[发明专利]具有波纹管元件的机械密封装置

说明书

本发明涉及一种机械密封装置，其包括旋转滑环(11)和固定滑环(12)，旋转滑环(11)和固定滑环(12)之间限定有密封间隙(13)，以及波纹管单元(2)，其具有波纹管元件(3)和中间盘(4)。波纹管元件(3)具有第一连接区域(31)、第二连接区域(32)和波纹管中间区域(33)。波纹管元件(3)由弹性体材料制成并且在旋转滑环(11)和旋转结构部件(10)之间提供连接。中间盘(4)配置于波纹管元件(3)和旋转滑环(11)之间，中间盘(4)具有至少一个缝(47)，缝(47)具有比缝长度(S)小的缝宽度(B)。缝(47)在一侧封闭，使得连接区域(49)保留在中间盘(4)的缝(47)的区域中。

技术领域

本发明涉及一种具有波纹管元件的机械密封装置，该装置在运行期间具有改进的轴向重新调整性能。

背景技术

从现有技术的不同实施方式中已知具有波纹管元件的机械密封装置。原则上，波纹管元件能够是特别有助于在例如轴偏差的情况下的机械密封的轴向重新调整的弹性体波纹管或金属波纹管。已经发现，特别是当使用弹性体波纹管时，这可能导致机械密封装置的恶化的重新调整性能。一方面，这归因于如下事实：由于弹性体材料的柔软性，波纹管元件的支撑肩部可能粘附在轴表面等上，并因此不能足够快速地跟随轴向重新调整。如果例如在轴表面上存在可能是在运行期间由轴上的沉积物导致的污染物，则这种情况更加有可能发生。这在机械密封装置的较长运行之后可能导致完全阻碍波纹管元件的轴向移动性。此外，已经发现，即使不存在污染物，由于弹性体材料和轴之间的增大的摩擦，弹性体波纹管的支撑肩部也能够导致对与运行期间发生的振动有关的重新调整性能的阻碍。上述问题能够导致运行期间在密封间隙处的渗漏增大甚至机械密封装置的故障。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有弹性体波纹管元件的机械密封装置，该装置在其整个使用寿命中具有改进的重新调整性能，同时该装置具有简单的结构和简单、低成本的可制造性，这特别用于避免重新调整过程中发生的波纹管元件的捕获或卡住。

该目的借助于具有方案1的特征的机械密封装置来实现。从属方案示出了本发明的优选的进一步开发。

根据本发明的具有方案1的特征的机械密封装置具有显著提高旋转的弹性体波纹管元件的轴向移动性的优点。因而，能够实现机械密封装置的大大改进了的轴向重新调整性能，导致了在运行期间特别是密封机械装置的启动过程期间的大大降低了的渗漏率。根据本发明，这是通过具有波纹管单元以及独立的环形中间盘的机械密封装置实现的。波纹管元件包括用于连接至诸如旋转轴的旋转结构部件的第一连接区域，用于连接至旋转滑环的第二连接区域，以及配置于第一连接区域和第二连接区域之间的柔性波纹管中间区域。这里，波纹管元件完全由弹性体材料制成。中间盘由比弹性体材料坚硬的材料、特别是合成材料制成。这里，环形中间盘以如下方式配置于波纹管元件：中间盘的第一侧抵接旋转滑环、特别地在旋转滑环的后侧抵接旋转滑环，并且中间盘的第二侧抵接波纹管元件、特别地在第二连接区域处的波纹管的凸沿处抵接波纹管元件。这样，中间盘具有至少一个缝，该缝的缝宽度小于缝长度。这样，以如下方式在一侧封闭缝：连接区域保留在缝区域中的中间盘处。换言之，缝并非连续地设置于中间盘，而是该缝仅部分地形成于中间盘，使得中间盘的环形封闭区域仍然保留在连接区域。因此，由于在中间盘中部分设置的缝，因此如果被加热，则中间盘能够在运行期间容易地膨胀，并且随着冷却能够再收缩。这里，缝用于防止中间盘在冷却时收缩至例如轴的旋转结构部件。在缝端处的连接区域防止中间盘变宽。

特别优选的是，缝以开始于中间盘的内周的方式设置于中间盘。以此方式，中间盘的温度所致的膨胀过程和收缩过程能够通过中间盘最优地补偿。在冷却期间，减小了中间盘的内周处的缝的孔区域中的缝宽度。这里，缝防止了中间盘收缩至旋转结构部件。

特别优选的是中间盘具有恰好一个缝。以此方式，可以确保中间盘的充分的温度相关的变形能力。

优选地，缝宽度对应于连接区域的径向长度。