分離式密封組件和方法技術

一種分離式機械端面密封組件，具有分離式壓蓋板組件、分離式配合密封環組件、分離式主密封環組件和分離式偏壓組件。分段的配合密封環作為預裝配子組件通過彈性連接條被軸向和徑向支撐在分段的配合環適配器上，并且所述彈性連接條軸向非剛性地支撐所述配合環適配器組件中的所述配合密封環。軸向能移動的主密封環組件包括分段的主密封環。所述偏壓組件被預裝配到所述壓蓋板組件中并促使所述主密封環與所述配合密封環成密封關系。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開大致涉及用于旋轉設備的密封裝置。更具體而言，本公開涉及一種用于保持流體在殼體和旋轉軸之間穿過的分離式機械端面密封組件以及在所述殼體與所述旋轉軸之間安裝所述分離式機械端面密封組件的方法。
技術介紹
用于密封諸如那些已發現的旋轉軸的(例如葉輪軸與泵的殼體之間的)機械端面密封組件是已知的。在一些應用中，在旋轉軸的自由端不能接近的場合中安裝、更換以及維護這種密封組件，例如由于其被連接到發動機或操作旋轉軸的其它原動機。為了能夠在這些環境中安裝、維護或更換密封部件，完全分離式機械端面密封裝置已被創造出。這些完全分離式接卸端面密封裝置典型地包括兩個分離的相對旋轉的密封面限定環。環具有以面密封關系布置的滑動徑向面。環中典型為軸向靜止的一個被稱為配合環。其可被連接到旋轉軸并被配置為隨旋轉軸旋轉。軸向能移動的通常被稱為主環的第二環可在其離開殼體的地方被包含在圍繞軸的壓蓋板形式的靜止殼體中。兩個環通過軸向預載部件而彼此接觸，以在相對旋轉面之間提供滑動密封。配合密封環和主密封環以及所有關聯的圍繞和支撐部件典型地以沿直徑的方式被分離，以在不需要接近軸的自由端的情況下能夠圍繞旋轉軸安裝。已知的完全分離式密封結構的實例可在第5662340號、第5961122號、第6485023號或其它美國專利中獲知。這種密封件包括半圓形段形式的分離式密封面限定環、用于主環和配合環的關聯的半圓形承載器、二次密封件、環與承載器之間的常見的彈性環或條和軸向促使主環與軸向靜止配合環成面向密封關系的半圓形段的預載元件。密封部件被設置在被緊固到與軸成圍繞關系的殼體的壓蓋板中，并提供流體密封功能。包括配合密封面限定環和主密封面限定環的部件被沿直徑分離為半或段(halvesor segments)0密封面限定環半典型地被預裝配到有時被稱為適配器的承載器中，承載器保持面限定環段，直到密封裝置被安裝并緊固到旋轉軸和殼體。通常，被連接到承載器的銷阻止環半在安裝之前和安裝過程中以及完成裝配過程時從關聯的承載器脫落。盡管分離式密封組件的上述實例在提供在不接近軸的自由端的情況下能被圍繞軸裝配的密封裝置時是有效的，但是它們承受某些重要的缺點。一個這種缺點是在完成殼體和軸之間的分離式機械端面密封組件的安裝及裝配之前需要使用粘結劑將各種彈性密封元件保持在適當位置。另一個缺點是安裝者不能在安裝過程中從視覺上檢查兩個面限定密封環之間的面接觸。將密封環半弓I入筒中導致在視野被遮住的環密封件在安裝過程中的密封接合。另外，已知設計依賴每一個密封環段在筒被圍繞旋轉軸放置以及兩半連接在一起的安裝過程中相對于裝配筒的合適的最后的定位。而環在這種條件下的合適的定位是典型可能的，密封環段與其筒之間的未被安裝者注意到的碎片的任何干擾可能導致已完成的密封組件的未對準，這可影響性能和耐久性。在具有諸如附接有配合環段的配合環承載器段和附接有主環段的主環承載器段的預裝配部件的分離式機械端面密封組件中，還存在的情況在于其中密封環段被剛性支撐在它們相應的承載器中。因此，源于密封面限定段的軸向非剛性支撐的優點是不可得到的。
技術實現思路
本公開的分離式機械端面密封組件提供一種裝置，在這種裝置中，已知密封件的缺點被克服。所公開的分離式端面密封組件包括預裝配的配合環組件，其中彈性連接條相對于其關聯的承載器彈性保持所述配合密封環的每一個段以在安裝之前提供軸向和徑向支撐。所述彈性連接條為所述裝配的機構中的配合密封環提供軸向非剛性支撐。而且，主環段在沒有單獨的承載器元件的情況下被圍繞旋轉軸單獨地裝配，以使安裝者能夠從視覺上檢查其與所述配合環的界面。以這種方式，與盲目安裝關聯的對準問題被避免。再者，沒 有粘結劑被用于固定本公開的分離式機械端面密封組件中的預裝配部件，或者粘結劑不是必需的。附圖說明圖I為根據本公開的分離式機械端面密封組件的剖視透視圖。圖2為被安裝在殼體和軸之間的圖I所示的分離式機械端面密封組件的外側視角的正視圖。圖3為沿圖2的線3-3截取的圖2所示的分離式機械端面密封組件的橫截面的局部視圖。圖3a為沿圖12的線3a_3a截取的圖3的裝置的一部分的回轉局部橫截面側視圖，其示出偏壓組件的特定細節。圖3b為沿圖12的線3a_3a截取的圖3的裝置的一部分的回轉局部橫截面側剖視圖，其示出偏壓組件的其它特定細節。圖4為根據本公開的配合環適配器組件、配合密封環和彈性連接條的一部分的放大比例的局部分解橫截面視圖。圖5為圖4中所示的部件在裝配狀態中的放大比例的局部橫截面視圖。圖6為根據本公開的配合環適配器組件的部分被剖開的外側視角的平面視圖。圖7為本公開的分離式機械端面密封件的配合環組件和主環組件的剖視透視圖。圖8為根據本公開的主環組件的外側視角的局部為剖面的平面視圖。圖9為沿圖8的線9-9截取的圖9的主環組件的橫截面。圖10為根據本公開的壓蓋板段的內側視角的局部剖開平面視圖。圖11為根據本公開的壓蓋板段的端視圖。圖12為本公開的分離式機械端面密封組件的偏壓環段的平面視圖。圖13為本公開的壓蓋板組件的內側視角的局部平面視圖。具體實施例方式分離式機械端面密封組件通常被標示為90，其例示本公開并體現本公開的特征、進步和優點。在圖I中示出分離式機械端面密封組件90的剖視透視圖，在圖2中示出分離式機械端面密封組件90的外側視角的正視圖，在圖3中示出分離式機械端面密封組件90的局部側視截面圖。為進一步清晰起見，在另外的圖中示出該組件部件的特定結構和關系。如例示，分離式機械端面密封組件90被安裝而為在外側面93處延伸穿過殼體92的旋轉軸91提供流體緊密密封。殼體92可包括具有旋轉葉輪的泵(未示出)以給殼體內的液體增壓。在本公開中，術語“內側”意指朝向殼體的內部，而術語“外側”意指朝向殼體的外部。類似地，“內部”或“向內”意指徑向朝向密封組件的縱向中心線，“外部”或“向外”意指徑向遠離徑向中心線。同樣重要的是，認識到在整個說明書中被描述為“環形”的或被稱為“環”的部件實際是沿直徑線被分離并被形成兩個半圓形段。類似地，某些彈性部件可被描述為環，但其實際是具有鄰接端部并被彎曲成半圓形以合作地形成圓形密封環結構的線性段。 分離式機械端面密封組件90包括壓蓋板組件100、配合環組件200、主環組件300和偏壓組件400。如圖3所示，壓蓋板組件100沿其內側面107被緊固到圍繞軸91的殼體92的外側面93。壓蓋板組件100限定圍繞軸91的環形密封腔94，被裝配的密封件的部件在環形密封腔94內操作。壓蓋板組件100包括借助在界面處鄰接的面向橫向端部109分離的壓蓋板段110。每一個段Iio均包括法蘭部分112和主體部分114。段110中的一個包括鄰近橫向端部109的銑制臺階108。圖I和2中最佳示出，段110包括開在每一個橫向端部109處的具有無螺紋的沉孔105的螺紋孔。壓蓋板段110中的另一個包括螺紋孔106，螺紋孔106在段110被定位成橫向端部109鄰接時與沉孔105對準。具有無螺紋的柄137的緊固螺栓135被旋擰穿過第一段的孔。螺栓135使螺紋端位于無螺紋的沉孔105中，直到其被用于將壓蓋板段110連接在一起。它們隨后被旋擰到另一段110中的對準的螺紋孔106中，以將段緊固在一起形成壓蓋板組件110。圖10和11示出，銷釘131本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.15 US 61/313,9751.一種用于安裝在殼體和旋轉軸之間的分離式機械端面密封組件，包括 壓蓋板組件，所述壓蓋板組件適于被設置圍繞所述軸并被緊固到所述殼體的外側面；配合密封環組件，所述配合密封環組件適于以與所述殼體的所述外側面成預定關系地被緊固到旋轉軸，所述配合密封環組件包括 限定徑向環形密封面的分段的配合密封環； 配合環適配器組件，包括 配合環適配器段， 彈性連接條，所述彈性連接條的每一個被連接到所述配合密封環的段和所述配合環適配器的段，所述配合環適配器的段將每一個所述配合密封環段彈性軸向地及徑向地支撐在配合環適配器段上； 軸向能移動的主密封環組件，包括 分段的主密封環，所述主密封環限定被設置為與所述配合密封環的所述徑向環形密封面成面對面密封關系的徑向環形密封面； 偏壓組件，所述偏壓組件促使所述主密封環與所述配合密封環成面對面密封關系。2.根據權利要求I所述的分離式機械端面密封組件，其中所述彈性連接條軸向非剛性地支撐所述配合環適配器組件內的所述配合環。3.根據權利要求2所述的分離式機械端面密封組件，其中 所述配合環適配器段的每一個包括半圓形保持槽； 所述配合密封環的所述段的每一個包括徑向外部軸向圓柱形表面； 所述彈性連接條在所述半圓形保持槽處被彈性連接到所述配合環適配器的段，并在所述外部軸向圓柱形表面處被連接到所述配合密封環的段。4.根據權利要求3所述的分離式機械端面密封組件，其中 每一個所述配合環適配器段的所述半圓形保持槽包括 面向外側的徑向環形壁； 軸向間隔在所述面向外側的徑向環形壁的外側的半圓形肩部，并且 所述彈性連接條被彈性設置在所述面向外側的徑向環形壁與所述半圓形肩部之間。5.根據權利要求4所述的分離式機械端面密封組件，其中 所述配合密封環的每一個所述段的每一個所述徑向外部軸向圓柱形表面包括從所述徑向外部軸向圓柱形表面徑向向內部延伸的指向內部的軸向俘獲槽和通過指向外側的徑向捕獲槽而被連接到所述指向內部的軸向指向俘獲槽的外側的所述徑向外部軸向圓柱形表面的面向內側的徑向環形面，并且 所述彈性連接條被彈性設置在所述徑向指向內部的俘獲槽與所述指向外側的俘獲槽之間。6.根據權利要求5所述的分離式機械端面密封組件，其中 每一個所述彈性連接條包括內側徑向環形面和內部軸向表面，所述內部軸向表面通過從所述內部軸向表面徑向向內部延伸的指向內部的壓條而被連接到所述內側徑向環形面； 每一個所述彈性連接條進一步包括外側徑向環形面，所述外側徑向環形面通過從所述外側徑向環形面軸向向外側延伸的軸向外側壓條而被連接到所述內部軸向表面，并且其中所述彈性連接條的所述指向內部的壓條位于所述配合密封環段的所述指向內部的軸向俘獲槽中，所述彈性連接條的所述軸向外側壓條位于所述指向外側的徑向俘獲槽中。7.根據權利要求6所述的分離式機械端面密封組件，其中每一個所述配合環適配器段的所述半圓形保持槽包括被連接到所述面向外側的徑向環形壁的軸向延伸的半圓柱形壁，所述軸向延伸的半圓柱形壁與所述半圓形肩部形成外側凹口，并且 每一個這種彈性連接條包括通過指向外側的肋而被連接到所述外側徑向環形面的外部軸向表面，并且其中所述彈性連接條的所述指向外側的肋被設置在所述外側凹口中。8.根據權利要求I所述的分離式機械端面密封組件，其中所述壓蓋板組件包括壓蓋板段，所述壓蓋板段限定具有外側徑向環形壁的偏壓腔部分； 所述偏壓組件包括在每一個所述壓蓋板段的每一個所述偏壓腔部分中的偏壓環段、所述外側徑向壁和所述壓蓋板段之間的促使所述段朝向所述主環段的壓縮彈簧。9.根據權利要求8所述的分離式機械端面密封組件，其中所述偏壓環段的每一個包括面向外側的徑向壁和面向內側的徑向壁； 所述偏壓腔部分的所述外側徑向環形壁包括環形面向內側的反應表面和在所述面向內側的反應表面和每一個所述偏壓環段之間延伸的多個壓縮螺旋彈簧。10.根據權利要求9所述的分離式機械端面密封組件，其中每一個所述壓蓋板段的所述外側徑向環形壁包括在所述外側徑向環形壁中的至少一個孔，每一個所述偏壓環段具有橫向端部彼此間隔的截短的半圓形形狀，并且其中每一個所述偏壓環段包括在所述面向外側的徑向壁的外側延伸的至少一個向外側延伸的保持銷，所述至少一個銷被能滑動地設置在所述壓蓋板段的所述外側徑向環形壁中的所述至少一個孔中。11.根據權利要求10所述的分離式機械端面密封組件，其中每一個所述壓蓋板段的所述外側徑向環形壁包括兩個孔，并...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大衛·M·杜德克，
申請(專利權)人：約翰克蘭公司，
類型：
國別省市：