[发明专利]用于泵送流体的设备有效

专利信息
申请号: 201280041371.3 申请日: 2012-08-16
公开(公告)号: CN103917810B 公开(公告)日: 2016-11-30
发明(设计)人: H.曼宁恩;J.佩尤鲁 申请(专利权)人: 苏尔寿管理有限公司
主分类号: F16J15/34 分类号: F16J15/34
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李涛;何逵游
地址: 瑞士温*** 国省代码: 瑞士;CH
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摘要:
搜索关键词: 用于 流体 设备
【说明书】:

发明涉及用于泵送流体的设备,特别涉及用于密封设备尤其是鼓风机和泵的轴的滑动环密封件,所述设备用于泵送流体,比如液体、气体或其混合物以及固体。本发明也可以应用于轴向密封其它设备的轴。

滑动环密封件已经被用于离心泵、气体鼓风机和相应的应用,其中有必要防止流体即待泵送的介质沿旋转轴的方向流动。离心泵被用于例如泵送干净液体、肮脏液体和包含大量固体的液体。在离心泵中,泵轴必须被密封,用于防止轴向流动,使得待泵送的流体首先不能终止于在轴的轴承上,其次远离产品或泵室或预留给待泵送流体的涡室。

在离心泵中,密封装置定位在泵的螺旋或涡室后,即在叶轮与泵的轴承之间。存在多种密封件类型。最有可能地,第一密封件是填料密封件,其中密封绳或密封环位于环绕轴的填料盒内。此外,油脂可以与丝线或环一起或者甚至可以单独地被使用在密封装置中。丝线或填料环必须围绕轴被紧紧地填充,由此使得填料盒必须在服务期间被张紧。为此目的,填料盒具有可张紧的封盖,其轴向方向可移动。填料密封件在实践中已经由于过时而不再使用,但是仍然可发现它们被用于例如作为船的螺旋桨轴的密封件。

目前,具有密封表面的单作用或双作用滑动环密封件被配置在旋转密封部分与固定密封部分之间。实际的密封构件是圆形密封环,其由陶瓷或其它耐用材料制成,使得它们可以被配置成彼此处于机械接触。由于该构造,这些密封件被称为滑动环密封件。密封环的密封表面被加工得非常精确,并且密封效果是基于平坦的且直的表面之间存在的间隙如此小以致待泵送流体不能在密封环之间流动。然而,这些滑动环密封件的确需要一定的润滑和冷却,由此它们必须被提供润滑和冷却介质源。然而,在密封环中使用的材料如今是非常耐用,它们甚至耐受一定的干运转,由此使得滑动环密封件在许多应用中变得非常普及。

元件滑动环密封件、盒式密封件、根据DIN 24690的改良或一体化密封件已经被用作用于轴向密封离心泵和气体鼓风机的双作用密封件。它们的机械设计和密封液体连接具有结构差异,但是它们都被设计为用于传统或传统型的轴向延伸密封腔。这些密封件的共同和必要特征是:密封件的滑动环对是被连续地定位,即一个接一个地位于轴上,在其间留出密封液体腔。密封液体管道通常被配置在密封液体腔的中心部分中。

以上提及的双作用密封件的设计造成多个问题。由于密封件的滑动环对的接连配置,密封件变长,由此使得支承轴和叶轮的轴承必须定位成与叶轮相距可观的距离。因此,轴承力增大,并且轴承必须定尺寸为用于更大的载荷。因此,自然地存在对更大和更昂贵轴承的需求。轴的长距离导致轴的更大弯曲,由此叶轮的更大运转间隙是必要的,导致更大的泄漏损失。为了限制径向作用力,将必须使用所谓的复式或双涡室或更厚且更昂贵的轴。轴的更大弯曲对滑动环密封件引起更大的角误差,其在定尺寸时必须被纳入考量,并且使得密封件更容易泄漏或不均匀地磨损。总而言之,长密封结构导致尺寸更大且更昂贵的结构。

SE 408458论述了一种密封结构,其中滑动环对沿径向方向并排配置。旋转滑动环已经被配置在轴上与旋转机器元件相距一定距离,使得密封装置的固定部分即固定滑动环以及密封装置的其它非旋转部分保持在旋转滑动环与旋转机器元件之间,从而在它们自身与轴之间留出窄间隙。面向轴的固定且不旋转的密封部分的内侧被PTFE套筒和波纹管覆盖。

虽然密封装置的轴向长度可能略微短于具有轴向接连的滑动环对的普通双作用密封件,但是以上论述的密封结构具有其自身的少数缺点或问题。首先,密封件只能用于待泵送液体基本上干净的这种泵送应用,即待泵送液体不含固体,所述固体可能填充密封装置的固定部分与轴之间的窄间隙。只要是不干净的液体,则液体中的固体会进入间隙并非常快速地磨损固定的PTFE密封部分。其次,流体以及可能卷入进入间隙的流体中的杂质或固体由于轴的旋转而旋转,由此使得如此生成的离心力推动流体克服并趋向密封环。并且第三,泵不能定位成直立姿势以使其轴是竖直的并且叶轮处于轴的下端部处,因为在这种情况下,进入密封液体腔的气体开始从滑动环所在之处的上端部充注腔,并且气体不能逸出密封液体腔,而密封件开始干运转。

本发明的一个目的是提供一种新的滑动环密封件,其与以上描述的结构相比,在由密封件环绕的轴的方向上具有较短的距离。

本发明的另一目的是还提供一种结构,通过该结构使得有可能减少公知解决方案的至少一个缺点。

本发明在一方面基于提供在轴上一个嵌套在另一个内的滑动环对,而在另一方面基于配置滑动环的旋转体面向叶轮,由此使得滑动环对定位在更靠近叶轮的密封装置的轴向端部处。

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