明密封裝置磨損明顯較慢，從而 具有延長使用壽命的效果。
此外，當軸不旋轉時，僅利用環(huán)形唇式墊圈與軸的外表面接觸的事實獲 得密封性。由于在軸與密封裝置之間無摩擦，此時不需要對腔體加壓。
優(yōu)選地，在通道中或在通道的端部之一處布置隔板。
在本發(fā)明密封裝置的正常工作期間，氣體的流速由唇式墊圈的唇部的抬 起距離來限制。
如果兩個唇部之一被損壞，則氣體流速會突然增大，造成不期望的氣體 損失。
借助于隔板，在唇式墊圈之一被損壞的情況下有利地限制氣體的流速。 優(yōu)選地，第一唇式墊圈包括第一唇部，而第二唇式墊圈包括第二唇部，
并且第一唇部和第二唇部被設計為在所述軸的軸向上延伸并同時彼此背離地延伸。
因此，在氣體流從腔體中流出時，是第一唇部和第二唇部從軸的外表面 上抬起。
有利的是，用于傳輸所述壓縮氣體流的裝置包括布置在第一唇式墊圈和 第二唇式墊圈之間的通道，所述通道與壓縮氣體源連接。
優(yōu)選地，所述通道在兩個唇式墊圈之間沿著徑向延伸。
本發(fā)明還提供包括殼體和可旋轉地安裝在所述殼體上的軸的直升機渦輪 發(fā)動機，所述渦輪發(fā)動機還包括根據(jù)本發(fā)明的密封裝置。
有利地，本發(fā)明的渦輪發(fā)動機還包括壓縮氣體源，所述壓縮氣體源向將 壓縮氣體流傳輸所述環(huán)形腔體中的裝置送氣。
以優(yōu)選但非排它的方式，所述壓縮氣體源是位于壓縮級的出口處的分接點。
還可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下提供外部壓縮氣體源。


在閱讀了以非限制性實例給出的實施例的如下描述后可以更好地理解本 發(fā)明并更清楚地了解其優(yōu)點。參照附圖做出描述，其中
圖1是內部安裝有旋轉軸的直升機渦輪發(fā)動機殼體的詳細視圖，該渦輪 發(fā)動機包括根據(jù)本發(fā)明的密封裝置；以及
圖2示出了設置有根據(jù)本發(fā)明的密封裝置的渦輪發(fā)動機。
具體實施例方式
圖1示出了諸如直升機之類的飛行器的渦輪發(fā)動機52的減速齒輪11的 殼體10的細節(jié)，該殼體具有安裝在內部的根據(jù)本發(fā)明的密封裝置12。很明顯， 該附圖僅示出了如何使用本發(fā)明裝置的一個非限制性實例。
如圖1所示，軸14具有旋轉軸線A，并且尤其借助于支承件16而被安 裝成在殼體10中旋轉。
具體地說，殼體IO對應于渦輪發(fā)動機的減速齒輪11的殼體，即軸14的 位于支承件附近的端部18被設計成與齒輪連接，而相對端部20是用于與向 直升機的轉子傳遞扭矩的軸連接的動力輸出部。
換句話說，動力輸出端部20位于渦輪發(fā)動機52之外，而在減速齒輪ll 的罩子21附近的端部18位于渦輪發(fā)動機52之內。
為了對位于減速齒輪11的罩子21中的旋轉元件進行潤滑，在罩子中注 入油，從而使渦輪發(fā)動機52的該部分容納空氣/油環(huán)境。
出于對環(huán)境和機械的考慮，防止油從減速齒輪11的殼體IO漏出是合適的。
避免灰塵或其它不需要的顆粒進入到減速齒輪11的罩子21中也是合適 的，否則將存在對減速齒輪11的大齒輪53造成損壞的危險。
根據(jù)本發(fā)明，為了做到上述情況，布置在殼體10與軸14之間的密封裝 置12用于防止損失油以及外來顆粒進入到減速齒輪11的罩子中的情況發(fā)生， 同時相對于現(xiàn)有技術的密封裝置還具有較長的使用壽命。
出于這個目的，密封裝置12包括第一環(huán)形唇式墊圈24和第二環(huán)形唇式 墊圈26，這兩個墊圈并排地布置在殼體10與軸14之間并且還位于共同的軸
6線上，可以理解到它們的共同軸線大致對應于軸14的軸線A。
優(yōu)選的是，環(huán)形唇式墊圈24和26是徑向接觸墊圈并且優(yōu)選地由彈性體 制成。
第一環(huán)形唇式墊圈24和第二環(huán)形唇式墊圈26優(yōu)選地緊固到套筒28上， 套筒28沿軸向布置在殼體10的孔30中，并且在固定到殼體10上的端板32 與支承件16之間，將套筒28本身牢固地保持在殼體10上。
從圖1中可以看出，第一環(huán)形唇式墊圈24和第二環(huán)形唇式墊圈26具有 各自的第一唇部34和第二唇部36，第一唇部34和第二唇部36沿著軸14的 軸向延伸并且還彼此背離地延伸。
此外，唇部34和36形成為具有在圖1中以虛線繪制的第一位置，其中 每個唇部均與軸14的外表面22接觸以便提供對減速齒輪11的罩子21的密 封。
根據(jù)本發(fā)明，唇部34和36在軸14不旋轉時優(yōu)選地處于各自的第一位置 上。換句話說，在各自的第一位置上，唇部34和36提供了殼體10與軸14 之間的靜態(tài)密封。
可以理解到，在各自的第一位置上，第一唇部34防止外來顆粒進入到罩 子21中，而第二唇部36防止油滴從減速齒輪11的罩子21中漏出。
在特別有利的方式中，唇部34和36適于位于圖1中以實線繪制的第二 位置，在這個位置，唇部34和36從軸14的外表面22抬起。
優(yōu)選地，唇部34和36在軸14旋轉時位于各自的第二位置上。
為了做到這一點，借助于將壓縮氣體流F引入到環(huán)形腔體38中的裝置40 對由第一唇部34、第二唇部36、以及軸14的外表面22限定的所述環(huán)形腔體 加壓。
所述裝置包括通道40，該通道形成于位于套筒28內的肋42中，所述肋 42占據(jù)與軸14的軸線A正交的平面從而該通道40大致徑向地延伸。
參照圖1，可以看出通道40的第一端部44敞開到環(huán)形腔體38中，而通 道40的與第一端部44相對的第二端部43經由設置在殼體10中的徑向管48 與連接件46連接。
連接件46經由管道45與壓力源連接，如圖2所示，在本實例中，該壓 力源是位于渦輪發(fā)動機52的壓縮機50的出口處的分接點49。換句話說，該實例中的氣體對應于在經壓縮機50壓縮的空氣中減少的空 氣部分。
使用壓縮機50的出口作為壓力源的優(yōu)點是可以省略使用外部壓力源，但 是在本發(fā)明的范圍內使用外部壓力源是完全可能的。
根據(jù)本發(fā)明，傳輸?shù)角惑w38中的氣體流F具有足夠將唇部34和36從軸 14的外表面22上抬起的壓力。
因此，借助于圖1所示的箭頭可以理解到，氣體流F將唇部34和36從 軸14的外表面22上抬起以從腔體38中流出。
更確切地說，離開腔體38的氣體流優(yōu)選地包括第一環(huán)形流Fl和第二環(huán) 形流F2，第一環(huán)形流F1沿著軸向從渦輪發(fā)動機52流出，第二環(huán)形流F2在與 第一環(huán)形流F1相反的方向沿軸向朝罩子21內部流動。
因此，可以理解到，借助于本發(fā)明，第一流F1防止外部顆粒進入減速齒 輪11的罩子21中，而第二流F2防止油滴從罩子21中漏出，因而即使在當 唇部34和36位于它們的第二位置上時被抬起的情況下也保證密封性。
如上所述，因為唇部34和36在軸14旋轉時有利地從軸14上抬起，由 于在軸旋轉時沒有摩擦，環(huán)形唇式墊圈24和26的磨損很少。
因此，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的密封裝置具有更長的使用壽命。
有利的是，本發(fā)明的密封裝置還包括用于在唇部34和36中一個或另一 個被損壞時對壓縮氣體的流速進行限制的隔板D。
權利要求
1.一種密封裝置(12)，其在殼體(10)與可旋轉地安裝在所述殼體(10)上的軸(14)之間提供密封，所述密封裝置包括第一唇式墊圈和第二唇式墊圈(24、26)，第一唇式墊圈和第二唇式墊圈(24、26)沿著軸向并排布置在所述殼體(10)與所述軸(14)之間，所述密封裝置的特征在于還包括裝置(45、46、48)，所述裝置(45、46、48)將壓縮氣體流(F)傳輸?shù)接傻谝淮绞綁|圈(24)、第二唇式墊圈(26)和所述軸的外表面(22)限定的環(huán)形殼體(38)中，使得在所述軸(14)的旋轉過程中，所述氣體流(F、F1、F2)適于將這兩個唇式墊圈(24、26)中的至少一個從所述軸(14)的外表面上(22)上稍微抬起以便使所述氣體流(F、F1、F2)從所述腔體(38)中流出，并且用于傳輸所述壓縮氣體流(F)的裝置(45，46，48)還包括隔板(D)，所述隔板(D)在環(huán)形唇式墊圈(34、36)之一被損壞的情況下對所述壓縮空氣的流速進行限制。
2. 根據(jù)權利要求1所述的密封裝置，其特征在于， 第一唇式墊圈(24)包括第一唇部(34)，而第二唇式墊圈(26)包括第二唇部(36)，并且第一唇部和第二唇部(34、 36)被設計為在 所述軸(14)的軸向上延伸并同時彼此背離地延伸。
3. 根據(jù)權利要求2所述的密封裝置，其特征在于， 用于傳輸所述壓縮氣體流(F)的所述裝置(45、 46、 48)包括布置在第一唇式墊圈和第二唇式墊圈之間的通道(48)，所述通道(48) 與壓縮氣體源(49、 50)連接。
4. 一種直升機渦輪發(fā)動纟幾(52)，其包括殼體(10)和可旋轉地安 裝在所述殼體上的軸(14)，所述直升機渦輪發(fā)動機的特征在于還包括 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的密封裝置(12)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的直升機渦輪發(fā)動機，其特征在于，還包 括壓縮氣體源(49、 50)，所述壓縮氣體源向用于將壓縮氣體流(F)傳 輸?shù)剿霏h(huán)形腔體(38)中的裝置(45、 46、 48)送氣。
6. —種直升機渦輪發(fā)動^L，其具有根據(jù)權利要求5所述的壓縮級， 所述直升機渦輪發(fā)動機的特征在于，所述壓縮氣體源是位于所述壓縮級(50)的出口處的分接點(49)。
7. —種渦輪發(fā)動機，其特征在于包括根據(jù)權利要求1至3中任一 項所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及確保殼體(10)與可旋轉地安裝在所述殼體(10)上的軸(14)之間密封的密封裝置(12)，密封裝置包括第一唇式墊圈和第二唇式墊圈(24、26)，第一唇式墊圈和第二唇式墊圈(24、26)沿著軸向并排布置在殼體(10)與軸(14)之間。本發(fā)明的特征在于，密封裝置還包括裝置(45、46、48)，裝置(45、46、48)將壓縮氣體流(F)傳輸?shù)接傻谝淮绞綁|圈(24)、第二唇式墊圈(26)和軸的外表面(22)限定的環(huán)形殼體(38)中，使得在所述軸(14)的旋轉過程中，氣體流(F、F1、F2)適于將這兩個唇式墊圈(24、26)中的至少一個從所述軸(14)的外表面上(22)上稍微抬起以便使氣體流(F、F1、F2)從腔體(38)中流出。
文檔編號F16J15/40GK101652590SQ200880010209
公開日2010年2月17日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者弗蘭克·拉巴澤, 莫尼克·福斯 申請人:渦輪梅坎公司