[发明专利]机械密封件及其滑动环

说明书

本发明涉及一种具有旋转部分和非旋转部分的机械密封件，旋转部分至少具有旋转滑动环（24）和旋转滑动环托架，并且非旋转部分至少具有非旋转滑动环（36）和非旋转滑动环托架（34），其中该机械密封件设置有在旋转滑动环（24）和非旋转滑动环中的一个中的周向沟槽（54、58）以及与机械密封件（10）通信的传感器（62）。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的机械密封件和根据权利要求11的前序部分的滑动环。

背景技术

机械密封件在各种轴密封应用中正获得越来越多的认可。机械密封件发现在各种泵、混合器和搅拌器中的使用。机械密封件具有相对简单的结构，它们耐高温并且它们的维护和维修相对容易。但是，就像所有种类的密封件一样，它们的寿命难以预测。也不大可能对密封件的条件执行任何视觉监控。因此，现有技术包括讨论机械密封件的条件的监控的许多文献。

US-A-6,065,345讨论了一种在设置有旋转部分的设备中、特别是在泵中监控机械密封件的条件的方法，所述泵具有用于运送流体的旋转轴，在该设备的操作状态下，在离散时间处连续测量密封件的声音发射，并且从声信号获得至少一个统计特性值。上文所讨论的专利的目的是监控密封件的滑动条件。换句话说，如果密封件开始变干，即冲洗由于某种原因而没有正常工作，则来自密封件的声发射会随着润滑膜的条件改变。该美国专利还讨论了泵的旋转速度、冲洗液的温度、待泵送的流体的压力等对密封件的声发射的影响，由此，即使滑动条件没有改变，声发射也可能改变。

US-B1-6,360,610讨论了特别适用于监控两个液体润滑机械密封件面的界面的系统和方法。该系统通过使用波源来产生超声剪切波、将波导向界面、在波与界面相互作用之后检测所述波并将所检测的波与预定的波特性进行比较来监控界面。基于该比较，可以触发警报。警报可以指示机械密封件失效。在优选示例中，该方法涉及检测密封件面之间的润滑膜的破裂并检测过度的粗糙接触。润滑膜的破裂和过度的粗糙接触是密封件失效的前兆。超声换能器被放置在一个所述密封件面的后面，并用于产生超声剪切波（以已知的频率和振幅），该超声剪切波朝向两个密封件面之间的界面传播。通过监控传输通过界面或被界面反射的波的振幅，人们能够检测膜破裂和所述面之间的接触程度。

讨论滑动表面之间的流体膜的条件的又一份文献是GB-A-2430034。其公开了使用至少一个声发射传感装置来间接和/或远程监控一件旋转装备的健康状态的条件监控系统，以及其作为例如机械密封件或轴承组件的应用。声发射传感装置能够被放置成直接或间接接触反向旋转表面。由声发射传感装置发出的信号能够被放大、针对背景噪声被过滤、计算、与参考值进行比较并存储在数据存储装置上。

US-B2-8,527,214讨论了示出机械密封件的滑动表面的磨损程度的机械装置。所讨论的机械装置一方面是测量由于磨损引起的滑动环的物理轴向运动的简单装置，但是另一方面，在大多数应用中，实践中相当难以将其与机械密封件这样结合布置。尤其还将难以将从动件布置成与旋转滑动环托架机械接触，旋转滑动环托架的轴向运动将被测量，如专利中所指导的那样。

换句话说，上文引用的现有技术讨论了或者其中机械密封件表面的润滑已经失效或即将失效的异常操作条件或者正常操作条件下的磨损。然而，根据现有技术，监控正常操作条件下的磨损需要这种装置：尽管该装置在原理上简单，但难以构造，并且包括功能失效的巨大风险，因为在所引用的专利（US-B2-8,527,214）中讨论的从动件也易于磨损。

因此，本发明的目的是解决至少一个上文所讨论的问题。

本发明的另一个目的是增加机械密封件的操作的可靠性和可预测性。

本发明的又一个目的是介绍一种机械密封件，该机械密封件设置有可靠且简单的器具，以用于监控机械密封件在正常操作条件下的磨损。

发明内容

如在独立权利要求和描述本发明的不同实施例的更多细节的其它权利要求中所公开的，基本上满足了本发明的至少一个目的。