[发明专利]具有热稳定接合环的机械密封件

说明书

依照美国专利法第119条，本申请要求了2006年4月6日递交的美国临时申请No.60/789,860的优先权。

技术领域

本发明涉及一种机械端面密封组件。更具体地说，本发明涉及一种具有热稳定接合环的高温机械端面密封组件。

背景技术

泵，尤其是那些精炼厂和化工厂中的泵，通常操作难以密封的、包括丙烷、丁烷，以及其他不稳定的、易燃烧的或有毒的液体。这些液体可导致短的密封寿命和不希望的产品泄漏。

机械端面密封组件是已知的，并为产品泄漏的成功解决方案。在具有壳体和延伸的旋转轴的泵中，机械端面密封组件被广泛运用于密封液体。密封组件通常包括一对环形密封环，该对环形密封环限定一对相对可旋转的环形密封表面，该对环形密封表面被紧压在一起以限定密封交界面。这些密封环通过装配部件被支撑在轴和壳体上。一个密封环，即主环，能在轴向移动，并通过压缩弹簧或金属波纹管被紧压为与其它密封环，即接合环，的面对面接触，该接合环被固定以防止相对于壳体的轴向运动或旋转运动。

密封组件可包括单一密封件，串列密封件或双密封件，其中缓冲流体压力以高于被密封的过程流体的压力被供应，从而防止过程流体穿过密封环端面泄漏。这种机械密封件可从伊利诺斯州莫顿格罗夫的约翰克兰公司(John CraneInc.，Morton Grove，Illinois)获取，并在公开号为5,901,965和5,954,341的美国专利中公开，其公开内容通过引用被合并于此。本发明为在对公开号为5,901,965和5,954,341的美国专利中类型的机械密封件的改进。

图1示出传统(现有技术)的用于在壳体1020和旋转轴1016之间密封的固定高温机械密封组件1010。尽管其它的密封结构，例如双密封、串列密封或三密封结构，在现有技术中也已知，但图1的机械密封组件1010具有单一密封结构。

机械密封组件1010包括连接至壳体1020的压盖板1022。机械密封组件1010进一步：包括与旋转轴1016旋转地移动的主环1034，和被固定以防止旋转运动的接合环1044。

主环1034和接合环1044限定了有互相啮合关系的径向延伸的密封端面1040和1058。主环1034过盈配合在罩1036中。波纹管1038把罩1036和主环1034推向接合环1044。

接合环1044包括径向向外延伸的盘部1046。接合环1044的盘部1046定位于限定在压盖板1022上的环形槽1072内。

由不锈钢和柔性石墨形成的螺旋缠绕的副密封件1048也定位于限定在压盖板1022上的环形槽1072中。在安装位置，螺旋缠绕的副密封件1048位于接合环1044的盘部1046与壳体1020之间。

一系列轴向延伸的紧固件1028将压盖板1022紧固至壳体1020。副密封件1048和接合环1044的盘部1046在压盖板1022和壳体1020之间被轴向地定位。收紧紧固件1028将副密封件1048和接合环1044的盘部1046轴向夹紧，以将接合环1044轴向和径向地紧固。尽管，这种配置能有效地将接合环1044紧固至压盖板1022和壳体1020，但接合环1044的盘部1046上的夹紧力的施加可使接合环1044的密封端面1058变形。

图2示出另一传统(现有技术)的用于壳体1120和旋转轴1116之间密封的固定高机械密封组件1110。机械密封组件1110包括连接至壳体1120的压盖板1122。机械密封组件1110进一步包括：与旋转轴1116旋转地移动的主环1134，和被固定以防止旋转运动的接合环1144。

主环1134和接合环1144限定了有互相啮合关系的径向延伸的密封端面1140和1158。

接合环1144包括径向向外延伸的盘部1146。接合环1144的盘部1146定位于限定在压盖板1122上的环形槽1172内。

两个螺旋缠绕的副密封件1148和1149也定位于限定在压盖板1122上的环形槽1172中。在安装位置，一螺旋缠绕的副密封件1148位于接合环1144的盘部1146与壳体1120之间。另一螺旋缠绕的副密封件1149位于接合环1144的盘部1146与压盖板1122之间。