專利名稱：靜止的殼體和旋轉(zhuǎn)的軸之間的縫隙的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來密封靜止的殼體和旋轉(zhuǎn)的軸之間的縫隙的裝置，包括一靜止地安裝在殼體內(nèi)的帶有由聚合物材料制成的密封唇口的軸密封圈，此密封圈在彈性預(yù)緊力作用下與軸緊貼地接觸；此裝置還包括一沿指向外界空氣方向安裝在軸密封圈前面的帶有一脈沖發(fā)生器的與軸一起旋轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)生輪，該脈沖發(fā)生輪以一定的徑向距離包圍軸；以及包括一固定安裝的用來測量脈沖發(fā)生輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳感器。
按照本發(fā)明對于開頭所述類型的裝置所提的目的通過這樣的方法來實(shí)現(xiàn)，即脈沖發(fā)生器由帶有徑向朝外的磁極的圓柱形套筒構(gòu)成，或者由帶有在外圓上加工出來的齒和齒槽的脈沖發(fā)生輪組成，并且密封唇口具有由制造方法決定的圓盤形結(jié)構(gòu)，并且在其內(nèi)圓周區(qū)域內(nèi)向脈沖發(fā)生輪方向擴(kuò)展，并用內(nèi)圓周插入由套筒和軸之間的距離構(gòu)成的縫隙內(nèi)。采用這樣結(jié)構(gòu)的裝置例如可以裝在往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)的曲軸的后端上。這個位置對于確定曲軸的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和停機(jī)識別特別有利。
圓形盤至少在貼合在軸上的部分設(shè)有用于泄漏液體的流體動力學(xué)作用的回輸元件。在其貼合在軸上的結(jié)構(gòu)處圓盤轉(zhuǎn)變成一種密封皮碗，它同心地包圍軸。回輸元件可以從密封皮碗的自由端出發(fā)螺旋線形地一直最大延伸到密封皮碗的連接區(qū)。此外密封皮碗在其貼合在軸上的區(qū)域內(nèi)可以通過一螺旋線中斷封閉。起回輸元件作用的凹槽在橫截面內(nèi)觀察可以采用U形、V形或類似結(jié)構(gòu)。這里凹槽可以布置成單頭或多頭的。
圓盤最好由PTFE(聚四氟乙烯)或橡膠制成，這里也可以采用PTFE化合物，彈性體或可交聯(lián)的熱塑性塑料。
整個裝置可以制成一個由軸密封圈、脈沖發(fā)生輪和傳感器組成的組件。
如果脈沖發(fā)生輪具有徑向延伸的安裝法蘭，它在按規(guī)定使用時夾緊在活塞式發(fā)動機(jī)上曲軸一個端面和飛輪之間，那么便使得該裝置形成一種特別節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)。脈沖發(fā)生輪可以通過安裝法蘭用螺釘連接在曲軸的端面上。
傳感器最好布置在密封部位的外界一側(cè)上。這樣會使成本低廉并節(jié)省空間。
附圖表示

圖1帶有一脈沖發(fā)生輪、傳感器和密封皮碗的裝置的縱剖視，圖2帶有結(jié)構(gòu)上不同地設(shè)置的密封皮碗的裝置的縱剖視，圖3帶有一脈沖發(fā)生輪和一裝在一夾持件內(nèi)的密封皮碗的裝置的縱剖視，圖4類似于圖2的帶有一脈沖發(fā)生輪和一固定在介質(zhì)一側(cè)的密封皮碗的裝置，圖5帶有一壓力套裝在軸上的并用作密封皮碗的滑動面/工作面的脈沖發(fā)生輪的裝置。
本發(fā)明具體的實(shí)施方式圖1中所示的裝置20主要由軸密封圈21、多極輪7以及傳感器5組成。軸密封圈21具有由聚合物材料組成的密封皮碗9，它本身以其徑向外側(cè)的邊緣23固定在一支架22上。支架22由金屬加強(qiáng)環(huán)10組成，它被由聚合物材料組成的外殼11包裹。密封皮碗9由PTFE組成并制成喇叭形。它以其直線形分布的段26貼合在軸3上。支架22位置固定地壓入殼體4的孔6內(nèi)。脈沖發(fā)生器7由一圓柱形套筒24組成，它設(shè)置有沿徑向朝外的磁極8。此外套筒24有一沿徑向延伸的安裝法蘭25，脈沖發(fā)生輪通過它安裝在曲軸3的端面上。這里可以同時用螺釘連接一未詳細(xì)畫出的飛輪。傳感器5裝在殼體4上，它用來以已知方式量取/采集不同的測量數(shù)據(jù)。傳感器5位于多極輪7外圓上的磁化聚合物層的對面，并伸出于殼體孔6內(nèi)。傳感器5、多極輪7和密封皮碗9這樣地布置，使傳感器5和多極輪7的磁化聚合物層8以及密封皮碗9的貼合在軸3上的段26沿徑向重疊。因此整個裝置的軸向長度減小到最小限度。待密封的介質(zhì)位于空腔1內(nèi)，而空腔2包含外界空氣。
圖2用縱剖圖表示裝置20的一種結(jié)構(gòu)，它在其主要零件方面相當(dāng)于按圖1的結(jié)構(gòu)，其區(qū)別是，支架22是倒過來安裝的，并且密封皮碗9的緊固部分23朝向外界一側(cè)布置。
在圖3中選擇了這樣的實(shí)施形式，其中采用一種在其外圓上交替地分布有齒14和齒槽的脈沖發(fā)生輪13。此外密封皮碗9以其緊固部分23夾持在一塑料夾持件15內(nèi)。此夾持件壓裝入殼體4的孔6內(nèi)。
圖4表示密封圈結(jié)構(gòu)造型的另一種可能性和密封皮碗9與密封圈的連接。這里密封圈21由加強(qiáng)環(huán)10組成，它僅僅在其朝向殼體4和密封皮碗9的外側(cè)上設(shè)有由聚合物材料11組成的外殼。在這種實(shí)施形式中同樣設(shè)有帶有齒14的脈沖發(fā)生輪13。
圖5中表示一種可能性，其中密封皮碗9通過塑料夾持件15固定在殼體4內(nèi)。但是脈沖發(fā)生輪13設(shè)有固定套27，它用來將脈沖發(fā)生輪13固定在軸3上，同時以其背向軸3的一側(cè)28用作密封皮碗9的滑動面/工作面。
按本發(fā)明的裝置可以做得特別小。例如密封皮碗9可以制成只有1mm厚的圓盤，它通過套在軸3上形成喇叭形結(jié)構(gòu)，軸3在其外端處設(shè)有一倒角29。
權(quán)利要求
1.用來密封靜止的殼體和旋轉(zhuǎn)的軸之間的縫隙的裝置，包括一靜止地安裝在殼體內(nèi)的帶有一由聚合物材料制成的密封唇口的軸密封圈，密封唇口在彈性預(yù)緊力作用下與軸緊貼地接觸；還包括一沿指向外界空氣的方向安裝在軸密封件前面的、和軸一起旋轉(zhuǎn)的帶有一脈沖發(fā)生器的脈沖發(fā)生輪，該脈沖發(fā)生輪以一定的徑向距離包圍軸；以及包括一靜止安裝的用來測量脈沖發(fā)生輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳感器，其特征為脈沖發(fā)生器(7)由一帶有徑向朝外的磁極(8)的圓柱形套筒(24)構(gòu)成，或由一帶有加工在外圓上的齒(14)和齒槽的脈沖發(fā)生輪(13)組成，密封唇口(9)具有由制造方法確定的圓環(huán)形的盤結(jié)構(gòu)，并在其內(nèi)圓周區(qū)域內(nèi)向脈沖發(fā)生輪(7)方向擴(kuò)展，并以內(nèi)圓周插入由套筒(24)和軸(3)之間的距離構(gòu)成的縫隙。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為圓環(huán)形的盤(9)至少在貼合在軸(3)上的段(26)內(nèi)設(shè)有流體動力地作用的用于泄漏液體的回輸槽。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為圓盤(9)由PTFE、PTFE配混料或橡膠組成。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為裝置為一包括一軸密封圈(21)、一脈沖發(fā)生輪(7)和一傳感器(5)的組件。
5.按權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為脈沖發(fā)生輪(7)具有一沿徑向延伸的安裝法蘭(25)，它在按規(guī)定使用時夾緊在活塞式發(fā)動機(jī)的曲柄軸(3)的端面和飛輪之間。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為傳感器(5)裝在密封部位(26)的外界一側(cè)。
7.按權(quán)利要求1至6之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為密封皮碗(9)的貼合在軸(3)上的段(26)、脈沖發(fā)生器(7)或脈沖發(fā)生輪(13)的磁極(8)和傳感器(5)徑向相互重疊地位于同一個軸向區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
用來密封靜止的殼體和旋轉(zhuǎn)的軸之間的縫隙的裝置，包括一靜止地安裝在殼體內(nèi)的帶一由聚合物材料制成的密封唇口的軸密封圈，密封唇口在彈性預(yù)緊力作用下與軸緊貼地接觸；還包括一沿外界指向空氣的方向安裝在軸密封件前面的、和軸一起旋轉(zhuǎn)的帶一脈沖發(fā)生器的脈沖發(fā)生輪，該脈沖發(fā)生輪以一定的徑向距離包圍軸；以及包括一靜止安裝的用來測量脈沖發(fā)生輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳感器，其中脈沖發(fā)生器(7)由一帶有徑向朝外的磁極(8)的圓柱形套筒(24)構(gòu)成，或由一帶有加工在外圓上的齒(14)和齒槽的脈沖發(fā)生輪(13)組成，密封唇口(9)具有由制造方法決定的圓環(huán)形盤的結(jié)構(gòu)，并在其內(nèi)圓周區(qū)域內(nèi)朝脈沖發(fā)生輪(7)方向擴(kuò)展，并以內(nèi)圓周插入由套筒(24)和軸(3)之間的距離構(gòu)成的縫隙。
文檔編號G01P3/42GK1469064SQ03137188
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者D·布呂耶爾, D·呂托, D 布呂耶爾 申請人:卡爾弗羅伊登柏格兩合公司