柔性对准密封联轴器的制作方法

技术特征：
1.一种用于柔性对准密封联轴器(1000)的密封件(10，10')，该密封件(10，10')包括：环形构件，该环形构件关于纵向轴线(l)对称，该环形构件具有在其第一轴向端部(10a)与第二轴向端部(10b)之间延伸轴向宽度(w1)的径向面向内的表面(10c)，在该密封件(10，10')的松弛状态下，该径向面向内的表面(10c)具有不对称的大致凹形的v形截面并且由第一区段(11)和第二区段(12)限定，该第一区段(11)具有相对于平行于该纵向轴线(l)的线(l1)测量的第一密封件锥角(θ1)，并且该第二区段(12)具有相对于平行于该纵向轴线(l)的另一条线(l2)测量的第二密封件锥角(θ2)，其中，该第一密封件锥角(θ1)小于该第二密封件锥角(θ2)，其中，该第一密封件锥角(θ1)和该第二密封件锥角(θ2)中的每一个都大于零度且小于90度。2.如权利要求1所述的密封件(10，10')，其中，其中，该第一区段(11)从第一点(11q)向相对于该第一点(11q)径向向外且轴向向内的第二点(11r)倾斜，并且该第二区段(12)从第三点(12q)向相对于该第三点(12q)径向向外且轴向向内的第四点(12r)倾斜，其中，该第二点(11r)和该第四点(12r)轴向地位于该第一点(11q)与该第三点(12q)之间。3.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，其中，该第一密封件锥角(θ1)是约10度，并且该第二密封件锥角(θ2)是约60度。4.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，进一步包括底切凹槽(10g)，该底切凹槽位于该第一区段(11)与该第二区段(12)的接合处并且定位在从该第一轴向端部(10a)测量的该环形构件的轴向宽度(w1)的约55％至约65％的距离(w2)处。5.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，进一步包括底切凹槽(10g)，该底切凹槽位于该第一区段(11)与该第二区段(12)的接合处并且定位在从该环形构件的外表面(10e)的最外部分到该环形构件的径向最内表面(10h)测量的该环形构件的径向厚度(r1)的约45％至约55％的距离(r2)处。6.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，进一步包括位于该第一轴向端部(10a)与该底切凹槽(10g)之间的第一凸角(10l1)，并且该第一凸角(10l1)从该第一区段(11)径向向内延伸；以及位于该第二轴向端部(10b)与该底切凹槽(10g)之间的第二凸角(10l2)，并且该第二凸角(10l2)从该第二区段(12)径向向内延伸，其中，该第二凸角(10l2)径向向内延伸的程度大于该第一凸角(10l1)，并且其中，该第二凸角(10l2)径向向内延伸该环形构件的总径向厚度(r1)的约45％至约55％的距离(r3)。7.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，其中，该环形构件的第一轴向端部(10a)具有第一外径(d1)和第一内径(d2)，从而限定具有垂直于该纵向轴线(l)的第一截面积的环形，该环形构件的第二轴向端部(10b)具有第二外径(d3)和第二内径(d4)，从而限定具有垂直于该纵向轴线(l)的第二截面积的环形，并且该第一截面积是该第二截面积的105％至115％。8.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，其中，该环形构件具有是第一外径(d1)的最大外径、是第二内径(d4)的最小内径以及由该最大外径和该最小内径限定的径向厚度(t1)。9.如前述权利要求中任一项所述的密封件(10，10')，其中，该环形构件是被配置成径向和轴向扩张的周向连续环。10.一种用于柔性对准密封联轴器(1000)的环固持器(100)，该环固持器(100)包括：
管状本体(110)，该管状本体关于纵向轴线(l)对称并具有形成在其上的径向向外开放的第一凹槽(110g1)，该第一凹槽(110g1)具有均围绕该管状本体周向延伸的外侧壁(111w)和内侧壁(112w)以及在该外侧壁(111w)与该内侧壁(112w)之间延伸的凹形不对称v形表面(113v)，该第一v形表面(113v)由成相对于平行于该纵向轴线(l)的线(l5)测量的外侧锥角(γ1)倾斜的第一凹槽段(113a)以及成相对于平行于该纵向轴线(l)的另一条线(l6)测量的内侧锥角(γ2)倾斜的第二凹槽段(113b)限定。11.如权利要求10所述的环固持器(100)，其中，该外侧锥角(γ1)是约40度，并且该内侧锥角(γ2)是约10度。12.如权利要求10和11中任一项所述的环固持器(100)，其中，该外侧壁(111w)具有第一外径(d
o1
)，并且该内侧壁(112w)具有是该第一外径(d
o1
)的108％至112％的第二外径(d
o2
)。13.如权利要求10至12中任一项所述的环固持器(100)，其中，该管状本体(110)具有本体内表面(114)，该本体内表面具有与该第一凹槽段(113a)相反形成的倒角(116)，其中，该倒角(116)平行于该第一凹槽段(113a)。14.如权利要求10至13中任一项所述的环固持器(100)，其中，其中，该v形表面(113v)被配置为使坐在其中的偏置构件在如权利要求1至9中任一项所述的密封件上施加力，该力具有由约60％的径向分量和约40％的轴向分量构成的方向。15.如权利要求10至14中任一项所述的环固持器(100)，进一步包括：形成在其上的径向面向外的第二凹槽(110g2)，该第二凹槽(110g2)具有均围绕该管状本体周向延伸的外侧壁(111u)和内侧壁(112u)以及在该外侧壁(111u)与该内侧壁(112u)之间延伸的凹形不对称v形表面(113v')，该v形表面(113v')由成相对于平行于该纵向轴线(l)的线(l7)测量的外侧锥角(γ1)倾斜的第一凹槽段(113a')以及成相对于平行于该纵向轴线(l)的另一条线(l8)测量的内侧锥角(γ2)倾斜的第二凹槽段(113b')限定；以及圆柱形管段(115)，该圆柱形管段在该第一凹槽(110g1)与该第二凹槽(110g2)之间延伸。16.一种柔性对准密封联轴器(1000)，包括：第一套筒(200)，该第一套筒具有在其中周向延伸的第一密封内表面(201)；如权利要求10至15中任一项所述的环固持器的第一凹槽(110g1)，该第一凹槽设置在该第一套筒(200)内；第一偏置构件(401)，该第一偏置构件设置在该第一凹槽(110g1)中并坐在该v形表面(113v)上；如权利要求1至9中任一项所述的密封件中的第一密封件(10)，该第一密封件设置在该第一凹槽(110g1)中，其中该第一密封件(10)的径向面向内的表面(11，12)坐在该第一偏置构件(401)上，并且该第一密封件的外表面(10e)与该第一套筒(200)的第一密封内表面(201)滑动密封接合，该第一密封件(10)定位在该第一凹槽(110g1)中，以使得该第二凸角(10l2)接合该内侧壁(112w)。17.如权利要求16所述的柔性对准联轴器(1000)，进一步包括：第二套筒(300)，该第二套筒具有在其中周向延伸的第二密封内表面(301)；如权利要求15所述的环固持器(100)的第二凹槽(110g2)，该第二凹槽设置在该第二套
筒(300)内；第二偏置构件(402)，该第二偏置构件设置在该第二凹槽(110g2)中并坐在该凹形不对称v形表面(113v')上；如权利要求1至9中任一项所述的密封件中的第二密封件(10')，该第二密封件设置在该第二凹槽(112g2)中，其中该第二密封件(10')的径向面向内的表面(11'，12')坐在该第二偏置构件(402)上，并且该第二密封件(10')的外表面(10e')与该第二套筒(300)的第二密封内表面(301)滑动密封接合；并且其中，该第一套筒(200)和该第二套筒(300)被配置成进行相对于彼此的轴向、圆锥和径向移动。18.如权利要求16和17所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，该环固持器(100)的第一凹槽(110g1)的v形表面(113v)使该第一偏置构件(401)在该第一密封件(10)上施加对该第一密封内表面(201)反作用的第一力，该第一力具有由约60％的径向分量和约40％的轴向分量构成的方向，并且该环固持器(100)的第二凹槽(110g2)的v形表面(113v')使该第二偏置构件(402)在该第二密封件(10')上施加对该第二密封内表面(301)反作用的第二力，该第二力具有由约60％的径向分量和约40％的轴向分量构成的方向。19.如权利要求16至18所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，该第一套筒(200)和该第二套筒(300)中的至少一个具有向内的圆锥形锥形部(203，303)，该圆锥形锥形部被配置为减少通过该柔性对准联轴器(1000)的压力损失。20.如权利要求16至19所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，该第一套筒(200)固定到第一导管(500)，并且该第二套筒(200)固定到第二导管(600)，并且其中，该第一密封件(10)和该第二密封件(10')中的至少一个可在原地安装和移除。21.如权利要求16至20所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，该第一套筒(200)具有围绕其周向延伸的第一径向向内开放的保持凹槽(210)，并且该第二套筒(300)具有围绕其周向延伸的第二径向向内开放的保持凹槽(310)，其中，第一保持环(211)设置在该第一保持凹槽(210)中，并且第二保持环(311)设置在该第二保持凹槽(310)中。22.如权利要求17所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，该第一凹槽段(113a')和该第二凹槽段(113b')在谷部(120')处相交，该内侧壁(112u)相对于与该谷部(120')相交并平行于该纵向轴线(l)的基准线(rl)径向向外延伸第一距离(gh)，该密封件(10')的第一凸角(10l1')具有边缘径向厚度(r)，并且该第一距离(gh)大于或等于该边缘径向厚度(r)的1.6倍。23.如权利要求22所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，当该第二偏置构件(402)在该v形表面(113v')中被压缩到该第二偏置构件(402)的自由状态高度的80％至85％时，该边缘径向厚度(r)小于该第二偏置构件(402)的第一高度(swc)。24.如权利要求18所述的柔性对准联轴器(1000)，其中，在动态模式下，流经该第一套筒(200)、该环固持器(110)和该第二套筒(300)的流体具有作用在该第一密封件(10)和该第二密封件(10')的径向面向内的表面(11，12，11'，12')、该第一套筒(200)的第一密封内表面(201)、该管状本体(110)的本体内表面(114)、该第二套筒(200)的第二密封内表面(301)以及该第一凹槽(110g1)和该第二凹槽(110g2)的v形表面(113v，113v')上的流体压力；
其中，由该第一和第二凹槽(110g1，110g2)上的流体压力产生的力的85％作用在该v形表面(113v，113v')上，并且由该第一和第二凹槽(110g1，110g2)上的流体压力产生的力的15％作用在该外侧壁(111w，111u)的背面(111a，111a')上；并且其中，由该第一和第二密封件(10，10')上的流体压力产生的力的75％作用在该第一区段上(11，11')上，并且由该第一和第二密封件(10，10')上的流体压力产生的力的25％作用在该第二区段(12，12')上。

技术总结
一种用于柔性对准密封联轴器的密封件。密封件包括关于纵向轴线对称的环形构件。环形构件具有在第一轴向端部与第二轴向端部之间延伸轴向宽度的径向面向内的表面。在密封件的松弛状态下，径向面向内的表面具有不对称的大致凹形的V形截面并且由第一区段和第二区段限定。第一区段具有相对于平行于纵向轴线的线测量的第一密封件锥角。第二区段具有相对于平行于纵向轴线的另一条线测量的第二密封件锥角。第一密封件锥角小于第二密封件锥角。第一密封件锥角和第二密封件锥角中的每一个都大于零度且小于90度。度且小于90度。度且小于90度。


技术研发人员：斯梅尔
受保护的技术使用者：美国罗勒轴承公司
技术研发日：2021.05.17
技术公布日：2021/11/19