專利名稱:改進的旋轉密封件的制作方法
本發(fā)明涉及旋轉密封件，特別是在旋轉軸與壓力容器、泵之類或真空泵的外殼之間的密封件，該容器壁的兩側有不同的流體壓力。這些流體不但可含有液體和氣體，而且可含有稀漿，諸如混凝土混合料和那些混合有各種加工化合物的混合料。
填料盒裝置被用來防止沿著那些穿過缸筒或其它裝有蒸汽、水或油的容器的孔的活塞桿、葉輪軸或其它活動零件的泄漏。填料盒由盒和填料蓋組成，后者被安排成擠壓環(huán)繞轉動零件進行密封的填料。
另一方面，人們已經使用簡單的環(huán)形密封件環(huán)繞旋轉軸，容器內的流體壓力推壓密封件，在轉軸和轉軸穿過的孔的內環(huán)面之間形成密封作用。
在美國專利4465285，4437673和2990220，以及在美國專利1559267中描述了更復雜的密封裝置。它們的缺點是過分復雜。
依照本發(fā)明所提供的一種密封組件，包括第一種第二密封構件以及軸構件，其中一個所述密封構件適于密封地安裝在軸構件上，而另一個所述構件適于密封地環(huán)繞容器壁的孔口而安裝，在容器使用時，在所述容器的所述壁的兩側上有不同的流體壓力，該軸穿過所述孔口。其中的第一和第二密封構件配合，在軸構件和所述容器之間形成旋轉密封，其中一個密封構件提供一個具有光滑平面區(qū)的支座，另一個密封構件包括一個與支座的光滑平面區(qū)密封相接的唇部，在流體壓差作用下，它適于被壓靠在所述光滑面上，以便形成所述旋轉密封。密封組件還包括制動裝置，用于將具有所述唇部的密封構件的根部嚙合，以限制其向著所述支座的所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在具有所述唇部的密封構件上就會產生該軸向移動。
依照本發(fā)明的另一個方面所提供的一種密封構件，包括外殼支座、軸構件和密封構件，密封構件適于被安裝在軸構件上，以在軸構件和外殼支座之間形成旋轉密封。其中，外殼支座以可裝拆的方式密封聯(lián)接在容器壁的孔口上，容器在使用時，所述容器壁的兩側有不同的流體壓力。外殼支座有一通孔，可容納軸在其內旋轉。外殼支座有光滑平面區(qū)，在外殼支座的面向較高壓的一側環(huán)繞孔口而向外伸展。軸構件有制動裝置，將密封構件的根部嚙合住，限制其向著所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在密封構件上就會產生該軸向移動。密封構件還包括唇部，它密封地與外殼支座的光滑平面區(qū)相接，適于在流體壓力作用壓下靠所述光滑平面，以便形成所述旋轉密封。
外殼支座最好借助于靜止橡膠密封件直接密封裝配在容器的孔口上。這種實施方案特別適用于新的設備上，其中的支座可以直接裝配在容器壁上。
另一方面，外殼支座可以密封裝配在外殼上，該外殼以可裝卸的方式密封聯(lián)接在容器壁的孔口上。這種特殊的實施方案特別適用于現(xiàn)有的設備上，作為磨損密封裝置或埴料盒的替換件。
軸構件最好帶有臺肩裝置，對密封構件起制動裝置的作用。這種臺肩裝置最好是以環(huán)繞軸的圓周邊的溝槽形式提供的?；蛘咴撆_肩可以用安裝在軸上的軸環(huán)來提供。
有利的是，軸構件可以包括一個帶有臺肩裝置的套筒，軸可以穿過套筒。與上述的外殼相結合，使用套筒的優(yōu)點是可以對任何旋轉軸提供密封裝置，這種密封裝置在現(xiàn)有的設備上可用作填料盒的替換物。
這種套筒可以有螺紋孔，以便可以用適當?shù)钠筋^螺絲將套筒固定到軸上。在這種情況下，套筒和軸之間的密封可以用普通的O形密封圈來恰當?shù)耐瓿伞?br>另一方面，制動裝置可以靠將密封構件直接粘接在軸上來提供;或者將密封件直接粘接在套筒上，套筒用平頭螺絲固定在軸上，并用O形密封圈密封，如上所述。
另一方面，制動裝置可以由軸環(huán)來提供，該軸環(huán)有突邊伸入到密封件根部的槽內，軸環(huán)靠適當平頭螺絲擰緊到軸上，因此限制密封件向支座平面的軸向移動。
依照本發(fā)明的另一方面提供的一種密封組件，包括密封構件、軸構件和密封支座構件，后者適于安裝在軸構件上，在軸構件和密封構件之間形成旋轉密封。其中，支座構件以可裝卸的方式環(huán)繞軸構件而密封聯(lián)接，支座構件有光滑平面區(qū)環(huán)繞軸而向外伸展，而密封構件以可密封連接的方式環(huán)繞容器壁孔口，該容器在使用時，在所述容器的兩側有不同的壓力。密封構件上有通孔，可容納軸構件在孔內旋轉。壓力容器壁有制動裝置，用于嚙合密封構件的根部，限制其向所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在密封構件上，就會產生該軸向移動。密封構件還包括唇部，它與支座構件的光滑平面區(qū)密封相接，適于在流體壓力作用下壓靠在所述光滑平面上，以便形成所述旋轉密封。
在一個典型的使用支座和套筒的實施方案中，密封件尺寸例如直徑約為38mm，提供有相當于密封唇在軸向方向的變形約1.5mm的予壓或擠壓載荷。用兩個或多個平頭螺絲將套筒固定到軸上是有利的?？梢允褂闷渌m當?shù)墓潭ㄌ淄驳难b置。在裝配以前，將平頭螺絲安放在它們相應的螺紋孔的上部，螺絲頭伸入外殼的過孔內。處在該位置時，平頭螺絲將限制套筒沿軸向移動，從而保持了予壓或擠壓載荷。在將套筒固定到軸上時，依次將各平頭螺絲向下擰到軸上，以使予載得以保持。換句話說，擰緊第一個螺絲可將套筒與軸固定，而擰緊第二個和其它任一個螺絲時將套筒保持在相對于外殼的正確位置上。當對軸的固定已經完成時，可將第二和任何其后的螺絲擰緊，從而將套筒從其夾持在外殼內的位置釋放，以使其可在外殼內自由旋轉。但是，套筒由于與軸固定，仍然限制了其沿軸向的移動。
使用雙密封裝置是有利的，其中的第二密封件作用在位于第一平面后面的第二平面上。
下文參照附圖敘述本發(fā)明的實施例，這些實施例僅僅是為了說明的目的。
圖1 是依照本發(fā)明的一種采用外殼的密封組件的剖視圖;
圖2 是依照本發(fā)明的一種采用外殼并包含雙密封件的實施例的部視圖;
圖3 是依照本發(fā)明的一種不帶有外殼或套筒的密封組件的實施例的剖視圖;
圖4 是另一種采用軸環(huán)的實施例裝置的剖視圖;
圖5 是另一種對套筒使用密封膠的實施例裝置的剖視圖;
圖6 是另一種采用不同的軸環(huán)的實施例裝置的剖視圖;
圖7 是一種實施例裝置的剖視圖，其所采用的密封件和密封座的位置關系與圖1至圖6的實施例裝置的位置關系相反，即密封件裝在壁上，而密封座裝在軸上。
圖1 所示的密封組件包括環(huán)形板狀外殼1和穿過其內的套筒2，套筒2可繞其軸線3旋轉。外殼可用螺栓聯(lián)接到泵或類似容器的壁上，螺栓可以穿入靠近外殼周邊部位的孔(圖中未示)內?？梢允褂靡r墊防止泄漏。
套筒2有溝槽4，以安放浸漬合成橡膠材料制成的環(huán)形密封件6的根部5。溝槽4的軸向尺寸最好比松弛狀態(tài)下的密封件6的根部寬度略窄10%。密封件6的內徑最好小于溝槽4根部的直徑。當密封件6被沿徑向擴張以裝入槽內時，其根部將稍許變窄，而當裝配到溝槽4后，根部5將沿軸向伸長而產生軸向壓力，改善其后的裝配和密封。
密封件6的唇部7與外殼1上的光滑平面部分8密封相接，對其施加了由密封件唇部的軸向變形所產生的予壓或擠壓。光滑平面部分8是硬質拋光材料制成的可裝卸環(huán)9的適合的外表面，靠使用O密封形圈10進行密封防止泄漏。
在套筒2的內壁設有溝槽11和O形密封圈12，它們互相配合，在套筒2和穿過其內的軸之間提供密封。
在套筒2上設有螺紋孔13，平頭螺絲(圖中未示)擰在其內，將套筒2夾持在軸上。在裝配前，將平頭螺絲放置在螺紋孔的上部，螺絲頭將伸進外殼1的過孔19內(當螺紋孔13和孔19內沿徑向成一直線時)。在該位置，平頭螺絲頭限制套筒2沿軸向移動，從而保持予壓或擠壓。在將套筒2固定到軸上時，將平頭螺絲向下擰到軸上，同時第二和任何其它螺絲(繞套筒2沿徑向布置)將套筒保持在相對于外殼1的正確位置上。
當對軸的固定完成后，可以將第二和其它依次的螺絲擰緊，從而將套筒2從其在外殼1內的夾持位置釋放，使其可以自由轉動。但是套筒2由于其固定在軸上，仍然限制其沿軸向的移動。對過孔19的接近，是靠外殼19的殼體上割開部分20來獲得。
外殼1上有排出孔14，使任何經過密封件6滲漏出的流體被除去。
圖2 顯示了帶有外殼和套筒的第二種實施方案的裝置。該裝置包括一對密封構件。與圖1中的零部件相同的零部件采用相同的標號表示。第二密封件6a的根部5a裝配在套筒2的第二溝槽4A內。密封件6a的唇部7a與由硬質拋光材料制成的第二可裝卸環(huán)9a的外表面上的光滑平面部分8a相接。用O形密封圈10a進行防漏密封。環(huán)形板15靠用螺栓擰入到螺紋孔16內而與外殼1夾緊，這樣將O形密封圈10a和環(huán)9a保持在位。
在本實施例中，排出孔14導入位于密封件6和6a之間的環(huán)形腔17。當與軸的另一側上的第二排出孔(圖中未示)結合使用時，第一排出孔可以很方便地用作引進沖洗液的孔道，使環(huán)形腔17清除任何不需要的流體或碎屑?？?4設有螺紋部分18，用于與排出軟管或沖洗軟管相連接。
圖3 所示的密封組件不帶有外殼或套筒，它包括一根軸19，軸19穿過容器壁21的孔20，并可在其內旋轉。軸上有溝槽22，可安放環(huán)形密封構件23的根部，如參照圖1中的在溝槽4內的密封構件6所描述的那樣。
密封構件23的唇部24與陶瓷環(huán)26的光滑平面部分25密封相接，陶瓷環(huán)26用作密封件23的支座。陶瓷環(huán)26借助于環(huán)形橡膠密封件28而密封地安裝在容器壁21的槽口27上。在使用時，提供了由密封件唇部的軸向變形所產生的予壓或擠壓。軸19靠其配置在軸承上而限制了其自身的軸向移動，這在圖中未顯示。
圖4、5和6各顯示了限制密封構件向著陶瓷環(huán)座26軸向移動的方法的一種變型。為方便起見，與圖3相同的零部件使用相同的標號表示。在圖4中，密封件23靠用平頭螺絲擰入螺孔30而固定在軸19上的軸環(huán)29而限制其沿軸向的移動。
在圖5中，密封件23用膠粘到套筒31上，套筒31又用平頭螺絲擰入螺孔32中而固定在軸上。在溝槽34中的O形密封圈形式的密封圈提供了防漏密封。
在圖6中，變型的密封件23的根部后部有溝槽，軸環(huán)37的突邊36插入該溝槽內。在軸環(huán)37與軸19固定時，限制了密封件23沿軸向的移動。
在圖7中所提供的組件中，密封件39是裝配在容器壁40上的。密封件39靠壁40上的突邊41來限動。唇部42與支座構件44的光滑平面43密封相接，支座構件44靠靜止密封件46密封地連接在軸45上。支痤44和密封件46由安裝在軸45上的葉輪47來限動。與圖1至圖6的前述實施例不同，密封件和支座互換位置，因此，在軸45旋轉時，是支座44而不是密封件39在旋轉。
權利要求
1.一種密封組件，其特征在于包括第一和第二密封構件以及軸構件，其中一個所述密封構件適于密封地安裝在軸構件上，而另一個所述構件適于密封地環(huán)繞容器壁的孔口而安裝，在容器使用時，在所述容器的所述壁的兩側上有不同的流體壓力，該軸穿過所述孔口，其中的第一和第二密封構件配合，在軸構件和所述容器壁之間形成旋轉密封，其中一個密封構件提供一個具有光滑平面區(qū)的支座，另一個密封構件包括一個與支座的光滑平面區(qū)密封相接的唇部，在流體壓差作用下，它適于被壓靠在所述光滑面上，以便形成所述旋轉密封，密封組件還包括制動裝置，用于將具有所述唇部的密封構件的根部嚙合住，以限制其向著所述支座的所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在具有所述唇部的密封構件上就會產生該軸向移動。
2.一種密封構件，其特征在于包括外殼支座、軸構件和密封構件，密封構件適于安裝在軸構件上，以在軸構件和外殼支座之間形成旋轉密封，其中，外殼支座以可裝卸的方式密封聯(lián)接在容器壁的孔口上，該容器在使用時，所述容器壁的兩側有不同的流體壓力，外殼支座有一通孔，可容納軸在其內旋轉，外殼支座有光滑平面區(qū)，在外殼支座的面向較高壓的一側環(huán)繞孔口而向外伸展，軸構件有制動裝置，將密封構件的根部嚙合住，限制其向著所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在密封構件上就會產生該軸向移動，密封構件還包括唇部，它密封地與外殼支座的光滑平面區(qū)相接，適于在流體壓力作用下壓靠所述光滑平面，以便形成所述旋轉密封。
3.根據權利要求
2的密封組件，其特征在于外殼支座借助于靜止橡膠密封件直接密封裝配在容器壁的孔口上。
4.根據權利要求
2的密封組件，其特征在于外殼支座可以密封裝配在外殼上，該外殼以可裝卸的方式密封聯(lián)接在容器壁的孔口上。
5.根據權利要求
2至4中任一項的密封組件，其特征在于軸構件帶有臺肩裝置，對密封構件起制動裝置作用。
6.根據權利要求
5的密封組件，其特征在于臺肩裝置是以環(huán)繞軸的周邊的溝槽形式提供的。
7.根據權利要求
5的密封組件，其特征在于臺肩裝置用安裝在軸上的軸環(huán)來提供。
8.根據權利要求
5的密封組件，其特征在于軸構件包括一個帶有臺肩裝置的套筒，軸可以穿過該套筒。
9.根據權利要求
8的密封組件，其特征在于套筒上有螺紋孔，以便可用適當?shù)钠筋^螺絲將套筒固定到軸上。
10.根據權利要求
2至4中任一項的密封裝置，其特征在于制動裝置是靠將密封構件直接粘接在軸上來提供。
11.根據權利要求
2至4中任一項的密封裝置，其特征在于制動裝置是靠將密封構件直接粘接在套筒上來提供，套筒用平頭螺絲固定在軸上。
12.根據權利要求
2至4中任一項的密封組件，其特征在于制動裝置可以用軸環(huán)來提供，該軸環(huán)有突邊伸入到密封件根部的槽內，軸環(huán)靠平頭螺絲固定到軸上。
13.根據權利要求
4的密封組件，其特征在于軸構件包括套筒，制動裝置由環(huán)繞套筒圓周邊的溝槽形式的臺肩裝置來提供，并且施加有相當于密封唇部變形1.5mm所產生的向著外殼支座的光滑平面區(qū)的軸向方向的予壓或擠壓。
14.根據權利要求
13的密封組件，其特征在于用兩個或多個平頭螺絲將套筒固定到軸上。
15.根據權利要求
2至14中任一項的密封組件，其特征在于設有雙密封裝置，其中第二密封構件作用在位于第一外殼支座平面區(qū)后面的第二外殼支座的光滑平面區(qū)上。
16.一種密封組件，其特征在于包括密封構件、軸構件和密封支座構件，密封支座構件適于安裝在軸構件上，在軸構件和密封構件之間形成旋轉密封，其中，支座構件以可裝卸的方式環(huán)繞軸構件而密封聯(lián)接，支座構件有光滑平面區(qū)環(huán)繞軸而向外伸展，而密封構件以可密封連接的方式環(huán)繞容器壁孔口，該容器在使用時，在所述容器壁的兩側有不同的壓力，密封構件上有通孔，可容納軸構件在其孔內旋轉，壓力容器壁有制動裝置，用于嚙合密封構件的根部，限制其向所述平面區(qū)的軸向移動，否則，由于流體壓力作用在密封構件上，就會產生該軸向移動，密封構件還包括唇部，它與支座構件的光滑平面區(qū)密封相接，適于在流體壓力作用下壓靠所述光滑平面，以形成所述的旋轉密封。
17.根據權利要求
16的密封組件，其特征在于外殼支座靠靜止橡膠密封件直接密封裝配在軸上。
18.根據權利要求
16或17的密封組件，其特征在于容器壁孔口上有臺肩裝置，對密封構件的根部起制動裝置的作用。
19.根據權利要求
17或17的密封組件，組件，其特征在于制動裝置是靠將密封構件直接粘接在容器壁的孔口上來提供的。
20.一種基本上如這里結合任一張附圖所述的密封組件。
專利摘要
一種密封組件，有環(huán)形板狀外殼1和插入其中的可旋轉套筒2。外殼可聯(lián)接在容器壁上。套筒的溝槽4安放環(huán)形密封件6的根部5，限制其向著硬質拋光材料制成的可裝卸環(huán)9的光滑平面部分8的軸向移動，該環(huán)用O形密封圈10密封在外殼內。密封件與光滑平面部分密封相接，在流體壓力作用下壓靠光滑平面，形成旋轉密封。O形密封圈12配合作用，在套筒和插入其中的軸之間提供密封。
文檔編號F16J15/16GK87107261SQ87107261
公開日1988年6月15日 申請日期1987年12月3日
發(fā)明者羅蘭·托馬斯·狄克遜 申請人:封閉裝備有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan