[發明專利]液體密封裝置

有效

• 申請號: 01131020.0
• 申請日: 2001-08-31
• 公開（公告）號: CN1340668A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發明（設計）人: 約翰·M·里納爾多
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯科普科康普特克公司
• 主分類號: F16J15/42
• 分類號: F16J15/42
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉

技術領域

本發明總體上涉及一種密封裝置，特別是涉及一種防止液體，如油，從封閉腔，如齒輪箱沿可旋轉的軸逸出的非接觸裝置。

發明背景

齒輪箱通常用油作為齒輪齒之間的及支撐軸的軸承中的潤滑劑。油的水平面位于該旋轉軸的軸孔之下，但當齒輪箱運轉時，通常充滿油沫。由于浸入油中的齒輪的運動或者由于給軸承提供油的及噴油到齒輪上的增壓的潤滑系統，油還被噴濺到整個齒輪箱中。這種油的泄漏會引起環境和經濟問題。如，在許多高速離心壓縮機中，葉輪被直接安裝到齒輪箱的輸出軸上。當壓縮機卸載時，任何從齒輪箱中跑出的油可能被吸入壓縮機中而污染本應是無油的區域。當壓縮機被連續加載時，油會隨著被壓縮的氣體流動而污染了整個工序。這對許多工廠是不可接受的，如制藥廠。

被廣泛地用來防止油從齒輪箱中泄漏的一種密封是機械密封。然而，這種類型的密封是限速的，因而它不可能用于非常高速的旋轉軸，如用于離心壓縮機中的那些旋轉軸。這是因為由于在高速圓周運動下油的機械剪切力通常使機械密封產生過量的熱。機械密封還可能超時運行而磨損而需要周期性的更換。

另一種類型的密封是在現有技術中眾所周知的迷宮汽封。由于這種類型的密封是非接觸的，所以它被廣泛地用在高速裝置上。不幸的是，這種類型密封不是很好的油密封，除非緩沖氣體被用來確保有連續的氣流進入齒輪箱來防止油逸出或者有足夠的軸空間提供給至少兩套鋸齒，在這兩套鋸齒之間有一個放油道。緩沖氣體的使用增加了制造、運行的及維修費用，同時降低了可靠性。增加附加的軸空間可能引起旋轉動力學問題，而且使系統費用增加。

從上面的描述可以看出，過去的油密封裝置以不同通的效率運行著，但或者要求外部的支撐且缺乏可靠性，或者要求大的軸空間。

發明內容

因此本發明的目的是提供一種克服上面所述的現有技術的那些問題的密封裝置。

本發明的另一個目的是提供一種防止油從封閉腔中沿可旋轉軸泄漏的密封裝置。

本發明又一個目的是提供一種簡單的密封裝置結構，該密封裝置結構對于正常的運轉并不依靠外部的支撐。

本發明的再一個目的是提供一種密封裝置結構，該密封裝置結構將油密封所需要的軸向長度降低到最小。

本發明的這些和其它的目的通過一可旋轉軸與靜止的密封齒一起運行的構造來實現，該旋轉軸與與靜止的密封齒連接到一個殼體或一個適當的支撐上。

本發明涉及的是一種環形的非接觸式密封裝置，包括一個靜止齒，該齒與旋轉軸上的一個齒徑向重疊，其密封作用來自于該靜止齒與該旋轉軸之間的徑向可控間隙及該靜止齒與該旋轉軸之間的軸向可控間隙。在第二個實施例中，該非接觸式密封裝置可以包括一個靜止齒，該靜止齒與旋轉軸上的齒幾乎在一個徑向平面內，其密封作用是由于兩齒之間的可控間隙以及從該旋轉齒向外流動的液體的動量引起的，從該旋轉齒向外流動的液體的動量很難使液體轉向而從軸向通過旋轉齒與靜止齒之間的空隙。在最佳實施例中，該密封裝置可以由上面所述的兩個實施例的密封裝置的結合組成。組成該密封裝置的靜止齒可以由任何適合的材料制成。通常的材料包括金屬，塑料和陶瓷。在一個實施例中，這些密封裝置是由鋁合金制成的。

密封的功能是防止油從緊靠旋轉軸的或在旋轉軸周圍的密封腔中泄漏，所說的旋轉軸如，在一個高速離心壓縮機中使用的旋轉軸，在該壓縮機中葉輪被安裝在齒輪箱的輸出軸上。

附圖說明

為了全面理解本發明的本質及其目的，參考下面實施本發明最佳模式的的詳細描述，并結合相應的附圖進行閱讀，其中：

圖1是該密封的一個實施例的平面示意圖，示出它靠近一個軸承。

圖2是該密封的第二實施例的平面圖，也示出它靠近一個軸承。

圖3是使用本發明的密封系統的一個離心壓縮機(或渦輪)的部分剖面圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發明的這些及其它目的，參考下面本對發明的詳細描述，并結合相應的附圖進行閱讀。