[其他]離心式密封

無效

• 申請號: 87100110
• 申請日: 1987-01-09
• 公開（公告）號: CN87100110A
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發明（設計）人: 迪尼斯·詹姆斯·馬丁;安東尼·格爾茨納;查理斯·哈羅爾德·沃爾曼;菲利普·尼爾·未徹爾
• 申請（專利權）人: 沃爾曼國際有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 蔡民軍,辛哲生

本發明涉及用來防止離心式流體泵、渦輪機、攪拌機等的旋轉件和固定件之間的流體泄漏的密封裝置。

按照慣例，大多數離心泵通過采用面際密封，在工作時和靜止時防止或控制流體泄漏。這種密封包含固定的和旋轉的密封表面，它們以受控制的表面壓力保持滑動接觸，以便把穿過密封表面的流體泄漏減至最少。面際密封可以按密封表面相對于旋轉軸中心線的布置分為兩類，即軸向密封和徑向密封。兩類密封都廣泛地用于離心式流體泵中。

軸向密封包括端面機械密封大類，其中密封表面是平面的、剛性的，并分布成與軸的中心線垂直。這種密封已經廣泛地應用于以氣體、液體或泥漿為被泵送物的離心泵、渦輪機及攪拌機軸密封用途，并且已經開發了范圍廣泛的各種結構。

徑向密封確定軸封類，其中密封接觸表面是圓柱面并且與泵軸中心線同心。填料函是這種類型的常用密封，其中不透性和柔性填料被裝在并被一個軸向可調的壓蓋件壓在環繞軸的環形空腔中。這種密封廣泛地用于液體和泥漿離心泵中。這種密封屬于徑向密封類。

離心式泥漿泵中的被泵送物的磨料性質造成軸密封件的嚴重磨損，結果增加流體泄漏的維修要求。即使是清潔液體泵，密封件也磨損并需要調整。這些問題已經導致水動力軸封的發展，它包含在許多離心式泥漿泵中。這些總是由葉輪上的泵送葉片組成，它建立起液動力流體壓力以便消除來自泵殼的泄漏。在泵工作時流體泄漏靠這種非接觸密封消除或大大減少。除了水動力密封外，需要輔助的密封裝置以便在靜止時防止泵泄漏。這種靜密封通常是徑向類面際密封。雖然在工作時流體泄漏被液動力密封有效地防止或控制住，但靜密封表面的連續滑動接觸造成這些表面的磨料性磨損，結果喪失靜密封性能。

本發明旨在用新的方法克服傳統的離心式流體泵密封的一些局限性，并改善現有的密封技術，更確切地說涉及但不限于離心式泥漿泵（其中磨料性磨損最大），并且按下列目的：

（a）提高大修之間泵密封的有效工作壽命;

（b）降低密封表面的磨料性磨損率;

（C）提供適用于包括以粗磨料泥漿為代表的非均質流體在內的最惡劣的流體條件的密封;

（d）允許固定的和旋轉的密封表面之間有較大的軸向位移;以及

（e）提供帶有密封表面自動加載，在安裝時和在工作中都無需手工調整加載的密封。

本發明概括地說包括一個用來防止旋轉件和帶有外圓柱表面的固定件之間的泄漏的離心式密封件，上述密封件包括一個環形支承件和一個內部環形接合件，上述支承件宜于裝在上述旋轉件上，上述環形接合件宜于在上述旋轉件減慢到低于一個預定的轉速時密封地接合成環繞固定件的上述外圓柱表面，并宜于在旋轉件轉動得快于預定的轉速時從環繞上述外圓柱表面脫離，從而在離心式密封件與固定件之間提供運轉間隙。

根據本發明的實施例的密封最好用來防止穿過離心泵等的固定件和旋轉件之間的運轉間隙的流體泄漏，它包括用來在直到其轉速降低到正常工作轉速的某個預定的轉速之前防止這種泄漏的液動力方法。密封包括一個帶有與旋轉件的旋轉中心線大體上同心的外圓柱表面并且宜于與用不透流體的方法可拆地安裝在軸向相鄰的旋轉件上的周圍環形密封件以密封接觸接合的固定件。環形密封件的質量和徑向復合彈性模量這樣匹配，以便在轉速超過泄漏將因上述液動力方法的防止而停止的轉速時，環形密封件因離心力而徑向向外擴張，足以在旋轉的環形密封件和固定的圓柱表面之間提供運轉間隙。

下面對照附圖舉例說明本發明。

圖1是本發明的一個最佳實施例的局部剖視圖，泵軸靜止。

圖2是本發明的另一個實施例的局部剖視圖，泵軸靜止。

圖3是沿圖2中Ⅰ-Ⅰ線的剖視圖。

圖1以用于離心式泥漿泵的簡單形式表示本發明的一個最佳實施例。泵的葉輪1連在軸2上，它含有從旋轉的葉輪1的外緣流出的有壓流體。一個輔助的密封葉輪或排出器3鄰近葉輪1裝在軸2上并被包容在以密封接觸緊固在一起的殼體5外表面和排出器腔6形成的一個單獨的密封腔4中。排出器3含有多個大體上徑向形狀的葉片7，它們連在由軸2可旋轉地驅動并大體上與軸2同心的大體上平面的圓盤上。環形密封件8包括一個外部環形支持件9和一個整體的接合件10，由適當的彈性材料制成。一個剛性的加強環11可被埋置在密封件中。密封件8以不透流體的方式接合在排出器3中的環形止口12內。

接合件10的尺寸及其彈性模量這樣選擇，即當轉速超過泄漏將因液動力方法（即排出器3的旋轉）的防止而停止的轉速時，接合件10在離心力的影響下運動，脫離與外圓柱密封表面13的密封接合，從而在旋轉密封件8和固定密封表面13之間提供運轉間隙。