專利名稱：多層密封環的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有多于一層的V形密封環，特別用于內燃機的渦輪增壓器和排氣系統。
背景技術：
目前，V形密封環通常由單壁環制成。具有V形橫截面的這種環經常用作渦輪增壓器和排氣系統上的密封。這種環不存在焊縫，但是這種環通常是焊接的。它們通常包括相對較硬的材料。密封圈可成型為V形開口側朝內和朝外。可使用各種材料，例如，Inconell，14828寸。在密封區域的范圍內，由于焊縫或由于剛性材料所導致的被密封部件不足夠的適應行為，可產生滲漏。由高級材料制造已知的單壁密封環需要大量材料的輸入。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種改進密封特性的密封環，其具有較高質量且可通過減少高級材料的輸入進行制造。根據本發明的一個方面，提供一種具有第一和第二軸向密封區域的密封環，特別用于內燃機的部件，其包括
具有V形橫截面的內封閉環；及
具有V形橫截面的外封閉環，其開口側與內環的開口側朝向相同方向。在本發明所述的密封環中，兩個或多個環相互嵌套。通過使用多個環，可實現迷宮效應，其可增加密封質量。環相互依靠，其中，V形環的開口側朝內或朝外。根據本發明的一實施例，該密封環進一步包括
一個或多個具有V形橫截面的中間環，其設置在內環和外環之間，且其開口側與內環和外環的開口側朝向同一方向。為了改進密封特性，可使用兩個以上的環。根據一實施例，外環包含的材料比內環的材料軟。通過為外環使用較軟的材料，可改進適應行為和密封質量。內環提供必要的穩定性，而外環確保更好的適應性。根據一實施例，外環包括非熱固性材料和內環包括非熱固性材料。通過材料的組合，在構造V形結構后，密封環可經受熱處理，而內環變硬同時外環變軟。根據一實施例，密封環在至少一個密封區域中具有壓型和/或涂層。通過附加壓型和/或涂層，可改進密封。優選的，可壓型和/或涂層外環，但是基本的，每個V形環可具有一個壓型和/或涂層。根據一實施例，在材料的厚度和/或材料上，V形環中的至少一個不同于剩下的V形環中的至少一個。通過材料類型和/或材料厚度的選擇，可相應地設置根據本發明的密封環的特性。通過選擇規格或各個環的厚度，可增加或降低兩個V形環之間周邊上的最終缺口。同樣，通過選擇規格，可控制各個V形環的彈性。材料的選擇使得其他情況及適應行為(較硬/較性)的設置成為可能。通過使用多個V形環，可更有效的方式，使用高級和昂貴的材料及較少的僅延伸到必要的地方(例如在內環上)，同時可由更優惠的材料且不會損壞根據本發明的密封環的質量，制作所使用的 V形環的一部分(例如，內環或中間環)。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中。圖1是本發明第一實施例的密封環的橫截面示意圖。圖2是本發明第二實施例的密封環的橫截面示意圖。圖3是本發明第三實施例的涂敷密封環的橫截面示意圖。圖4是本發明第四實施例的壓型(profiled)密封環的橫截面示意圖。圖5是本發明密封環剪切一部分的三維視圖的橫截面示意圖。圖6是本發明一個實施例的完整的橫截面示意圖。
具體實施例方式如圖1所示為本發明第一實施例的密封環。該密封環包括具有V形橫截面的內環 2，和同樣具有V形橫截面的外環4。內環2和外環4相互依靠。因此，通過迷宮效應(labyrinth effect)的形成，可實現改進的密封效果。如圖所示，開口側朝內。換句話說，外環4的封閉側位于整個密封環的外側，而內環2的開口側位于整個密封環的內側。然而，在可替換的實施例中，也可進行反轉設置。在該實施例中，V形環的開口側朝外，例如，外環的開口側位于整個密封環的外側，而內環的封閉側位于整個密封環的內側。應當注意的是，本發明不限于使用V形環，還可延伸至類似形狀，例如U形環、半圓形環及類似形狀。在此所關注的是具有開口側(如圖所示的右側)和封閉側(如圖所示的左側)。如圖2示出本發明的另一實施例。該密封環包括內環2、外環4和附加的中間環 6。所有的環具有V形結構并且開口側朝向同一方向。如圖也示出，對于圖示的朝內開口的 V形環，也可延伸出反轉設置的實施例。可使用多于兩個的環以提供更靈活的可能性從而配合環的材料的類型和厚度，以便達到期望的適應性和密封效果。材料的規格也影響兩個環之間所形成的缺口(gap》(如圖虛線所示)。所涉及到的環越薄，缺口 3越小。通過材料的選擇，可設置相應的環的彈性。圖3示出本發明的另一個實施例，該實施例是基于具有內環2、外環4和中間環6 的圖2的變型。另外在此，設置涂層(coating) 8，以便改進軸向密封區域的密封。如圖4所示為本發明的密封環的進一步實施例。該實施例構成圖1所示的擴展變型。該密封環同樣包括內環2和外環4。兩個環均具有V形及開口側朝向同一方向(在此為朝內，在別的實施例中，也可朝外)。為了改進軸向密封區域的密封，該密封環具有壓型10。圖5示出一部分密封環的三維視圖。該密封環具有內V形環2和外V形環4。環 2和環4之間的過渡區域不是在此所示的實施例的分層次結構。反而，內環2延伸到在此所示的實施例的缺口中，以便大體上產生無缺口過渡。圖6示出與圖2相應的密封環的整個橫截面。也可將圖3、4的實施例組合，例如可在密封區域(或一個或多個密封區域)中同時設置壓型和涂層。壓型可設置在涂層相同的環上。因此，例如，與圖3相似的密封環可附加地設置中間環的壓型。在別的實施例中，可在一個環(或幾個環)上涂覆，在別的一個(或幾個)環上壓型。 例如，在圖3的實施例中，涂層僅延伸在內環和中間環上，而在外環上不涂覆而是壓型。作為期望可組合不同數量的環(兩個、三個或多個)、可選擇的涂層和可選擇的壓型。兩個軸向密封區域不必以相同的方式表征。因此，例如，僅涂覆第一密封區域，而僅壓型第二密封區域。也可僅有一個密封區域被涂覆和/或壓型。本發明也可延伸出具有多于三個環的實施例，而在例子中，中間環的數量可多于一個。可將本發明的密封環成型為以便開口同時朝內和朝外，而在上述的描述中，僅以朝內開口的變型進行描述。
權利要求
1.一種具有第一和第二軸向密封區域的密封環，特別用于內燃機的部件，其特征在于， 包括具有ν形橫截面的內封閉環(2)；及具有V形橫截面的外封閉環(4)，其開口側與內環(2)的開口側朝向相同方向。
2.根據權利要求1所述的密封環，其特征在于，進一步包括一個或多個具有V形橫截面的中間環(6)，其設置在內環(2)和外環(4)之間，且其開口側與內環(2)和外環(4)的開口側朝向同一方向。
3.根據權利要求1或2所述的密封環，其特征在于，所述外環(4)包含的材料比內環 (2)的材料軟。
4.根據前述任一權利要求所述的密封環，其特征在于，所述外環(4)包括非熱固性材料，所述內環(2 )包括熱固性材料。
5.根據前述任一權利要求所述的密封環，其特征在于，所述密封環在至少一個密封區域中具有壓型(10)。
6.根據前述任一權利要求所述的密封環，其特征在于，所述密封環在至少一個密封區域中具有涂層。
7.根據前述任一權利要求所述的密封環，其特征在于，在材料的厚度和/或材料上，V 形環(2、4、6 )中的至少一個不同于剩下的V形環中的至少一個。
全文摘要
本發明涉及一種具有第一和第二軸向密封區域的密封環，特別用于內燃機的部件，其包括具有V形橫截面的內封閉環(2)；及具有V形橫截面的外封閉環(4)，其開口側與內環(2)的開口側朝向相同方向。
文檔編號F16J15/12GK102388243SQ201080019716
公開日2012年3月21日 申請日期2010年2月8日 優先權日2009年5月15日
發明者克勞斯·施密特 申請人:聯邦摩高密封系統公司