CN204985722U - 用于密封接头的密封组件及密封组件的密封唇 - Google Patents

Abstract

一种用于密封接头的密封组件及密封组件的密封唇，该接头具有相对于第二构件绕旋转轴线可枢转的第一构件。密封组件可以包括被第一构件接合的负荷环、接合第二构件的密封表面的密封唇、以及负荷环和密封唇之间的密封圈。密封唇可具有密封唇体，密封唇体具有第二构件接合表面的第一凸圆形接合部分，第一凸圆形接合部分被定位成，当密封组件被组装在第一构件和第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，接合密封表面。第二构件接合表面可包括另外的凸接合部分，并且密封唇可包括密封唇法兰，密封唇法兰从密封唇体径向朝外延伸并被设置成在组装之后最接近密封表面。

Description

用于密封接头的密封组件及密封组件的密封唇

技术领域

本实用新型总体上涉及用于履带式机器的底盘，且更具体而言，涉及包括密封唇的密封组件，该密封唇用于这样的底盘的履带销接头组件中。

背景技术

履带式机器广泛用于建筑、采矿业、林业和其他类似产业中。这样的履带式机器的底盘不使用轮子，而是使用履带组件来提供地面接合推进力。这样的履带组件在产生足够大牵引力成问题的环境（例如上述环境）下可能是优选的。具体地，履带式机器不是靠轮滚过工作表面，而是使用一个或一个以上的履带组件，履带组件包括由被连接的履带链节形成的闭环，其中履带链节限定外表面和内表面，外表面支撑地面接合履带板，内表面绕一个或一个以上的可旋转的履带接合元件（例如驱动链轮、惰轮、张紧装置和辊）行进。

典型的履带链组件设计结构包括一系列交替的履带销和形成闭环的链节。每个履带销与相邻的一对链节相连接以可让被连接的链节绕履带销的纵向轴线相对旋转。履带组件可包括通过履带销连接的一对平行的链节闭环，衬套可旋转地定位在平行的履带链环之间的履带销上以保持履带链环分离。这样的履带链组件可以在极其恶劣的环境下运行，在该极其恶劣的环境下履带接头可暴露于水、尘土、沙、岩石或其他矿物或化学成分组成的各种磨损性混合物中。

履带密封件被设置在履带底盘的履带组件的运动部件之间，以密封履带链，阻挡灰尘、泥浆以及碎屑，同时将润滑剂保持在履带组件中。履带链内的密封件失效可加速磨损，并引起部分履带链提前失效且需要过早更换。用于履带链组件中的常见类型的密封件称为“筒式”密封组件。筒式密封组件通常包括由密封环或“筒”支撑的密封唇以及接合筒的负荷环。限定密封腔的表面可与负荷环相互作用，以将作用力施加在筒和密封唇上。密封唇接合邻近具有密封腔的部件的部件的密封表面。筒式密封组件、限定密封腔的表面以及相邻元件的密封表面共同提供密封界面，以将润滑剂保持在组件内，并免受灰尘、泥土、磨损性材料、碎屑及其他污染物侵害。美国专利第6,678,696号和美国专利申请公开第2012/02678559号和第2013/0002010号中示出和描述了这样的筒式密封件的实例。

导致筒式密封组件的履带链组件失效的一个原因是，由于密封唇在径向和轴向两个方向上相对于密封表面移动，随时间推移会在密封表面上形成凹槽。由于履带销内的公差和间隙，密封唇在径向方向上摩擦密封表面。随时间推移，材料从密封表面的被摩擦部分上磨损掉，从而在密封表面上形成凹槽，并且材料可从密封表面的接合密封凸缘的部分上磨损掉。随着槽的形成以及加深，密封唇和密封表面之间的密封力变弱，从而使密封更容易受损。当沙、灰尘和其他磨损性材料渗透到密封凸缘和密封表面之间的界面时，磨损和凹槽的形成可加剧。此外，由于部件磨损且允许元件之间的间隙更大，因此随着时间的推移轴向运动加剧，当相邻元件相互远离对方运动时这将进一步削弱密封强度。鉴于此，需要减少履带链组件的履带销中的筒式密封组件的磨损及减少磨损性材料渗透到该密封组件中的程度。

实用新型内容

在本实用新型的一个方面中，公开了一种用于密封接头的密封组件。该接头可具有第一构件和第二构件，其中第一构件相对于接头的第二构件绕旋转轴线可枢转，第一构件包括第一负荷环接合表面，第一负荷环接合表面限定绕旋转轴线的轴向延伸密封腔；第二构件包括密封表面。密封组件可以包括负荷环、以及密封环和密封唇。负荷环可具有第一构件接合表面和负荷环接合表面，第一构件接合表面与第一负荷环接合表面互补。该密封环可具有平行于旋转轴线延伸的轴向法兰、垂直于旋转轴线延伸的径向法兰、第二负荷环接合表面、和径向法兰上的凹槽。密封唇可具有密封唇体，该密封唇体具有凸密封环接合表面和第二构件接合表面，该凸密封环接合表面具有与凹槽互补的形状，凸密封环接合表面被接收在凹槽中；该第二构件接合表面具有第一凸圆形接合部分，该第一凸圆形接合部分被定位成，当密封组件被组装在第一构件和第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，接合第二构件的密封表面。

所述第二构件接合表面包括第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，并在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

所述第二构件接合表面包括复数个第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，所述复数个第二凸圆形接合部分中的第一个被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，并在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且所述复数个第二凸圆形接合部分中的剩余的每一个第二凸圆形接合部分被定位成比所述复数个第二凸圆形接合部分中的相邻的一个第二凸圆形接合部分在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

所述密封唇包括密封唇法兰，所述密封唇法兰从所述密封唇体的朝外端朝外径向延伸并具有密封侧径向表面，所述密封侧径向表面被定位成比所述第二构件接合表面的所述第一凸圆形接合部分在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且其中，所述密封侧径向表面被设置成，在所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，邻近并面向所述密封表面。

当所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，所述密封侧径向表面朝所述密封表面偏斜并接合所述密封表面。

在本实用新型的另一个方面，公开了一种用于密封组件的密封唇。该密封组件可用于密封接头，该接头具有第一构件和第二构件，第一构件相对接头的第二构件绕旋转轴线可枢转，第一构件包括第一负荷环接合表面，该第一负荷环接合表面限定绕旋转轴线的轴向延伸密封腔，第二构件包括密封表面；其中该密封组件包括负荷环和密封环，负荷环具有与第一负荷环接合表面互补的第一构件接合表面、和密封环接合表面；该密封环具有平行于旋转轴线延伸的轴向法兰、垂直于旋转轴线延伸的径向法兰、第二负荷环接合表面、以及径向法兰上的凹槽。密封唇可包括密封唇体和密封唇法兰。该密封唇体具有朝内端、被相对地设置的朝外端、凸密封环接合表面、以及第二构件接合表面，该朝外端在径向上被定位在朝内端外侧，该凸密封环接合表面具有与凹槽互补的形状，该凸密封环接合表面被接收在该凹槽中；该第二构件接合表面具有第一接合部分，第一接合部分被定位成，当密封组件被组装在第一构件和第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，接合第二构件的密封表面。密封唇法兰可从密封唇体的朝外端朝外径向延伸并具有密封侧径向表面，该密封侧径向表面被定位成比第二构件接合表面的第一接合部分在轴向上更靠近凸密封环接合表面。密封侧径向表面可被设置成，当密封组件被组装在第一构件和第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，靠近并面向密封表面。

当所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，所述密封侧径向表面朝所述密封表面偏斜并接合所述密封表面。

所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中所述第二构件接合表面包括从所述第一凸圆形接合部分延伸至所述密封唇法兰的所述密封侧径向表面的过渡部分。

所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中，所述密封唇体的所述第二构件接合表面包括第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分、在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中，所述第二构件接合表面包括复数个被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分的第二凸圆形接合部分，所述复数个第二凸圆形接合部分中的第一个凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分、在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且所述复数个第二凸圆形接合部分中的剩余的每一个第二凸圆形接合部分比所述复数个第二凸圆形接合部分中的相邻的一个第二凸圆形接合部分在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

在本实用新型的另一个方面，公开了一种用于密封接头的密封组件。该接头具有第一构件和第二构件，第一构件相对接头的第二构件绕旋转轴线可枢转，第一构件包括第一负荷环接合表面，该第一负荷环接合表面限定绕旋转轴线的轴向延伸密封腔，第二构件包括密封表面。密封组件可包括负荷环、密封环和密封唇。负荷环可具有与第一负荷环接合表面互补的第一构件接合表面、和密封环接合表面。密封环可具有平行于旋转轴线延伸的轴向法兰、垂直于旋转轴线延伸的径向法兰、第二负荷环接合表面、以及径向法兰上的凹槽。密封唇可具有密封唇体，密封唇体具有凸密封环接合表面和第二构件接合表面，凸密封环接合表面具有与凹槽互补的形状，凸密封环接合表面被接收在凹槽中，第二构件接合表面具有第一接合部分和第二接合部分，该第一接合部分被定位成，当密封组件被安装在第一构件和第二构件的轴向延伸密封腔中时，接合第二构件的密封表面；该第二接合部分凸且圆，被定位成靠近第一接合部分、在径向上更靠近旋转轴线和在轴向上更靠近凸密封环接合表面。

本实用新型公开的密封唇的密封组件能够延长履带销筒的使用寿命，并通过增加密封唇法兰可进一步降低密封组件的磨损速率。

本实用新型的权利要求书限定了保护范围。

附图说明

图1是典型的履带式机器的侧视图，根据本实用新型的密封组件可被实施在该履带式机器中；

图2是图1中的履带式机器的履带链组件的一部分的等轴测视图；

图3是图2中的履带链组件的该部分的局部横截面图，该履带链组件具有被示出横截面的履带销筒；

图4是图3中的履带销筒的一端的放大的横截面图；

图5是图3中的履带销筒的密封组件的横截面图，示出了该密封组件在与密封腔的表面和密封表面相比较之下的未安装状态，该密封组件被安装在密封腔的表面和密封表面之间；

图6是图5中的密封唇的某实施例的横截面图；

图7是图5中的密封组件的横截面图，示出了密封唇被压缩抵靠在密封表面上；

图8是图5中的密封组件的密封唇的替换实施例的横截面图；

图9是图5中的密封组件的密封唇的另一替换实施例的横截面图；

图10是图5中的密封组件的横截面图，示出了图9中的密封唇被压缩抵靠在密封表面上；

图11是图6中的密封唇的横截面图，示出了密封唇的相关设计尺寸。

具体实施方式

尽管下面的文本详细阐述了许多不同实施例，但是应当理解为，合法的保护范围是由本实用新型提出的权利要求书的文字来限定。所进行的详细说明应被解释为仅是示范的，并未说明每个可能的实施例，因为说明每个可能的实施例即使有可能也是不切实际的。。可以使用现有技术或在本实用新型的申请日之后开发出的技术来实施大量的替换实施例，但这些实施例仍然落入限定保护范围的权利要求书的范围之内。

还应理解为，除非本文明确限定术语，否则本文并不意图明确或含蓄地限定该术语超出一般或普通意义范围的含义，而且不应将这样的术语解读为受限于基于本专利任何部分中的任何陈述（除权利要求书中的语言之外）的范围内。某种意义上，本实用新型权利要求书中叙述的任一术语是以符合单数意义的方式被提及，这么做仅为了清楚起见而不混淆读者，但并不意图含蓄地或以其它方式将该权利要求术语限定为那种单数意义。

本实用新型提供了一种用于履带式机器底盘的履带销筒组件的密封组件。这样的机器的实例包括用于建筑、采矿业、林业以及其他类似工业中的机器。在一些实施例中，该机器可以是推土机、装载机、或挖掘机、或任何其他具有履带式底盘的公路车辆或非公路车辆，该底盘具有被设置在该底盘的相对侧上的第一和第二履带链组件。该履带组件可以适于接合地面或其他表面以在该表面上推进所述履带式机器。

图1示出了具有履带式底盘12的机械10的典型实施例。该机器10在此也可以被称为履带式机器。在不同的实施例中，机器10可以是推土机、装载机、或挖掘机、或任何其他公路车辆或非公路车辆。该机器10包括框架14，框架14具有被设置在机器10右侧上的第一履带链组件16和被设置在机器10左侧上的第二履带链组件（未示出）。同时，该履带组件适于接触地面或其他表面以在所述表面上推进该机器10。应当意识到，机器10的履带链组件16可以是相似的，还可以呈现出镜像对称的关系。因此，文中将仅描述第一履带链组件16，应该理解为，对第一履带链组件16的描述同样适用于第二履带链组件。

第一履带链组件16绕复数个滚动元件延伸，例如驱动链轮18、前惰轮20、后惰轮22以及复数个履带辊24。该履带链组件16包括复数个地面接触履带板26，其用于接触地面或其他表面并且在该表面上推进机器10。在底盘12的典型工作期间，该驱动链轮18在如图1所示的顺时针旋转方向上被驱动以在向前方向上驱动履带链组件16，从而在向前方向驱动机器10；该驱动链轮18在逆时针旋转方向上被驱动以在反方向上驱动履带链组件16，从而在反方向上驱动机器10。底盘12的驱动链轮18能够独立工作以产生可让机器10转动的速度差。虽然在履带式机器的情况下示出该机器10，但应该意识到，本实用新型并不由此受限制，各种其他具有履带的机器也被考虑在本实用新型的范围内。例如，在其他实施例中，该履带链组件16可被包括在输送***中作为在旋转元件之间传递转矩的履带，或被包括在为本领域技术人员所公知的任何其他应用中。

图2示出了该履带链组件16的一部分。该履带链组件16可以由复数个履带子组件30构成。该履带链组件16可以通过将多个子组件30机械地连接到一起以形成闭环的方式被形成。使用更多数量的子组件30将会增大该环的尺寸，而移除子组件30将会减小该环的尺寸。通常，对于给定应用而言，所述履带链组件16具有预定长度。每个子组件30可以包括一对内链节32、一对外链节34以及履带销筒36。内链节32可以具有与外链节34基本相似的长度。可选地，内链节32可以比外链节34更长或更短。内链节32和外链节34均可以由金属材料（例如，钢）制成。每个内链节32可以包括两个孔38，每个外链节34可以包括两个孔40。孔38，40可以下面进一步讨论的方式按规定尺寸被制造并被配置成接收履带销筒36。

如图3所示，履带销筒筒36可以是将内链节32和外链节34连接在一起的横向构件。履带销筒36还可允许内链节32相对于外链节34绕中心旋转或纵向轴线42旋转。履带销筒36可以包括履带销44、衬套46、第一轴承48、第二轴承50、第一套圈52、第二套圈54、第一推力轴承56和第二推力轴承58。履带销44包括限定储存器62的孔60和流体通道64。孔60可在履带销44内被定中心于纵向轴线42上并可沿履带销44的纵向范围延伸。孔60可完全贯穿履带销44，从而在第一端68的轴向最外部分处限定第一开口66。孔60还可在第二端72的轴向最外部分处限定第二开口70。孔60可基本对称。在一个实施例中，孔60可具有圆形横截面，为圆柱形状。可选地，孔60可具有矩形、多边形或任何其他合适的横截面。

第一开口66可被配置成接收第一阻挡器74。第一阻挡器74可具有与孔60的横断面形状互补的形状。例如，如果孔60是圆柱形，则第一阻挡器74也可以是圆柱形。如果孔60是矩形的，则第一阻挡器74也可以是矩形。可按规定尺寸制造第一阻挡器74，使得其完全地在孔60内通过。换句话说，第一阻挡器74的外径和长度可被配置成使得第一阻挡器74穿入孔60中并在第一端68内密封孔60。第二阻挡器76可与第一阻挡器74基本上相同，除了其可被接收在第二端72上以外。

图3示出履带销筒36的第一端68。因为履带销筒36基本对称（即，第二端72实质上是第一端68的镜像），因此在文中的某些段落仅描述第一端68。对于第一端68的元件所提供的所有细节同样适用于第二端72的互补元件。

如从图4中可看到的那样，阻挡器74的外表面78可接触孔60的内表面80。具体来说，外表面78可以通过焊接、粘合剂、过盈配合、或本领域公知的任何其它合适方式配合和/或连接到内表面80上。阻挡器74可以为圆柱形，限定被配置成接收插塞84的中央通道82。可以考虑到，插塞84可以是由橡胶、塑料、或其它柔性或可变形材料组成的轴状构件。插塞84的一端上可以包括凸起物86。凸起物86可以防止插塞84在远离履带销筒36的方向上轴向移动。

储存器62可以是被配置成接收润滑流体的流体储存器。储存器62可由内表面80和阻挡器74,76的朝内端形成。储存器62可通过移除插塞84并引入润滑流体被填充或再填充。流体通道64可以将流体从储存器62引导到履带销筒36的旋转部件（例如第一和第二轴承48、50）上。流体通道64可以是相对于纵向轴线42径向定向的横孔。在一些实施例中，履带销44可以包括复数个流体通道64，以让润滑流体的分布增加或更均匀。例如，履带销44可以每隔180度、90度、60度、或45度分布流体通道64。流体通道64可具有大致为圆柱形的形状。

衬套46可以是位于履带销44上的圆柱形或管状构件。衬套46可相对于第一端68和第二端72轴向地位于大致中心位置上。衬套46可以包括面向履带销44的外表面90的内表面88。衬套46还可包括侧表面92和外表面94。可按规定尺寸制造衬套46以在内表面88和外表面90之间产生间隙空间。润滑流体可沿衬套46的长度范围通过此间隙空间。衬套46可相对于履带销44旋转，润滑流体可以便于衬套46的旋转。可选地，衬套46可通过机械紧固件或其它合适工具相对于履带销44被固定。

第一轴承48可以是被配置成绕履带销44旋转的可旋转构件。第一轴承48包括限定内表面96的内孔。内表面96可面向履带销44的外表面90。内表面96和外表面90之间可存在间隙，以允许每个表面90和96之间的相对旋转。润滑流体可流入内表面96和外表面90之间的间隙中，从而减小了表面90和96之间的任何摩擦。第一轴承48可连接到内链节32上（参见图3）。具体来说，第一轴承48可包括接触内链节孔38的内表面的外表面98。第一轴承48可通过机械紧固件、粘合剂、焊接、摩擦配合或任何其它合适方式被固定在内链节孔38内，以防止它们之间的相对运动。同时，表面90，96之间的间隙可让第一轴承48绕纵向轴线42相对于履带销44旋转，相应地可让内链节32绕纵向轴线42相对于履带销44旋转。

参考图4，第一轴承48还可包括第一表面100、第二表面102。第一表面100在内表面96和外表面98之间径向延伸，形成邻接面。第一轴承48绕履带销44定位，使得第一轴承48的第二表面102邻近衬套46的相应侧面92。第二表面102限定为环形通道或凹槽形式的轴向延伸密封腔104。第一轴承48包括第一负荷环接合表面106，其至少部分限定轴向延伸密封腔104。密封腔104定位在第二表面102上，使得密封腔104与履带销44的纵向轴线42同心。

第二表面102包括内部圆柱状轴向壁段108、外部圆柱状轴向壁段110、以及在内部和外部圆柱状轴向壁段108，110之间延伸的径向基段112。内部和外部圆柱状轴向壁段108,110以及径向基段112限定密封腔104。内部和外部圆柱状轴向壁段108，110绕纵向轴线42被同心设置。

第一负荷环接合表面106可以包括外部圆柱状轴向壁段110和/或径向基段112的至少一部分。在该所示实施例中，第一负荷环接合表面106包括外部圆柱状轴向壁段110和径向基段112两者的至少一部分。外部圆柱状轴向壁段110可以相对于纵向轴线42以预定角度朝外逐渐变细。在一个实施例中，该预定角度约为5°。以类似方式，内部圆柱状轴向壁段108可相对于纵向轴线42朝内逐渐变细。内部圆柱状轴向壁段108朝向衬套46的侧面92轴向延伸超过外部圆柱状轴向壁段110。

履带销筒36的部件可限定复数个环状密封槽或腔104，它们绕履带销44的纵向轴线42被同心设置。每个密封腔104适于将根据本实用新型的原则被构造的密封组件容纳在其中，该密封组件适于密封地接合履带销盒36的可相对旋转部件。

出于说明的目的，第一轴承48可被视为第一构件，衬套46可被视为第二构件。第一轴承48和衬套46两者均绕纵向轴线42与履带销44同轴。第一轴承48可绕纵向轴线42相对于衬套46枢转。根据本实用新型的原则被构造的第一密封组件120可被设置在密封腔104内，该密封腔104由邻近第一轴承48的第二表面102的第一负荷环接合表面106部分地限定。在该实施例中，轴向延伸密封腔104被设置为与衬套46成最接近关系。密封组件120密封地接合第一轴承48和衬套46，同时允许第一轴承48和衬套46之间相对旋转。

第一密封组件120包括负荷环122、筒或密封环124以及为密封唇126形式的密封环。负荷环122例如可由弹性体材料制成；密封唇126可由诸如弹性材料（包括聚氨酯化合物）的合适密封材料制成。例如，密封环124可以由任何合适的材料例如金属制成。在其他实施例中，密封组件120的部件可由其他材料制成，而不改变设计的功能方面。

负荷环122和密封唇126被定位在密封腔104中，使得负荷环122作用在密封环124上，以在轴向上沿纵向轴线42从密封腔104推动密封唇126使其密封接合衬套46的侧面92。密封唇126可相对于衬套46的侧面92的密封表面旋转，密封唇126抵靠着该密封表面被密封地接合。负荷环122密封地接合第一轴承48的第一负荷环接合表面106。

外部圆柱状轴向壁段110被定向成使得其远离纵向轴线42形成一定角度，这便于将第一密封组件120***密封腔104中。具体而言，外部圆柱状轴向壁段110的预定角度提高被用来将第一密封组件120***密封腔104中的设备的安装性能。

第一套圈52包括第一表面130、第二表面132、绕纵向轴线42被同心设置的内表面134、以及外表面136。第一套圈52定位在履带销44的一端处并与履带销44压入配合，使得第一套圈52和履带销44可旋转地接合在一起。

第一表面130在内表面134和外表面136之间径向延伸并形成履带销筒36的外部径向表面。第二表面132限定为环形通道或凹槽形式的轴向延伸密封腔138。第一套圈52包括至少部分地限定轴向延伸密封腔138的负荷环接合表面140。密封腔138定位于第二表面132中，使得密封腔138与纵向轴线42同心。

第二表面132包括外部圆柱状轴向壁段142和在外部圆柱状轴向壁段142和内表面134之间延伸的径向基段144。第一推力轴承56被设置在第一套圈52和第一轴承48之间并适用于在其间传递轴向载荷。第一推力轴承56可具有内表面146，内表面146的内径大于履带销44的外径，使得推力轴承56可绕纵向轴线42旋转。外部圆柱状轴向壁段142、径向基段144以及第一推力轴承56限定密封腔138。第二推力轴承58同样被设置在第二套圈54和第二轴承50之间并适用于在其间传递轴向载荷。

第一套圈52的密封腔138在结构上基本类似于第一轴承48的密封腔104。例如，外部圆柱状轴向壁段142可相对纵向轴线42以预定角度朝外逐渐变细，这类似于第一轴承48的外部圆柱状轴向壁段110。在一个实施例中，该预定角度约为5°。

负荷环接合表面140可包括外部圆柱状轴向壁段142和/或径向基段144的至少一部分。在该所示的实施例中，所述负荷环接合表面140包括外部圆柱状轴向壁段142和径向基段144两者的至少一部分。

第二密封组件150被设置在密封腔138中，密封腔138由邻近第一套圈52的第二表面132的负荷环接合表面140部分地限定。密封组件150密封地接合为第一套圈52的形式的第一构件和为第一轴承48的形式的第二构件，同时允许第一构件和第二构件之间的相对旋转。第二密封组件150包括负荷环152，密封环154，以及为密封唇156的形式的密封环。第二密封组件150的部件在构造和功能上类似于上面结合第一轴承48的密封腔104描述的第一密封组件120的部件。第二密封组件150的负荷环152和密封唇156定位在密封腔138中，使得负荷环152作用于密封环154上，以在轴向方向上沿纵向轴线42从密封腔138推动密封唇156使其与第一轴承48的第一表面密封接合。密封唇156可相对于第一轴承48的第一表面100的密封表面旋转，密封唇156抵靠着该密封表面被密封地接合。负荷环152密封地接合第一套圈52的负荷环接合表面140。

参照图5，根据本实用新型的原理被构造的第一密封组件120在未安装状态下被示出，其中部件为被压缩在用虚线示出的第一轴承48和衬套46之间。示出了第一密封组件120的未被压缩部件的横截面形状。应该理解为，所示出的部件的整个周界周围的结构基本类似，使得通过与密封组件120的中心相交的另一平面截取的横截面视图基本类似。第一密封组件120包括负荷环122、筒或密封环124、和从密封环124轴向延伸的密封唇126。因为第二密封组件150与第一密封组件120相同，因此应该理解为，对第一密封组件120的说明也适用于第二密封组件150。

例如，第一密封组件120适用于密封第一轴承48绕履带销44的旋转或纵向轴线42相对于衬套46可枢转处的接合点。第一轴承48包括第一负荷环接合表面106和径向基段112的底面160，该底面160至少部分地限定环绕纵向轴线42的轴向延伸密封腔104。图5的第一负荷环接合表面106具有大体直的轮廓。在其他实施例中，所述第一负荷环接合表面106可具有不同的形状。第一轴承48的第一负荷环接合表面106密封地接合负荷环122的相应的第一构件或第一轴承接合表面162。

第一轴承48的内部圆柱状轴向壁段108（图4所示）也限定密封腔104。在一些实施例中，例如，内表面可与第一负荷环接合表面106和底面160一体形成，或可由嵌入式套筒部件来提供，例如由图4中示出的用于密封腔138的第一推力轴承56来提供。在其他实施例中，底面160可以由分离的部件来限定。

密封环124是环的形式。密封环124具有平行于纵向轴线42延伸的轴向法兰164、和垂直于纵向轴线42延伸的径向法兰166。密封环124的第二负荷环接合表面168密封地接合到负荷环122的相应密封环接合表面170。在该所示实施例中，径向法兰166限定凹槽172，该凹槽172适于将密封唇126的互补形状的凸密封环接合表面174接收在其中。密封环124可由刚性材料制成，并在安装时和压缩状态下传递来自于负荷环122的作用力。在替换实施例中，密封环124和密封唇126可被一体形成为单一结构。

密封唇126是环的形式，沿纵向轴线42从密封环124的凹槽172轴向延伸。来自负荷环122的作用力从密封环124传递给密封唇126，从而以流动流体不被泄露的密封方式密封地接合衬套46的侧面92的密封表面176，其中衬套46可相对于第一轴承48绕履带销44的纵向轴线42旋转地移动。

在图6的放大视图中更详细地示出了密封唇126的横截面。密封唇126可由密封唇体180和凸接合部分196的最外部区域（其将最先接触侧面92的密封表面176）形成，密封唇体180具有朝内端182和朝外端184，朝外端184相对于纵向轴线42从朝内端128径向朝外设置。密封唇法兰186还可具有非密封侧径向表面202，其从密封唇体180的朝外端184径向延伸至外表面188。当凸密封环接合表面174被接收在密封环124的凹槽172中（如图5所示）时，密封唇法兰186的非密封侧径向表面202可以设置成抵靠密封环124的径向法兰166的朝外径向表面204。

凸密封环接合表面174和被相对地设置的第二构件或衬套接合表面190可从位于密封唇体180的任一侧上的朝内端182径向朝外延伸。衬套接合表面190可具有内斜部分192，内斜部分192相对于径向线194以一定角度从朝内端182延伸，使得随着密封唇体180远离纵向轴线42延伸，密封唇体180的厚度增加。内斜部分192可相对于径向线194形成在15⁰-25⁰范围内的角度θ，在一些实施例中，角度θ可约为20⁰。

当内斜部分192朝密封唇体180的朝外端184延伸时，衬套接合表面190可过渡到凸接合部分196上。凸接合部分196可使衬套接合表面190朝密封唇体180的相对侧上的凸密封环接合表面174绕回。凸接合部分196可绕固定的曲率半径转动，描绘出圆弧；或者，凸接合部分196可具有抛物线式或其他类型的非圆曲度，描绘出具有变化的曲率半径的非圆形圆表面。

在凸接合部分196外侧，衬套接合表面190可过渡到具有凹曲度的过渡部分198上。凹过渡部分198远离凸接合部分196延伸，直到凹过渡部分198与密封唇法兰186的密封侧径向表面200相交为止，密封侧径向表面200延伸至外表面188并与外表面188相交。密封侧径向表面200可大致垂直于纵向轴线42，或可相对于垂直于纵向轴线42的线远离衬套接合表面190形成在0⁰-5⁰范围内的角度。在这种结构中，密封侧径向表面200从凸接合部分196的最外部分轴向偏置，该最外部分最先接触侧面92的密封表面176。密封唇法兰186还可具有非密封侧径向表面202，其从密封唇体180的朝外端184径向延伸至外表面188。当凸密封环接合表面174被接收在密封环124的凹槽172中（如图5所示）时，密封唇法兰186的非密封侧径向表面202可被设置成抵靠密封环124的径向法兰166的朝外径向表面204。

图7示出了安装在密封腔104中的第一密封组件120，密封腔104位于第一轴承48的第一负荷环接合表面106和衬套46的侧面92上的密封表面176之间。凸密封环接合表面174在凸接合部分196处、以及内斜部分192和凹过渡部分198的邻接区域处压缩衬套接合表面190，以形成密封，防止润滑剂漏出，并防止材料进入履带销筒36。由于衬套接合表面190的压缩，密封唇法兰186的密封侧径向表面200被设置成靠近并紧邻密封表面176。在一些实施例中，密封侧径向表面200可接触密封表面176，下面将对此进一步进行图解说明和描述。表面176,200之间的法向力将显著小于凸接合部分196和密封表面176之间的法向力，从而使表面176,200之间的材料磨损最小化。当密封组件120被安装时，表面176,200的最接近关系提供了附加的屏障，进一步使到达密封唇126和衬套46的侧面92之间的交界处的污物、砂和其它磨损性材料的量最小化。

图8和9示出了密封唇126的替代横截面剖面结构。在图8中，密封唇210的第一替代实施例具有与密封唇126大致类似的结构，但衬套接合表面190的内斜部分192被一系列附加的凸接合部分212取代，这些凸接合部分212位于密封唇体180的朝内端182和凸接合部分196之间。附加的凸接合部分212中的第一个凸接合部分可被设置成邻近第一凸接合部分196，在径向上更靠近纵向轴线42，并且在轴向地更靠近凸接合表面174。每个剩余的或随后的凸接合部分212可与相邻的凸接合部分212的关系类似。

该附加的接合部分（或多个附加的接合部分）212可提供二级密封，该二级密封可在一段时间后被形成以延长履带销筒36的使用寿命。如上所述，由于密封表面176是相对于密封唇126的，因此衬套46的侧面92可磨损而形成凹槽。与具有更锋利的接合部分的现有密封唇相比，凸接合部分可减少凹槽形成，但是凹槽在数千小时的运行后仍然可形成。当形成凹槽或材料从凸接合部分196上逐渐磨损掉时，由于被压缩的负荷环122通过密封环124施加给密封凸缘126的力，密封凸缘126能朝密封表面176轴向移动。最后，从凸接合部分196朝内的第一附加的凸接合部分212将与密封表面176接触，以增加密封能力，并进一步将法向力分布在密封凸缘126和侧面92的密封表面176之间，从而减慢了磨损速率。如果履带销筒36继续进行使用，则由于材料的磨损，密封将会导致随后的凸接合部分212接触密封表面176，直到履带销筒36被更换为止。

图9示出了密封唇220的另外的替换实施例，其中从位于密封唇126的密封侧上的密封唇体180可以更加清晰地描绘出密封唇法兰186。在密封唇220中，密封侧径向表面200可从密封唇体180的朝外端184延伸至外表面188，并通过衬套接合表面190的过渡部分222在朝外端184处相交。如图9所示，过渡部分222可以是直线过渡部分222，与过渡部分198类似的凸起，或具有适于过渡的任何其他形状。通过这种结构，密封唇法兰186可增强地保护由密封组件120形成的密封以免受磨损性材料侵蚀。如图10所示，密封唇体180抵靠着密封表面176接合和压缩的位置位于密封唇体180的朝外端184和朝外径向表面24的内侧，该朝外径向表面24面向密封唇法兰186的非密封侧径向表面202。这种偏置和在相对方向上作用在密封唇体180和密封唇法兰186上的力可引起足够大的弯曲力矩，足以引起密封唇法兰186朝密封表面176偏斜。密封唇法兰186可充分偏斜以闭合与密封表面176的间隙，使得密封唇法兰186被表面188，200的相交点接合。密封唇法兰186与密封表面176之间的闭合可充分防止磨损性材料到达衬套接合表面190的凸接合部分196与密封表面176之间的密封。本领域技术人员将理解到，根据用于形成密封唇126,210的材料属性，可通过密封唇126,210的密封唇法兰186发生类似的偏斜。

工业实用性

具有根据本实用新型公开的密封唇的密封组件可以延长履带销筒36（密封组件安装在其中）的使用寿命。在衬套接合表面190和衬套46的侧面92的密封表面176之间形成密封时，衬套接合表面190的结构降低了材料的磨损速率。衬套接合表面190的凸接合部分196不会像以前公知的密封唇（其具有以点接触或线接触方式接合密封表面176的尖锐边缘）那样严重地刮削密封表面176。密封唇126的凸接合部分196应当延缓在密封表面176中形成凹槽，该凹槽会随时间推移降低密封唇126和密封表面176之间的密封力，并最终损坏密封和履带销筒36。

通过增加密封唇法兰186可进一步降低密封组件120,150的磨损速率，密封唇法兰186可以未被提供在现有的密封组件中的方式使密封免受磨损性材料的侵蚀。由于密封侧径向表面200被设置成靠近密封表面176，在某些实施例中被设置成接合密封表面176，因此，密封唇126可最小化灰尘、泥土、沙和其他磨损性材料到达密封唇126和密封表面176之间的密封的机会。通过挡开磨损性材料，可防止密封磨损速率增加和过早失效。此外，磨损性材料穿过密封、到达履带销筒36的内部元件和引起履带销筒36的内部元件磨损增加的可能性降低或被消除。因此，密封唇法兰186进一步延长履带销筒36的使用寿命。在图8的密封唇210的实施例中，使用寿命可被进一步延长，其中在该实施例中，随着凹槽形成在密封表面176上并且第一凸接合部分196的材料磨损掉，附加的凸接合表面（或多个附加的凸接合表面）212接合密封表面176，从而增强密封。

图11示出了密封唇126的横截面，显示了与密封唇126的设计相关的各种尺寸，以在密封组件120被组装在履带销筒36中时提供所需的密封力。密封唇126可具有总密封唇高度H_L，其可以是密封唇体高度H_B和密封唇法兰高度H_F之和，密封唇体高度H_B是从朝内端182至密封唇体180的朝外端184的径向距离，密封唇法兰高度H_F是从密封唇体180的朝外端184至密封唇法兰186的外表面188的径向距离。密封唇126还可具有密封唇接合高度H_E，其是从密封唇体180的朝内端182至衬套接合表面190的凸接合部分196与衬套46的侧面92的密封表面176首先接触的点的径向距离。密封唇126的密封唇宽度W_L可以是从密封唇体180的凸接合表面174至凸接合部分196的最大轴向距离，密封唇间隙宽度W_G可以是从密封唇法兰186的密封侧径向表面200至凸接合部分196的最大轴向距离。如上面针对图6所述，夹角θ表示内斜部分192从垂直于纵向轴线42的径向线的倾斜量。凸接合部分半径R表示当凸接合部分196具有圆形结构时，凸接合部分196掠过的的弧半径。

在一个典型实施例中，密封唇126可具有以下近似尺寸：

尺寸	值
		密封唇高度HL	5.0 mm (0.1969 英寸)
密封唇体高度HB	4.0 mm (0.1575 英寸)
		密封唇法兰高度HF	1.0 mm (0.03937 英寸)
密封唇接合高度HE	3.3 mm (0.1299 英寸)
		密封唇宽度WL	2.4 mm (0.09449 英寸)
密封唇间隙宽度WG	0.5 mm (0.01969 英寸)
		角度θ	20°±5°
凸接合部分半径R	0.4 mm (0.01575 英寸)

虽然未在图11中示出，但是密封侧径向表面200可基本上垂直于纵向轴线42，或可相对于垂直于纵向轴线42远离衬套接合表面190形成一定角度，角度范围为0⁰-5⁰，如上面针对图6所讨论。明显的是，当凸接合部分196在如图7所示的密封组件120的安装期间被密封表面176压缩时，密封唇间隙宽度W_G将减小。在该实施例中，密封宽度间隙W_G可减小0.2毫米（0.007874英寸）-0.3毫米（0.01181英寸）范围内的距离的大约40%-60%以阻止较大的磨损性材料颗粒到达和影响密封。

尽管前面的文本详细阐述了许多不同实施例，但是应当理解的是，合法的保护范围由本实用新型提出的权利要求书的内容来限定。所进行的详细描述被解释为仅是示范的，而并未描述每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即使有可能也是不切实际的。可使用现有技术或者在本实用新型的申请日之后开发出的技术来实施大量的替代实施例，这些实施例仍然在限定保护范围的权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于密封接头的密封组件，所述密封接头具有第一构件和第二构件，所述第一构件能够相对于所述密封接头的第二构件绕旋转轴线枢转，所述第一构件包括限定绕所述旋转轴线的轴向延伸密封腔的第一负荷环接合表面，所述第二构件包括密封表面，其特征在于，所述密封组件包括：

负荷环，其具有与所述第一负荷环接合表面互补的第一构件接合表面，以及密封环接合表面；

密封环，其具有平行于所述旋转轴线延伸的轴向法兰、垂直于所述旋转轴线延伸的径向法兰、第二负荷环接合表面，以及位于所述径向法兰上的凹槽；以及

密封唇，其具有密封唇体，所述密封唇体具有凸密封环接合表面和第二构件接合表面，所述凸密封环接合表面的形状与所述凹槽互补，所述凹槽将所述凸密封环接合表面接收在其中，所述第二构件接合表面具有第一凸圆形接合部分，所述第一凸圆形接合部分被定位成当所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，接合所述第二构件的所述密封表面。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述第二构件接合表面包括第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，并在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

3.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述第二构件接合表面包括复数个第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，所述复数个第二凸圆形接合部分中的第一个被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分，并在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且所述复数个第二凸圆形接合部分中的剩余的每一个第二凸圆形接合部分被定位成比所述复数个第二凸圆形接合部分中的相邻的一个第二凸圆形接合部分在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

4.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封唇包括密封唇法兰，所述密封唇法兰从所述密封唇体的朝外端朝外径向延伸并具有密封侧径向表面，所述密封侧径向表面被定位成比所述第二构件接合表面的所述第一凸圆形接合部分在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且其中，所述密封侧径向表面被设置成，在所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，邻近并面向所述密封表面。

5.根据权利要求4所述的密封组件，其特征在于，当所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，所述密封侧径向表面朝所述密封表面偏斜并接合所述密封表面。

6.一种用于密封组件的密封唇，所述密封组件用于密封接头，所述密封接头具有第一构件和第二构件，所述第一构件能够相对于所述密封接头的第二构件绕旋转轴线枢转，所述第一构件包括限定绕所述旋转轴线的轴向延伸密封腔的第一负荷环接合表面，并且所述第二构件包括密封表面，其中所述密封组件包括负荷环和密封环，所述负荷环具有第一构件接合表面和密封环接合表面，所述第一构件接合表面与所述第一负荷环接合表面互补，所述密封环具有平行于所述旋转轴线延伸的轴向法兰、垂直于所述旋转轴线延伸的径向法兰、第二负荷环接合表面，以及位于所述径向法兰上的凹槽，其特征在于，所述密封唇包括：

密封唇体，其具有朝内端、相对地设置的朝外端、凸密封环接合表面，以及第二构件接合表面，所述朝外端被径向地定位在所述朝内端外侧，所述凸密封环接合表面具有与所述凹槽互补的形状，所述凹槽将所述凸密封接合表面接收在其中，并且所述第二构件接合表面具有第一接合部分，所述第一接合部分被定位成，在所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，接合所述第二构件的所述密封表面；以及

密封唇法兰，其从所述密封唇体的朝外端径向朝外延伸并具有密封侧径向表面，所述密封侧径向表面被定位成比所述第二构件接合表面的所述第一接合部分在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且其中，所述密封侧径向表面被设置成，在所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的所述轴向延伸密封腔中时，邻近并面向所述密封表面。

7.根据权利要求6所述的密封唇，其特征在于，当所述密封组件被组装在所述第一构件和所述第二构件之间的轴向延伸密封腔中时，所述密封侧径向表面朝所述密封表面偏斜并接合所述密封表面。

8.根据权利要求6所述的密封唇，其特征在于，所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中所述第二构件接合表面包括从所述第一凸圆形接合部分延伸至所述密封唇法兰的所述密封侧径向表面的过渡部分。

9.根据权利要求6所述的密封唇，其特征在于，所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中，所述密封唇体的所述第二构件接合表面包括第二凸圆形接合部分，所述第二凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分、在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。

10.根据权利要求6所述的密封唇，其特征在于，所述第一接合部分包括第一凸圆形接合部分，并且其中，所述第二构件接合表面包括复数个被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分的第二凸圆形接合部分，所述复数个第二凸圆形接合部分中的第一个凸圆形接合部分被定位成邻近所述第一凸圆形接合部分、在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面，并且所述复数个第二凸圆形接合部分中的剩余的每一个第二凸圆形接合部分比所述复数个第二凸圆形接合部分中的相邻的一个第二凸圆形接合部分在径向上更靠近所述旋转轴线且在轴向上更靠近所述凸密封环接合表面。