[发明专利]旋转装置

说明书

本发明涉及一种旋转装置，该旋转装置用于传送至少一种增压处理流体，它包括一中心轴，在该中心轴上布置有多个环元件，这些环元件包括：至少一个出口环，该出口环有多个出口，这些出口通过环状通路与该轴内的相应通道连通；以及多个支承环，该多个支承环中的至少一个静止地布置于该轴上；用于使布置在可相互运动的环元件之间的环状通路密封的动态密封装置；以及支承装置，用于相互支承该环元件。

上述类型的旋转装置在没有先期出版的挪威专利申请No.981379中进行了说明。该旋转装置包括多个环状通路元件，这些环状通路元件分别由所谓的中间环和外部出口环构成，在该中间环和外部出口环之间确定了用于流体传送的环状通路。中间环静止地布置在该轴上，在该中间环的各侧布置有支承环，该支承环有一个用于相对于中间环而进行支承的支承件。而且，在中间环和各支承环之间布置有轴向动态密封件，该动态密封件与支承环成一体。在轴和中间环之间布置有径向静态密封件，在各支承环和出口环之间也布置有径向静态密封件，以便密封环状通路中的流体。后一种静态密封件距该轴相对较远，因为中间环必须有足够能安装支承装置和所述动态密封件的径向延伸部分。动态密封件成一体地在支承环内，该支承环仅在一处进行固定或支承，这时，在某些故障情况下密封区域的变形将是一个限制因素。

对于径向静态密封件，由于在该密封件周围区域的温度梯度和内部压力而引起的变形和膨胀是限制该旋转装置的工作的主要因素。

本发明的总体目的是提供一种旋转结构，该旋转结构将扩大该旋转装置相对于流量、压力和温度的工作极限，且该旋转结构还意味着结构和装配更简单，从而降低制造成本。

本发明的另一目的是提供一种旋转结构，其中，去除了某些以前所用的关键密封件，且环元件能在动态密封件工作区域内更好地固定或支承，这意味着该密封件能够在更优的条件下工作。

本发明的又一目的是提供一种旋转结构，该旋转结构适于形成具有完全独立的通道的多通道旋转装置，且该旋转结构还能够在对某些旋转装置通道进行更换或维修时，通过在该旋转装置中的其它通道而维持生产。

为了实现上述目的，本发明提供了一种如前所述类型的旋转装置，该旋转装置的特征在于：在轴和出口环之间布置有一定距环，该定距环相对于轴静止，且在该出口环的各侧布置有支承环，该支承环相对于轴静止，并且该支承环由定距环和轴向支承件沿轴向进行支承，该轴向支承件布置于离该定距环一定径向距离处，并在支承环和出口环之间，在出口环和各相邻支承环之间的动态密封装置布置在定距环和所述轴向支承件之间的区域内。

在该旋转装置的一个优选实施例中，定距环包括多个径向孔，这些径向孔与轴上的环状通路形式的周向槽连通，并与在出口环的相邻端表面上的环形槽连通。而且，优选是，出口环在其外端有一对轴向相对的环形凸缘，该环形凸缘与相应的支承环毗连，径向支承件布置于各环形凸缘的内表面和所述支承环的相邻表面部分之间。

可以看出，在本结构中，环绕动态密封件的环元件在两个位置被支承，即在定距环和轴向支承件中，这意味着能大大减小变形，这是保证密封件和该旋转系统安全工作的一个最重要的前提条件。

在本发明的旋转装置中，与前述已知的旋转结构相比，各环元件的结构和功能改变。具有轴向和径向支承件的所述密封结构使得相对运动和摩擦状况可以进行控制。除了没有静态的径向密封件与该出口环相连外，还由于出口环的结构，使得该出口环的尺寸能够用于较大的流量，同时还有较高的压力和较高的温度梯度。

因为只有出口环可相对于中心轴旋转，而其余的环元件都静止地布置于该轴上，因此，在本旋转结构中的流体通道都彼此独立。这样，人们能够通过该旋转装置中的独立通道工作，这意味着人们能够在需要时仅使用一定数量的通道。未使用的或空闲的通道可以进行释压，且在其余通道进行工作时不会旋转，因此，可以避免磨损工作寿命有限的那些部分。这大大优于现有技术。

下面将结合实施例并参考附图介绍本发明，附图中：

图1所示为本发明的旋转装置的轴向剖视图；

图2所示为包括一对相互独立的旋转组件的旋转装置的轴向剖视图；

图3和4表示密封装置的两种可选结构；

图5和6表示支承装置的两种可选结构。