[發明專利]用于旋轉軸的密封配置

有效

• 申請號: 201310456636.2
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103711724B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: C.曾蒂
• 申請（專利權）人: 蘇爾壽管理有限公司
• 主分類號: F04D29/10
• 分類號: F04D29/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李濤,楊炯

技術領域

本發明涉及一種如技術方案1的前序部分所述的用于密封伸出穿過密封室的旋轉軸的密封系統。

背景技術

這類密封系統已經以“J-單元低溫密封系統(J-Unit?Cryogenic?Sealing?System)”的銷售名稱由Sulzer?Pumpen?AG(蘇爾壽泵業有限公司)提供和銷售了多年。

該密封系統特別用于密封用于傳輸例如液化天然氣(LNG)的垂直地配置的泵的泵軸。液化天然氣具有大約-160℃的溫度，從而使得標準的密封配置不能被容易地使用。該密封系統的特征特別在于：冷的液化天然氣與施加密封功能的機械密封配置是分離的。實現這一過程的原因在于：在鄰接機械密封配置的密封室中沒有液化天然氣，而是具有比液化天然氣高得多的溫度的天然氣。因此能夠使用標準化的從而經過測試的且比較廉價的軸密封件，特別是機械密封件。

所述密封系統在這方面被設計成所謂的附加式系統(add-on?system)。由此應明白的是該密封系統能夠被附接至標準泵。出于所述原因，其特別適合于用于傳輸冷液體，例如溫度低于-80℃的低溫流體。然而，它也可以用于傳輸其它液體的泵。當必須確保所傳輸的液體(其可以例如是容易燃燒或者有毒的)不從泵逸出到環境中時，一種用途總是有利的。

用于密封伸出穿過密封室的旋轉軸的所述密封系統具有被處于阻隔流體壓力的阻隔流體(barrier?fluid)穿過的機械密封配置。處于氣體狀態的密封流體存在于密封室中，特別是處于氣態形式，其離開應該被密封系統防止。密封流體可以例如是天然氣。

機械密封配置被阻隔流體壓力裝置供給阻隔流體。阻隔流體壓力裝置具有缸，在所述缸中配置有可移位的壓力活塞，所述壓力活塞將所述缸分割成充注有處于氣體狀態的密封流體的區域和充注有阻隔流體并被阻隔流體流動穿過的區域。壓力活塞因此在缸中被配置成使得在壓力活塞與第一缸端蓋之間形成密封流體空間，并在壓力活塞與第二缸端蓋之間形成阻隔流體空間，密封流體壓力在所述密封流體空間中作用，阻隔流體流動穿過所述阻隔流體空間。可以借助于壓力活塞向充注有阻隔流體的區域施加力，因此能夠設定阻隔流體壓力。阻隔流體壓力在這方面比在密封室中作用的密封流體的密封流體壓力大固定的壓力差。所述固定的壓力差被實現，是因為：一方面，如上所述，密封流體壓力及此外的附加力在壓力活塞上作用。附加力由配置在缸的充注有阻隔流體的區域中的彈簧施加。附加力在這方面經由活塞桿在壓力活塞上作用。活塞桿同樣被完全配置在缸的充注有阻隔流體的區域內。

支承活塞和彈簧固位板（spring?retainer?plate）(所述彈簧配置于其間)被配置在阻隔流體空間內。彈簧固位板為此目的被固定地連接至活塞桿，并且能夠相對于缸沿軸向移位。支承活塞相對于缸沿軸向固定并且具有通路，所述活塞桿伸出穿過所述通路，從而使得活塞桿能夠相對于支承活塞沿軸向移位。為了支承活塞的軸向固定，缸具有外圍肩部，在該外圍肩部處，所述支承活塞反向于彈簧力而受到支承。

發明內容

在此背景下，本發明的目的在于提出一種密封系統，其能夠被廉價地制造并且特別易于操作。依據本發明，該目的通過具有技術方案1的特征的密封系統得以實現。

依據本發明，阻隔流體壓力裝置的缸的缸端蓋具有通路。活塞桿伸出穿過阻隔流體空間，并且穿過所述通路，從而到缸外。因此，只有活塞桿的一部分被配置在缸內，而不像以上描述的密封系統中那樣是整個活塞桿。通路和活塞桿被設計和配置成使得活塞桿能夠相對于缸基底沿軸向移位。

通過將活塞桿部分地配置在缸外，能夠使缸被做得特別短，由此使得缸在一方面是廉價的，而在另一方面是輕的從而易于操作。當阻隔流體壓力裝置被緊固至泵時，缸的低重量是特別有利的。由于低重量，對泵的動態行為例如對泵的振動行為的影響是特別小的。

特別是在附加力由配置于缸外的彈簧施加時，在缸內不需要必須沿軸向被固定的支承活塞來支承彈簧。缸因此能夠在其整個長度之上具有相同的內徑，從而使得標準液壓缸的使用成為可能，其能夠有更大的選擇并廉價地獲得。另外，所需阻隔流體空間因此不用不必要地大，并且全部阻隔流體都被采用來流動穿過機械密封配置。可以通過相應地選擇缸的長度進而選擇阻隔流體空間的尺寸，從而非常簡單地設定阻隔流體量。