本發(fā)明涉及用在被裝配到基本所有類型行業(yè)中的旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的機(jī)械密封中的壓環(huán)。

背景技術(shù)：

壓環(huán)是在機(jī)械密封中常被用于在旋轉(zhuǎn)軸和機(jī)械密封的轉(zhuǎn)動(dòng)元件之間提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的元件，壓環(huán)有時(shí)也被稱為夾緊環(huán)。通常，通過(guò)使用從壓環(huán)突伸向軸的緊定螺釘實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)力通過(guò)驅(qū)動(dòng)銷和套筒元件從壓環(huán)傳遞至其它的旋轉(zhuǎn)元件如密封面，同時(shí)O形圈的壓縮確保在各元件之間保持不漏流體的密封。

這種方法可能受限于所用密封能裝配進(jìn)的空間，因?yàn)榫o定螺釘?shù)某叽缡亲钚≈睆?，由此需要最小的壓環(huán)厚度。因此，人們?cè)诹悴考芊庵型ǔＲ呀?jīng)想到替代的壓環(huán)設(shè)計(jì)方案，其采用壓環(huán)作為壓縮件，該壓縮件將彈性元件緊壓在旋轉(zhuǎn)軸上，由此，驅(qū)動(dòng)力從旋轉(zhuǎn)軸被傳入壓環(huán)。接著，旋轉(zhuǎn)可通過(guò)彈性元件或直接從壓環(huán)被傳遞至其它元件，最終傳入旋轉(zhuǎn)密封面。因此，這種方法提供尺寸縮小的軸封，但所具有的缺點(diǎn)是壓環(huán)有可能在安裝期間脫離在彈性元件上的正確位置。

確保軸向限位的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)這樣的例子已經(jīng)在Roddis的WO2007/135402和Roddis的GB2391275中有描述，其如此克服該問(wèn)題，使其中一個(gè)壓緊件具有比另一個(gè)壓緊件更大的直徑，因而允許這兩個(gè)元件軸向套合。兩個(gè)元件之間的驅(qū)動(dòng)通過(guò)多個(gè)徑向突出的、插入另一元件的凹部中的凸形件來(lái)提供。這種設(shè)計(jì)方案需要在壓環(huán)外徑和軸之間有較大的直徑差，因此有可能會(huì)限制其應(yīng)用。

另一個(gè)這樣的例子是Keown的WO2013076445，在此，壓環(huán)具有與連接件相同的直徑，但仍通過(guò)多個(gè)T形輪廓部段保持軸向限位。但由于所述輪廓形成敞開(kāi)部分，故需要未去除這些部段的輔助段，以允許圍繞彈性元件整個(gè)外周傳遞壓縮力。因此，這可能意味著該密封就橫截面輪廓來(lái)說(shuō)太大了，所以限制了其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種機(jī)械密封，包括彈性元件、彈簧偏置機(jī)構(gòu)、縱向活動(dòng)的第一構(gòu)件、縱向靜止的第二構(gòu)件、縱向活動(dòng)的第三構(gòu)件和縱向活動(dòng)的密封面，所述彈性元件與所述密封面、第一構(gòu)件和第二構(gòu)件密封接合，且所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)在縱向上布置在所述密封面和第三構(gòu)件之間，通過(guò)位于所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之一中的至少一個(gè)基本縱向突伸的凸部與位于所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的另一個(gè)中的至少一個(gè)凹部形狀配合接合，所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件在縱向上被限制且旋轉(zhuǎn)連接。

所述第二構(gòu)件中的凹部的延伸范圍有限，由此確保沿構(gòu)件的外周存在環(huán)形面，從而有與彈性密封件接觸的穩(wěn)定表面。

該壓環(huán)最好被制成具有這樣的輪廓，即，外徑從一端向另一端變化。

該壓環(huán)最好在接合所述第一構(gòu)件的端部具有較小直徑，從而允許該壓環(huán)被迫壓入該保持件中以將兩個(gè)構(gòu)件形狀配合定位在一起。

更優(yōu)選的是，所述壓環(huán)具有成角度傾斜的橫截面輪廓，借此，最小外徑小于第一構(gòu)件的最內(nèi)直徑且最大直徑不大于第一構(gòu)件的縱向突伸的凸部的外徑，從而允許該壓環(huán)形狀配合地定位至該保持件上，但最小橫截面空隙被吸納，同時(shí)允許兩個(gè)構(gòu)件彼此相對(duì)移動(dòng)。

所述第一構(gòu)件優(yōu)選包括縱向突伸的、具有變化的寬度的凸部以允許所述凸部與第二構(gòu)件的凹部接合，由此限制兩個(gè)構(gòu)件之間的軸向移動(dòng)程度。

所述第一構(gòu)件的縱向突出部和所述第二構(gòu)件的凹部?jī)?yōu)選是T形輪廓的，由此提供兩個(gè)構(gòu)件之間的最大軸向移動(dòng)程度。

所述第一構(gòu)件最好包括縱向突伸的、具有變化的寬度的凹部以允許所述凹部與第二構(gòu)件的凸部接合，借此限制兩個(gè)構(gòu)件之間的軸向移動(dòng)程度。

所述第一構(gòu)件的縱向突出部和所述第二構(gòu)件的凸部最好是T形輪廓的，由此提供兩個(gè)構(gòu)件之間的最大軸向移動(dòng)程度。

所述凸部和凹部最好彼此相對(duì)位于12點(diǎn)鐘位置和6點(diǎn)鐘位置。

所述凹部最好位于半圓形的縱向突出部中，從而允許兩個(gè)構(gòu)件之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

所述第一構(gòu)件的半圓形突出部的邊緣最好與所述第二構(gòu)件的半圓形突出部的邊緣接觸。

附圖說(shuō)明

附圖如下：

圖1示出旋轉(zhuǎn)機(jī)械密封組件的橫截面形狀；

圖2示出在預(yù)組裝至保持件的狀態(tài)下的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的壓環(huán)；

圖3示出保持件-壓環(huán)組件的俯視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在，參考附圖僅示例性描述本發(fā)明。

本發(fā)明的機(jī)械密封的總體原理不僅可用在軸是旋轉(zhuǎn)件而殼體是靜止件的情況下，也可用在相反情況下，就是說(shuō)軸是靜止的而殼體是旋轉(zhuǎn)的。

此外，本發(fā)明可以在按照旋轉(zhuǎn)布置形式和按照靜止布置形式的包括金屬件及非金屬件的集裝密封和散裝密封中實(shí)現(xiàn)。

參見(jiàn)圖1，旋轉(zhuǎn)密封1被組裝至軸2。密封1通過(guò)彈性隔板件3與軸2密封接合，該彈性隔板件被壓環(huán)4壓到軸2上。壓環(huán)4與保持件5接合，該保持件又將隔板件3壓到密封面6上。這種組件有時(shí)被稱為旋轉(zhuǎn)組件。當(dāng)旋轉(zhuǎn)密封1與靜止密封面連接時(shí)，供流體經(jīng)過(guò)的唯一路徑位于密封面(6和7)之間。彈簧8可分離附接至所述旋轉(zhuǎn)組件且還位于彈簧板9上，該彈簧板確保當(dāng)密封1被裝配至泵時(shí)彈簧8被壓縮至所需工作長(zhǎng)度，由此保證在密封面之間有充足的閉合力。凸尖10位于隔板件3的外徑上以確保在安裝期間壓環(huán)4不會(huì)脫離隔板件3，但在壓環(huán)4和保持件5之間必須有足夠大的軸向移動(dòng)以確保軸2的任何軸向移動(dòng)不會(huì)引起旋轉(zhuǎn)密封面6移動(dòng)離開(kāi)靜止密封面而由此造成泄漏。

參見(jiàn)圖2，示出處于預(yù)組裝狀態(tài)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的壓環(huán)4和保持件5。可以看到壓環(huán)4中的槽11位于與保持件5中的突出部段12相對(duì)的位置。突出部段12具有突片13，由此形成T形輪廓。在相關(guān)的槽11處，槽寬增大以迎合這些突片13。與這些T形輪廓部段成90度的是平坦表面。這就允許壓環(huán)4直接接觸保持件5的表面，從而允許旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力在壓環(huán)4和保持件5之間被傳遞。

如圖3所示，突出件12和槽11的輪廓是相同的，在槽11和凸形突出部段12之間有很小的空隙以允許零件公差及一定程度的軸向移動(dòng)。壓環(huán)4的第一交會(huì)部是成角度傾斜的14，從而在安裝期間該壓環(huán)形狀配合地定位在槽輪廓中，由此限制軸向移動(dòng)。優(yōu)選但非必須地，槽11在壓環(huán)4的最外表面15前終止，由此限制壓環(huán)進(jìn)入保持件5的程度，改善裝配。