[發明專利]彈性體彈簧機械密封件

有效

• 申請號: 200680047755.0
• 申請日: 2006-10-19
• 公開（公告）號: CN101389887A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: M·P·格里馬尼斯;J·K·卡列香
• 申請（專利權）人: A.W.切斯特頓公司
• 主分類號: F16J15/36
• 分類號: F16J15/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳江雄;劉華聯

相關申請

本申請要求享有于2005年10月21日提交的美國專利申請序列第11/255,322號的優先權，其內容通過引用而結合在本文中。

技術領域

本發明涉及一種用于將軸或桿相對于固定的外殼構件密封起來的密封組件。具體地說，本發明涉及一種用于在浸漬于液體中的軸和固定外殼之間提供密封的復合式密封組件，例如任何原動機，如潛水泵或需要密封流體的旋轉設備，如齒輪箱。

背景技術

在各種廣泛的環境和背景，例如機械設備中采用了傳統的機械密封組件，以提供不透流體的密封。這些密封組件通常定位在旋轉軸或旋轉桿周圍，其安裝在固定的機械外殼中，并從中突出來。

傳統的密封組件通常包括由一個金屬彈簧或多個并聯的金屬彈簧組成的密封元件，所述彈簧用于偏壓密封面元件。偏壓元件偏壓密封面元件，使其與軸形成密封接合，從而形成不透流體的密封。

圖1顯示了現有技術的機械密封件的一個示例。如圖所示，這個示例性的現有技術的機械密封件1需要一個或多個彈簧2，用于對密封面施加加載力，其通過使旋轉的密封面4和固定的密封面5，以及多個外殼構件3a-d配合而形成。多個外殼構件包括彈簧支架3a、旋轉的密封面固定器3b、旋轉的彈性體波紋管(bellow)3c和驅動帶3d?，F有技術的密封1還包括用于固定密封面5的O形圈6。

然而，這種密封組件受到許多的缺陷和缺點的困擾?，F有技術密封(例如圖1中所示密封)的缺點包括不均勻的密封面負荷、彈簧暴露于工藝流體中、以及彈簧中的碎屑阻塞。例如，彈簧通常暴露于被密封的機械設備的內部流體或工藝流體中，其可能潛在地侵蝕彈簧，潛在地導致彈簧的故障。另外，彈簧和其它可移動的偏壓元件會隨著時間的流逝而失去其彈性偏壓特征，損害密封的效率。

從以下附圖和描述中將部分地明晰且部分地明白本發明的其它和更具體的目的。

發明內容

本發明提供了一種改進的機械密封組件，其用于對構件，例如泵或任何旋轉設備進行密封。本發明的機械密封組件采用一種整體的外殼件來提供密封面上的增強的負荷，并防止該密封的阻塞。外殼件將旋轉密封元件安裝在協作槽中。固定密封元件與旋轉密封元件對接，以提供密封。外殼件可包括波紋管區域，其用于將可潛水構件的軸向和徑向壓力傳遞給密封面?？商峁A具將外殼件夾緊在軸上。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于繞軸提供密封的機械密封組件。這種機械密封組件包括用于接收密封元件，并對密封元件施加加載力的密封支架，以及安裝在密封支架中的第一環形密封元件。密封支架包括基本環形的套管，其包括環形的前面和與前面間隔開的徑向延伸的環形凹槽，用于安置密封元件的一部分。第一環形密封元件包括具有基本L形截面的環形圈。第一環形密封元件的第一部分配置成可容納在徑向延伸的環形凹槽中，并且第一環形密封元件的第二部分延伸超過支架的前面。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于機械密封組件中用于密封元件的支架，其包括基本圓柱形的套管，其具有前面區段、中間區段和后面區段。前面區段配置成可安裝旋轉密封元件，并且包括環形圈，其具有成形于其前面的基本L形的凹槽。后面區段包括環形圈。中間區段將前面區段和后面區段連接起來，并包括在前面區段和后面區段之間延伸的彎曲的壁。彎曲的壁在徑向方向和軸向方向上彎曲，以便將系統壓力轉換成軸向力和徑向力，其作用在安裝于支架中的旋轉密封元件上。

根據本發明的另一方面，提供了一種組裝機械密封組件的方法。該方法包括如下步驟：提供一種密封支架，其包括基本圓柱形的套管，所述套管具有前面區段、中間區段和后面區段，所述前面區段限定了環形的前面和與前面間隔開的徑向延伸的環形凹槽，提供旋轉的密封圈，其包括構造成可容納在所述徑向延伸的環形凹槽中的環形突出部，并通過將環形突出部插入到徑向延伸的環形凹槽中而使旋轉的密封圈安裝在支架中，從而使旋轉的密封圈的一部分延伸超過環形的前面。

根據本發明的另一方面，機械密封件包括支架和密封元件，所述支架具有形成凹槽的前面區段、形成波紋管區域用于轉換壓力的中間區段、以及后面區段，所述密封元件構造成可用于安裝在凹槽中。密封元件適合于以過盈配合坐落在凹槽中，以形成密封區域，從而免去了密封區域中的輔助密封元件。

根據本發明的另一方面，一種機械密封件包括具有密封面的第一密封元件、具有密封面的第二密封元件、以及由單個整體構件形成的密封支架，其具有彈性的中間區段，用于將作用于其上的壓力轉換成密封力，以便將密封面偏壓在一起。

附圖說明