專(zhuān)利名稱(chēng)：用于水力機(jī)械的端面機(jī)械軸封和用于該軸封中的密封環(huán)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于大型水力機(jī)械，如水輪機(jī)和水泵中的端面機(jī)械軸封，這種軸封能防止流體沿機(jī)械的轉(zhuǎn)軸泄漏。本發(fā)明還涉及到用于這種軸封中的套裝型密封環(huán)組件。
在1973年8月出版的《水力》(WaterPower)第309-314頁(yè)中，和在日本實(shí)用新型公開(kāi)NO.12678/1983(在后審查公開(kāi)NO.14377/1987)中，公開(kāi)了一種用于大型水力機(jī)械中的典型的傳統(tǒng)端面軸封。
這種已知的軸封示于

圖10中，它有一個(gè)固定在水力機(jī)械的轉(zhuǎn)軸51上并提供座面的環(huán)形法蘭55，一個(gè)圍繞法蘭55的環(huán)形殼56，一個(gè)可沿轉(zhuǎn)軸51軸向運(yùn)動(dòng)的環(huán)形密封環(huán)夾持件53，一個(gè)環(huán)形密封環(huán)52，一個(gè)用來(lái)將密封環(huán)52緊固在密封環(huán)夾持件上的夾緊環(huán)54，和多個(gè)用來(lái)將夾緊環(huán)固定到密封環(huán)夾持件上、以便將密封環(huán)夾緊在夾緊件和密封環(huán)夾持件之間的螺栓57。密封環(huán)52由多個(gè)分塊(以下稱(chēng)為環(huán)塊)組成，每個(gè)環(huán)塊都呈扇形或弓形。這些環(huán)塊被夾持在密封環(huán)夾持件53和夾緊件54之間，以構(gòu)成在周向上為連續(xù)的密封環(huán)52。在這種軸封中，實(shí)質(zhì)上所有的密封環(huán)52的環(huán)塊都被均勻地夾緊。這是因?yàn)?，如果各環(huán)塊的端面彼此不緊密貼合，則密封環(huán)的密封端面會(huì)變得不平滑并且在周向不連續(xù)，就會(huì)使內(nèi)部流體從中漏出。為了避免這種缺陷，實(shí)質(zhì)上所有各環(huán)塊都被均勻地夾緊，并受到精密加工以便獲得所需的軸向厚度。
密封環(huán)的各環(huán)塊通常由纖維加強(qiáng)的塑料、石墨或陶瓷制成。使用這些材料很難達(dá)到高的尺寸精度，因此密封環(huán)的生產(chǎn)成本提高了。使用這種已知軸封遇到的另一個(gè)問(wèn)題是，由于密封環(huán)52的各環(huán)塊被直接夾緊在密封環(huán)夾持件53和夾緊環(huán)54之間，因此這些環(huán)塊因夾緊環(huán)54的過(guò)度的夾緊力易于被壓碎或破碎，特別是當(dāng)這些環(huán)塊是由石墨或陶瓷這樣較脆的材料制成時(shí)，尤其是如此。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但易于提供尺寸精度高的平滑密封端面的套裝式密封環(huán)組件，由此克服上述先有技術(shù)中的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于水力機(jī)械中的改進(jìn)的端面機(jī)械軸封，它帶有上述的密封環(huán)組件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于端面機(jī)械軸封中的密封環(huán)組件。該組件包括一個(gè)環(huán)形的密封環(huán)套，該環(huán)套具有一基本上為環(huán)形的端面，端面內(nèi)成形有一基本上為環(huán)形的槽，一個(gè)密封環(huán)部分地裝入該槽中并利用粘合劑固定在環(huán)套上。密封環(huán)由多個(gè)環(huán)塊組成，每個(gè)環(huán)塊都有基本上為弓形的橫截面和基本上為圓柱面的徑向內(nèi)表面和外表面，以及兩軸向端面和兩側(cè)面。各環(huán)塊都安置在環(huán)形槽中，其中每個(gè)環(huán)塊的一個(gè)端面裝在槽中，而另一個(gè)端面軸向向外地凸出于環(huán)套的端面。各環(huán)塊沿著圓周一個(gè)挨一個(gè)彼此貼靠地排列，以構(gòu)成密封環(huán)。各環(huán)塊的另一個(gè)端面基本上均處于同一平面上，以提供一個(gè)基本上平滑的并沿周向基本上連續(xù)的密封表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于水力機(jī)械中的端面機(jī)械軸封，該軸封帶有上述結(jié)構(gòu)的密封環(huán)組件。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)由于密封環(huán)組件是套裝式的，因此它能非常容易地安裝在軸封上，并易于從中取下;
(2)由于構(gòu)成密封環(huán)的各環(huán)塊由環(huán)套夾持，所以各環(huán)塊可被安裝并壓緊，而不會(huì)有任何損壞的危險(xiǎn)，即使是當(dāng)環(huán)塊由石墨或陶瓷這些較脆的材料制造時(shí)，也是如此;
(3)密封環(huán)的環(huán)塊不需要精密加工，即，為了使整個(gè)密封環(huán)組件具有一個(gè)平滑的密封面，可以在將環(huán)塊組裝在環(huán)套中之后，對(duì)環(huán)塊的端面進(jìn)行加工，以制成平滑的端面。因此，生產(chǎn)成本顯著降低，并且在其工作開(kāi)始階段就可實(shí)現(xiàn)高度密封效果;
(4)有可能獲得大直徑的密封環(huán)。
從下面的說(shuō)明中，可更加明白地理解本發(fā)明的這些及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的軸封的一個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖。
圖2是沿圖1中線(xiàn)Ⅱ-Ⅱ的剖視圖。
圖3是沿圖2中線(xiàn)Ⅲ-Ⅲ的放大剖視圖。
圖4是沿圖1中的Ⅳ-Ⅳ線(xiàn)的剖視圖。
圖5A-5E是表示密封環(huán)組件制造過(guò)程的透視圖。
圖6是密封環(huán)組件的展開(kāi)圖，示出了密封面，由于各環(huán)塊的厚度不一致，所以該密封面不是平滑的。
圖7是表示改型的密封環(huán)組件的與圖3類(lèi)似的圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的軸封的另一個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖。
圖9是帶有本發(fā)明的軸封的水輪機(jī)的局部垂直剖視圖。
圖10是前面討論過(guò)的先有技術(shù)的局部垂直剖視圖。
首先參見(jiàn)圖9，這是應(yīng)用了本發(fā)明的水輪機(jī)的局部垂直剖視圖。其中水輪機(jī)具有一根轉(zhuǎn)軸1，該轉(zhuǎn)軸的一端與葉輪3相連接。構(gòu)成水路的尾水管4裝有導(dǎo)葉5，該導(dǎo)葉位于葉輪3附近并適于調(diào)節(jié)水流量。由標(biāo)號(hào)100總體指示的端面機(jī)械軸封，用于阻止水通過(guò)殼2和轉(zhuǎn)軸1間的間隙泄漏。
在圖1中，以局部垂直剖視的形式表示了端面機(jī)械軸封(以下簡(jiǎn)稱(chēng)軸封)的一個(gè)實(shí)施例。
一個(gè)基本上為環(huán)形的第一部件6固定在轉(zhuǎn)軸1上，而隨之一同轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示的實(shí)施例中，第一部件6是一個(gè)法蘭。法蘭6由兩個(gè)半部件組成(當(dāng)然也可由多個(gè)弓形截塊組成)，每個(gè)半部件都呈半圓環(huán)形。兩個(gè)半部件包圍轉(zhuǎn)軸1并由螺栓7固定在一起，螺栓7垂直于轉(zhuǎn)軸1的軸線(xiàn)延伸。帶有本發(fā)明軸封的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸1，通常直徑很大，例如直徑為2米。因此，非常難于用一件材料制作這種法蘭6，也難于將法蘭6固定在轉(zhuǎn)軸1上。從而，制備法蘭6的一種特殊方式是用兩個(gè)半部件構(gòu)成法蘭6，然后用螺栓7將它們彼此組裝起來(lái)，由此將如此構(gòu)成的法蘭6整體地固定在轉(zhuǎn)軸1上。法蘭6的一個(gè)端面提供一個(gè)基本上為環(huán)形的座面21。密封環(huán)組件的密封環(huán)112與該座面21滑動(dòng)接觸，這一點(diǎn)后面將要說(shuō)明。
環(huán)形密封殼102固定在水輪機(jī)殼2上。密封殼102有一個(gè)環(huán)形的外圍壁部分9和一個(gè)環(huán)形蓋部分11。對(duì)于大型水輪機(jī)，難于將部分9和11分別制成一個(gè)整體件。因此，外圍壁部分9和蓋部分11分別由兩個(gè)半環(huán)形的半部件構(gòu)成，這些半部件分別由螺栓13和16彼此組裝起來(lái)，這與法蘭6的組裝方式是類(lèi)似的。外圍壁部分9的兩個(gè)半部件在它們的連接部分有焊接在其上的凸塊9A。在外圍壁部分半部件的兩徑向端的相對(duì)的凸塊9A，通過(guò)將螺栓13擰入凸塊中的孔中而彼此固定，由此使兩半部件彼此組裝成一個(gè)完整的環(huán)形外圍壁部分9。類(lèi)似地，蓋部分11的兩個(gè)半環(huán)形半部件由螺栓16在它們的凸塊11A處緊固在一起，該螺栓16穿過(guò)凸塊11A中對(duì)正的孔。
一個(gè)基本上為環(huán)形的第二部件，在此例中它是一個(gè)由標(biāo)號(hào)10指示的密封環(huán)夾持件，它設(shè)置在蓋部分11的內(nèi)周緣處，可沿蓋部分11的軸向運(yùn)動(dòng)。由圖4可見(jiàn)，密封環(huán)夾持件10由兩個(gè)半環(huán)形的半部件10A和10B構(gòu)成(當(dāng)然也可由多個(gè)弓形截塊構(gòu)成)，分別在半部件10A和10B外表面的兩圓周端28A和28B處焊接有凸塊22，螺栓23穿過(guò)凸塊22中的孔，并用螺母23A擰緊螺栓23以將半部件10A和10B緊固在一起。
密封環(huán)夾持件10的橫截面基本上為L(zhǎng)形。一個(gè)密封圈14嵌在密封環(huán)夾持件10上端部外圓周表面上的環(huán)形槽中。密封圈14以流體密封形式與蓋部分11的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸。密封環(huán)夾持件10的下端部有一個(gè)環(huán)形法蘭，多個(gè)直立的銷(xiāo)釘24的一端緊固在該法蘭中。蓋部11的下端表面有多個(gè)導(dǎo)孔34，銷(xiāo)釘24的另一端可滑動(dòng)地裝入該導(dǎo)孔中，使得銷(xiāo)釘24可在導(dǎo)孔34中軸向運(yùn)動(dòng)。在每個(gè)銷(xiāo)釘24上都纏繞著一個(gè)壓縮螺旋彈簧8，以產(chǎn)生一個(gè)向下的力，將密封環(huán)夾持件10向下彈性地偏置。銷(xiāo)釘24作為止動(dòng)件，以阻止密封環(huán)夾持件10繞自身軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。繞有彈簧8的多個(gè)銷(xiāo)釘24沿一圓周以適當(dāng)?shù)拈g距布置。
密封環(huán)組件101由螺釘18可拆卸地緊固到密封環(huán)夾持件10的下端表面。由圖1、2和3可見(jiàn)，密封環(huán)組件101有個(gè)環(huán)形的環(huán)套117，環(huán)套有個(gè)基本上為環(huán)形的端面132，端面內(nèi)加工有一個(gè)基本上為環(huán)形的槽120，一個(gè)密封環(huán)112部分地裝入槽120中并由粘結(jié)劑124固定在環(huán)套上。
密封環(huán)112由多個(gè)環(huán)塊112A組成，每個(gè)環(huán)塊具有基本上為圓柱面的徑向外表面112A-1和內(nèi)表面112A-2，兩個(gè)軸向端面112A-3和112A-4，和兩個(gè)周向端面112A-5和112A-6。在沿著垂直于密封環(huán)112軸線(xiàn)的平面上，每個(gè)環(huán)塊都有一個(gè)弓形的橫截面。在所示的實(shí)施例中，密封環(huán)112由四個(gè)這樣的環(huán)塊112A組成。
這些環(huán)塊112A的設(shè)置方式是，它們的一個(gè)軸向端面112A-3裝在槽120中，而另一個(gè)端面112A-4軸向向外地凸出于環(huán)套117的端面132。環(huán)塊的排列方式是，每對(duì)相鄰環(huán)塊的相鄰的周向端面彼此貼靠。各環(huán)塊112A的另一軸向端面112A-4基本上彼此平齊，以提供一在周向基本上為連續(xù)的且基本上平滑的環(huán)形密封表面113。
密封環(huán)112的密封表面113與法蘭6的座面21滑動(dòng)接觸，以提供流體密封，該密封能有效地防止內(nèi)部流體通過(guò)密封殼102和轉(zhuǎn)軸1的外表面間的間隙泄漏。
由圖2可見(jiàn)，在這個(gè)實(shí)施例中，環(huán)套117由一對(duì)弓形的半套117A組成(當(dāng)然也可由多個(gè)弓形截塊組成)，而密封環(huán)112由四個(gè)環(huán)塊112A組成(如前所述)。密封環(huán)套117的兩個(gè)半套117A的相鄰的周向端面彼此貼靠，同時(shí)密封環(huán)112相鄰環(huán)塊的相鄰的周向端面也彼此貼靠。半套117A的兩個(gè)貼靠部分117A′與密封環(huán)112兩鄰接對(duì)環(huán)塊112A的貼靠部分112A′，處于相同的周向位置。換言之，貼靠部分117A′和112A′在徑向上是對(duì)正的。
密封環(huán)組件101由螺釘18可拆卸地緊固在密封環(huán)夾持件10的下側(cè)，螺栓18穿過(guò)沿軸向在環(huán)套117中加工出的孔119。在此情況下，密封環(huán)組件101可被稱(chēng)為套裝型。
環(huán)塊112A可由石墨、陶瓷(SiC或Si3N4)和纖維加強(qiáng)的塑料制成。粘結(jié)劑124可以是環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑。
由圖3可見(jiàn)，密封環(huán)套117和密封環(huán)112的尺寸被設(shè)計(jì)成在槽120的側(cè)面和環(huán)塊112A之間形成間隙h1和h2。將一層粘結(jié)劑124注入到間隙h1和h2中，由此將各環(huán)塊112A固定到環(huán)套117的壁上。
在圖3所示的實(shí)施例中，在環(huán)套117的槽120的底部形成有一對(duì)窄溝125。此對(duì)窄溝通過(guò)多條徑向延伸的通道126彼此連通。徑向靠里的窄溝125通過(guò)多條進(jìn)一步的通道127與環(huán)套117的內(nèi)周面117′相通，通道127沿徑向穿過(guò)環(huán)套117。窄溝125和連通的通道126、127能將進(jìn)入到環(huán)套117的槽120的底部和密封環(huán)112間的縫隙中流體，通過(guò)徑向通道127排出密封環(huán)套117。因此，就有可能消除由于槽120中流體的壓力而將密封環(huán)112的環(huán)塊112A推出槽120的危險(xiǎn)。窄溝125還用于排放粘結(jié)劑，它有效地防止粘結(jié)劑聚積在槽120的底部和各環(huán)塊112A的內(nèi)端面之間。這樣，環(huán)塊112A能直接與槽120的底部接觸，由此能避免后面提到的環(huán)塊112A的厚度起伏，不然，在將環(huán)塊112A粘結(jié)成密封環(huán)112之后，將會(huì)出現(xiàn)這種厚度起伏。
關(guān)于制造密封環(huán)組件101的方法，將參照?qǐng)D5A-5E和圖6，以舉例的方式加以說(shuō)明。
具有圖5A中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示結(jié)構(gòu)的環(huán)塊112A，被從板塊131上切下。當(dāng)板塊是由纖維加強(qiáng)的塑料或石墨制成時(shí)，可容易地從板塊上切下環(huán)塊112A。從板塊上切下的環(huán)塊112A具有圖5B所示的形狀，然后按照?qǐng)D5C-5D所示的步驟將各環(huán)塊加工、組裝，以制成完整的密封環(huán)組件。當(dāng)環(huán)塊112A是由陶瓷材料制成時(shí)，將原料以一種已知的方式制成板塊131，即在常溫下采用液壓機(jī)的方法制作，然后對(duì)板塊131進(jìn)行機(jī)械加工，以制成圖5B所示的環(huán)塊112A。此后，在圖5C所示步驟中進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)，由此獲得超硬的環(huán)塊112A。在圖5D所示的下一步驟中，將每個(gè)環(huán)塊112A放置在環(huán)套117中，使其一個(gè)端面裝在成形在環(huán)套117中的槽120內(nèi)。槽120的徑向?qū)挾缺拳h(huán)塊112A的徑向?qū)挾却骽1+h2，因此所有環(huán)塊112A能被放置在槽120中，而與這些環(huán)塊徑向?qū)挾壬先魏挝⑿〉钠鸱鼰o(wú)關(guān)。將會(huì)看到，徑向?qū)挾鹊木纫蟛皇欠浅?yán)格的。圖5E示出了粘結(jié)步驟，其中放置在槽120中的環(huán)塊112A通過(guò)粘結(jié)固定在槽120中。這種粘結(jié)是將粘結(jié)劑124注入間隙h1和h2而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)粘結(jié)劑在一定的凝固時(shí)間內(nèi)凝固時(shí)，環(huán)塊112A被固定在環(huán)套117中。
關(guān)于環(huán)塊的尺寸精度，當(dāng)其軸向尺寸精度不象其徑向尺寸精度那么高時(shí)，在多個(gè)環(huán)塊112A中必然要出現(xiàn)軸向厚度上的起伏，因此在相鄰環(huán)塊112A間形成一個(gè)高度為△t的臺(tái)階。圖6以稍微夸張的方式示出環(huán)塊112A在高度上是不相同的?？梢钥闯觯谙噜彽沫h(huán)塊112A之間分別形成臺(tái)階或高度差△t1、△t2和△t3。這種高度差在密封環(huán)112的端面上呈現(xiàn)出臺(tái)階。然而，根據(jù)本發(fā)明，可通過(guò)對(duì)密封環(huán)的端面進(jìn)行機(jī)械精整而消除這些臺(tái)階，由此使密封環(huán)組件具有基本上平滑的，且在周向?yàn)檫B續(xù)的平滑端面113?？梢岳斫猓@種機(jī)械加工是由于所有環(huán)塊112A都牢固地裝在環(huán)套117的槽120中才得以實(shí)現(xiàn)的。或者，密封環(huán)的平滑的、連續(xù)的端面也可以下列方式獲得將所有環(huán)塊112A放置在平整的表面上，對(duì)它們進(jìn)行機(jī)械加工使所有環(huán)塊112A都具有相同的高度，然后如圖5D所示，將加工后的環(huán)塊112A放置在環(huán)套117的槽120中。顯然，如果板塊131已受過(guò)精整加工而在厚度上非常均勻，能確保從上切下的所有環(huán)塊112A都極為一致，從而使環(huán)塊112A在組裝后的狀態(tài)下提供平滑且周向連續(xù)的密封環(huán)端面113，那么就不必對(duì)環(huán)塊112A的端面112A-4再進(jìn)行加工。
在工作中，密封環(huán)夾持件10由銷(xiāo)釘24導(dǎo)向，在轉(zhuǎn)軸1的軸向運(yùn)動(dòng)，并由螺旋彈簧8朝法蘭6彈性地偏置。結(jié)果是，固定在密封環(huán)夾持件10下端的密封環(huán)組件101中的密封環(huán)112，以和法蘭6的座面21流體密封接觸且可滑動(dòng)的方式被夾持。同時(shí)，密封環(huán)夾持件10的外周面上的密封圈14與密封殼102的蓋部11的內(nèi)周面可滑動(dòng)地流體密封接觸，由此防止流體通過(guò)葉輪3的殼2和轉(zhuǎn)軸1間的縫隙(如圖9所示)泄漏。
圖7表示了具有上述結(jié)構(gòu)的密封環(huán)組件101的一種變型101A。在圖7中，相同的標(biāo)號(hào)用于指示與圖3中相同的部件或零件。變型的密封環(huán)組件101A有一個(gè)由環(huán)形件117B和側(cè)壁件117C構(gòu)成的環(huán)套117D，環(huán)形件117B在包含組件101A軸線(xiàn)的平面內(nèi)呈現(xiàn)一個(gè)倒L形的橫截面，側(cè)壁件117C由多個(gè)螺栓139緊固到環(huán)形件117B上，以便當(dāng)兩零件117C和117B組裝起來(lái)時(shí)在其間限定一個(gè)環(huán)形槽120B。側(cè)壁件117C徑向內(nèi)側(cè)的壁面129的軸向外側(cè)部分徑向向內(nèi)傾斜，如129′所示。密封環(huán)112′的每個(gè)環(huán)塊112B部分地裝在槽120B中，并沿軸向部分地伸出槽120B，每個(gè)環(huán)塊都有個(gè)徑向外側(cè)表面130，表面130與壁面129的軸向外側(cè)部分129′的傾斜度一致地傾斜。正如前述的實(shí)施例101一樣，密封環(huán)組件101A也是由螺釘(未示出)可拆卸地緊固在密封環(huán)夾持件10的下側(cè)。
圖7所示的變型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可將密封環(huán)112′的環(huán)塊112B更加牢固地保持在槽120B中。
在所述的實(shí)施例和變型中，基本上為環(huán)形的座面21是由第一部件提供的，第一部件是隨轉(zhuǎn)軸1一同轉(zhuǎn)動(dòng)的法蘭6，并且密封環(huán)組件101或101A是由構(gòu)成第二部件10的密封環(huán)夾持件10可拆卸地夾持。不過(guò)，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然可以將密封環(huán)組件101或101A固定到第一部件6上，而使第二部件10提供座面21。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的軸封的另一個(gè)實(shí)施例。此軸封由標(biāo)號(hào)100A總體指示，它具有第一密封環(huán)組件101，該組件與第一實(shí)施例一樣固定在密封環(huán)夾持器10上。此外，基本上與第一密封環(huán)組件101結(jié)構(gòu)相同的第二密封環(huán)組件101B，可拆卸地固定到法蘭6的端面21C上。兩密封環(huán)組件101和101B的密封環(huán)112和112C，彼此以滑動(dòng)接觸的方式夾持在一起，從而避免流體泄漏。第二密封環(huán)組件101B的密封環(huán)112C和第一密封環(huán)組件101的密封環(huán)112可由同種材料制成。
在圖8所示的實(shí)施例中，密封環(huán)112和112C的徑向?qū)挾仁遣煌模@樣即使當(dāng)水力機(jī)械的轉(zhuǎn)軸1發(fā)生振擺時(shí)，也能確保流體密封的緊密度。也就是說(shuō)，寬度較小的密封環(huán)112總能以其整個(gè)軸向端面與寬度較大的密封環(huán)112C的相對(duì)的端面滑動(dòng)接觸，而不受水力機(jī)械轉(zhuǎn)軸1的振擺的影響。如果密封環(huán)112和112C由不同材料制作時(shí)，最好用較軟的材料制作寬度較小的密封環(huán)112。
當(dāng)密封環(huán)112由陶瓷材料制成時(shí)，必須用硬度相似的材料制成與密封環(huán)112接觸的密封面。圖8所示結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，不必將整個(gè)法蘭6用一般不太抗沖擊的陶瓷材料制造。
權(quán)利要求
1.一種用于端面機(jī)械軸封中的密封環(huán)組件，包括一個(gè)環(huán)形的環(huán)套，它有一個(gè)基本上為環(huán)形的端面，端面內(nèi)有一個(gè)基本上為環(huán)形的槽，一個(gè)部分地裝在所述槽中并由粘結(jié)劑固定到所述環(huán)套上的密封環(huán)，所述密封環(huán)由多個(gè)分塊(以下稱(chēng)為環(huán)塊)組成，每個(gè)環(huán)塊具有基本上為弓形的橫斷面、基本上為圓柱面的徑向內(nèi)表面和外表面、以及兩軸向端面和兩側(cè)面，所述各環(huán)塊放置在所述環(huán)形槽中，各環(huán)塊的一個(gè)端面裝在所述槽中，而另一端面軸向向外地凸出于所述環(huán)套的所述端面，所述各環(huán)塊沿著圓周一個(gè)挨一個(gè)彼此貼靠地布置，以構(gòu)成所述密封環(huán)，所述各環(huán)塊的另一端面基本上都位于同一平面上，以提供一個(gè)基本平滑的，在周向上基本連續(xù)的密封表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的密封環(huán)組件，其中所述環(huán)套由多個(gè)弓形截塊構(gòu)成，每個(gè)截塊都有兩個(gè)與周向相鄰的弓形截塊的兩周向端相接觸的周向端，其中每對(duì)周向相鄰的截塊間的連接部分基本上與彼此貼靠的至少幾對(duì)環(huán)塊端面的連接部分處于圓周上的相同位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的密封環(huán)組件，其中所述的環(huán)套由一對(duì)基本上為半環(huán)形的半套構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的密封環(huán)組件，其中所述環(huán)塊由石墨、陶瓷或樹(shù)脂制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的密封環(huán)組件，其中在所述環(huán)套的槽的底部成形有窄溝，它們沿著所述槽的兩側(cè)端面延伸，所述窄溝通過(guò)多條徑向穿過(guò)所述環(huán)套延伸的通道彼此連通，徑向內(nèi)側(cè)的一條窄溝至少通過(guò)一條徑向穿過(guò)所述環(huán)套的進(jìn)一步的通道與環(huán)套的徑向內(nèi)側(cè)表面相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的密封環(huán)組件，其中所述環(huán)套由一個(gè)環(huán)形件和一個(gè)環(huán)形側(cè)壁件構(gòu)成，該環(huán)形件在包含其軸線(xiàn)的平面內(nèi)呈現(xiàn)一個(gè)基本上為倒L形的橫截面，所述側(cè)壁件與所述環(huán)形件相連，以便在其間構(gòu)成所述的槽，所述側(cè)壁件的徑向內(nèi)側(cè)表面靠近所述環(huán)套的軸向外端的部分為傾斜表面，所述密封環(huán)的徑向外表面基本上與所述側(cè)壁件的徑向內(nèi)表面的傾斜度一致地傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的密封環(huán)組件，其中所述的粘結(jié)劑是環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑。
8.一種用于水力機(jī)械中的端面機(jī)械軸封，包括一個(gè)固定在水力機(jī)械的轉(zhuǎn)軸上隨之一同轉(zhuǎn)動(dòng)的、基本上為環(huán)形的第一部件，一個(gè)環(huán)形密封殼，它以流體密封的方式固定在包圍所述轉(zhuǎn)軸和第一部件的水力機(jī)械的殼上，一個(gè)基本上為環(huán)形的第二部件，它與所述密封殼連接，它能在所述轉(zhuǎn)軸的軸向運(yùn)動(dòng)，而不能相對(duì)所述密封殼轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)密封環(huán)組件，它可拆卸地固定到所述第一和第二部件中的一個(gè)上，并提供一密封表面，該密封表面與所述第一和第二部件中的另一個(gè)所提供的基本上為環(huán)形的座面相配合，以防止內(nèi)部流體通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸和所述密封殼間的縫隙泄漏，用于將所述密封環(huán)組件可拆卸地緊固到所述第一和第二部件中的一個(gè)上的元件，和一個(gè)彈性元件，它用于沿所述軸向偏壓所述第二部件，以保持所述密封環(huán)組件的密封面以滑動(dòng)且流體密封的方式與所述座面接觸，所述密封環(huán)組件包括一個(gè)環(huán)形的環(huán)套，它有一個(gè)基本上為環(huán)形的端面，端面內(nèi)有一個(gè)基本上為環(huán)形的槽，和一個(gè)密封環(huán)，它部分地裝在所述槽中，并由粘結(jié)劑固定到所述環(huán)套上，所述密封環(huán)由多個(gè)分塊(以下稱(chēng)為環(huán)塊)構(gòu)成，每個(gè)環(huán)塊有個(gè)基本上為弓形的橫截面，基本上為圓柱面的徑向內(nèi)表面和外表面，以及兩軸向端面和側(cè)端面，所述環(huán)塊放置在所述環(huán)形槽中，其中每個(gè)環(huán)塊的一個(gè)端面裝在所述槽中，而另一個(gè)端面軸向向外地凸出于所述環(huán)套的端面，所述環(huán)塊沿圓周一個(gè)挨一個(gè)彼此貼靠地布置，以構(gòu)成所述密封環(huán)，各環(huán)塊的另一個(gè)端面基本上都位于同一平面上，以提供一個(gè)基本上平滑的、且在周向上基本上連續(xù)的密封表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的軸封，其中提供所述座面的部件包括一個(gè)固定在所述轉(zhuǎn)軸上的法蘭。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的軸封，其中提供所述座面的部件包括一個(gè)固定在所述轉(zhuǎn)軸上的法蘭和一個(gè)第二密封環(huán)組件，第二密封環(huán)組件與第一次提到的密封環(huán)組件具有基本相同的結(jié)構(gòu)，并被可拆卸地固定到所述法蘭的徑向延伸端面，第一和第二密封環(huán)組件中的密封環(huán)以彼此滑動(dòng)且流體密封的形式夾持在一起，以防止流體泄漏。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的軸封，其中在所述第一和第二密封環(huán)組件中，一個(gè)組件的密封環(huán)的寬度比另一組件的密封環(huán)的寬度寬。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的軸封，其中所述第二部件包括一個(gè)密封環(huán)夾持件，該密封環(huán)夾持件帶有一密封圈，該密封圈在所述密封環(huán)夾持件和密封殼之間提供流體密封。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的軸封，其中所述第二部件包括一個(gè)密封環(huán)夾持件，該密封環(huán)夾持件裝有沿其軸向伸出的銷(xiāo)釘，在所述密封殼中有容納所述銷(xiāo)釘?shù)膶?dǎo)向孔，以便在所述轉(zhuǎn)軸的軸向引導(dǎo)所述銷(xiāo)釘。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的軸封，其中所述提供所述環(huán)形座面的部件包括一個(gè)固定在所述轉(zhuǎn)軸上的法蘭，所述法蘭具有多個(gè)弓形截塊和螺栓，利用所述螺栓將所述弓形截塊組裝在所述轉(zhuǎn)軸的外圓周面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的軸封，其中所述第二部件包括一個(gè)具有多個(gè)弓形截塊和螺栓的密封環(huán)夾持件，在每一截塊的兩周向端都配備有徑向向外伸出的凸塊，所述螺栓用于連接相鄰對(duì)截塊的相鄰?fù)箟K，由此將各截塊組裝起來(lái)以構(gòu)成密封環(huán)夾持件。
全文摘要
用于水力機(jī)械中的端面機(jī)械軸封，包括一種密封環(huán)組件。該組件可拆卸地固定在密封殼上，并具有密封表面。該密封面與轉(zhuǎn)軸上的法蘭提供的環(huán)形座面滑動(dòng)地、且流體密封地接觸。密封環(huán)組件是套裝型的，它包括一個(gè)環(huán)套和一個(gè)密封環(huán)。環(huán)套的一個(gè)端面內(nèi)成型有一環(huán)形槽。密封環(huán)部分地裝在此槽中并由粘結(jié)劑固定在環(huán)套上。環(huán)套和密封環(huán)分別由多個(gè)孤形截塊構(gòu)成，這些截塊沿圓周方向被連接起來(lái)。
文檔編號(hào)F16J15/54GK1031886SQ8710534
公開(kāi)日1989年3月22日 申請(qǐng)日期1987年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月3日
發(fā)明者杉本修, 堀田梯二, 新居勝敏, 會(huì)沢宏二, 川池和彥, 人見(jiàn)一郎, 井上久男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 西電力株式會(huì)社