專利名稱：軸的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪機(jī)中轉(zhuǎn)軸的一種密封裝置，具體講，涉及但不僅僅涉及一種非接觸式的轉(zhuǎn)軸密封裝置。
這種形式的軸封經(jīng)常是和抽運(yùn)氣體(氮?dú)?，氬氣，氫氣，天然氣，空氣?的機(jī)器一起使用的，在這種機(jī)器中，必須避免氣體沿著軸流出。由于一般使用的機(jī)器壓力高，速度快，為了降低密封處產(chǎn)生的熱以及減少密封件的磨損，軸封可以是非接觸型的密封。
當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速高于某一最小速度時(shí)，非接觸式運(yùn)行會(huì)避免這種不希望的面接觸，這個(gè)最小速度通常稱為脫離速度。
非接觸式軸封相對(duì)于密封表面相互接觸的密封來說，由于減少了磨損和降低了熱的產(chǎn)生，因而提供了一些優(yōu)點(diǎn)。的題目為“螺旋溝道非接觸面密封的基礎(chǔ)”一文(Journal of American Society of LubricationEngineers Volume 35，7，pages 367-375)，以及的題目為“由提高流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)而改進(jìn)了覆膜式氣體軸封的性能”一文(Transactions of theAmerican Society of Lubrication Engineers，Volume 23，1 pages 35-44)描述了非接觸式的密封技術(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，已被本文結(jié)合參照。
如使用普通的機(jī)械密封一樣，非接觸表面密封是由兩個(gè)密封環(huán)組成的，每個(gè)環(huán)都有一個(gè)精確加工的密封面。
這些密封面成圓錐形與轉(zhuǎn)軸垂直并與之同心。這兩個(gè)環(huán)相互接近，在零壓差和零轉(zhuǎn)速時(shí)兩個(gè)密封面相接觸。其中一個(gè)環(huán)通常通過一個(gè)軸套而固定在轉(zhuǎn)軸上。另一個(gè)則被安裝在密封外殼結(jié)構(gòu)中，而且可以允許沿軸向移動(dòng)。在環(huán)和外殼之間安裝一密封件，以便能使密封環(huán)做軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還防止密封的流體泄露。當(dāng)受到壓力時(shí)，這個(gè)密封件必須允許某些滑動(dòng)，因而通常選用一個(gè)優(yōu)質(zhì)的O-型環(huán)來完成這個(gè)任務(wù)。這個(gè)O-型環(huán)常被叫做輔助密封件。
如上所述，為了實(shí)現(xiàn)非接觸式密封的運(yùn)行，兩個(gè)相接觸密封表面中有一個(gè)上加工有淺的表面凹陷，它的作用是產(chǎn)生壓力場，來迫使兩個(gè)密封表面分開。當(dāng)壓力場產(chǎn)生的力達(dá)到足夠以克服推動(dòng)密封面關(guān)閉的力的時(shí)候，這兩個(gè)密封表面將分開而形成一個(gè)縫隙，這就產(chǎn)生了非接觸運(yùn)行。如上面參考文章所詳細(xì)解釋的一樣，分離力的特征是其大小隨著表面分離距離的增加而減少。另一方面，相反的力，也即關(guān)閉力取決于密封的壓力水平，就此而論(as such)并不取決于表面的分離。這種力是由密封的壓力和作用在軸向可移動(dòng)密封環(huán)背面的彈力所產(chǎn)生的。由于分離力，也即開啟力取決于兩密封表面之間的分離距離，所以當(dāng)密封件運(yùn)行或施加上足夠的壓差時(shí)，兩表面之間的平衡分離就會(huì)自動(dòng)建立。當(dāng)關(guān)閉力和開啟力處于平衡而大小相等時(shí)，就發(fā)生這種情況。平衡分離在一些間隔的范圍內(nèi)會(huì)不斷地改變。目的是讓這個(gè)范圍的低限高于零。另一個(gè)目的是使這個(gè)范圍盡可能地窄，因?yàn)樵谒母叨松?，表面之間的分離將導(dǎo)致密封件泄漏的增加。由于非接觸密封按定義是通過密封表面之間的一個(gè)縫隙而運(yùn)行的，所以與幾何結(jié)構(gòu)相似的接觸密封相比，它們的泄漏將比較多。但是，沒有接觸意味著在密封表面上的磨損為零，因而意味著在它們之間產(chǎn)生的熱量較低。正是這種產(chǎn)生的熱量少和沒有磨損才能把非接觸式密封運(yùn)用到高速渦輪機(jī)上，這其中密封的流體為氣體。渦輪壓縮機(jī)用來壓縮該流體，由于氣體的質(zhì)量較小，所以它們通常以非常高的速度運(yùn)行并有許多連續(xù)的壓縮階段。
如上面參考文章所解釋的，密封效力在很大程度上依靠于所謂的密封平衡直徑。這對(duì)于接觸式密封來說也是正確的。
當(dāng)從密封件的外徑施加壓力時(shí)，平衡直徑的減小會(huì)導(dǎo)致一個(gè)較大的力把兩個(gè)密封表面推到一起，因此在兩表面之間的間隙就會(huì)較小。于是，從該系統(tǒng)的氣體泄漏量就很少。
在實(shí)際安裝中，其目的是要在可利用的空間內(nèi)達(dá)到最大程度的密封。在達(dá)到這個(gè)目的的過程中，主要密封件的徑向面積是一個(gè)決定性的因素。
然而，主要密封件外徑的角速度也限制了密封效力，這個(gè)速度不能太高。
常常在實(shí)際安裝期間，總是希望增加工作壓力，但這卻受限于可以裝配入密封外殼中的密封件的尺寸。
通常，轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)能避免使密封環(huán)定位于內(nèi)軸套徑向法蘭和環(huán)繞內(nèi)軸套的軸向鎖定軸套之間的運(yùn)動(dòng)，其中轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)固定在內(nèi)軸套上隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此內(nèi)軸套則貼靠在密封環(huán)的密封面上。
有人曾經(jīng)建議，沿軸向同時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)地把該轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)鎖定在其外徑上，以便直接驅(qū)動(dòng)同時(shí)向內(nèi)集中力量來改進(jìn)US 5,388,843的密封件中所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。要完成這個(gè)工作，需把該密封環(huán)的外徑固定到一護(hù)罩部分上，該護(hù)罩部分從內(nèi)軸套的徑向法蘭開始沿軸向延伸。一個(gè)小的突起裝置用來將密封環(huán)固定到護(hù)罩部分上本發(fā)明試圖提供一種軸封，在該軸封中可以產(chǎn)生很大的密封效果。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種軸封，它包含有一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)并排安裝的密封元件，而這個(gè)密封環(huán)又安裝在貼軸裝配的內(nèi)軸套上；一個(gè)承口，它從軸套的內(nèi)部向外延伸而進(jìn)入密封環(huán)；以及一個(gè)鎖定件，它適宜于安裝入該承口，用來沿軸向并可快速轉(zhuǎn)動(dòng)地把該密封環(huán)鎖定在此軸套上。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一個(gè)裝配在軸封上的裝置。它包含有一密封環(huán)，一個(gè)軸套以及一個(gè)鎖定件。在該裝置中，該軸件適合于環(huán)繞該軸套安裝，以限定一承口，這個(gè)承口從軸套的內(nèi)部向外延伸進(jìn)入密封環(huán)，該鎖定件安裝到承口內(nèi)以沿軸向并可快速轉(zhuǎn)動(dòng)地把該密封環(huán)鎖定在內(nèi)軸套上。
有利地是，由于徑向空間不再被軸向鎖定套所占據(jù)，所以主要密封面的直徑可以增加，該軸向鎖定套是先前用來軸向鎖定該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和/或該內(nèi)軸套的護(hù)罩部分的。在那里此內(nèi)軸套的護(hù)罩部分位于主要密封件的外徑的外面沿軸向延伸，一些銷釘由此來驅(qū)動(dòng)和/或軸向鎖定此轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。此外，由于該鎖定件通過轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的軸向伸展面延伸，因而本發(fā)明可運(yùn)用到可反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)上。這個(gè)發(fā)明可改型安裝在已有的軸封上。
典型地是，會(huì)有幾個(gè)鎖定件，例如三個(gè)，被裝配進(jìn)軸封上的相關(guān)承口中。此外，該承口可以完全穿過內(nèi)套延伸。在這種情況下，環(huán)繞著軸伸展的間隙環(huán)把承口內(nèi)的鎖定件固定住。最好是，該承口是通過密封環(huán)/軸套形成的，當(dāng)這些部分通過鎖定件被固定在一起時(shí)，就確保了可靠的鎖定。
有利地是，該鎖定件是半月形(半圓)的。這就提供了力的平滑傳遞，來減小影響軸封的不平衡力。
最好是，該軸套包含一個(gè)徑向向外伸出的法蘭部分，但是它不包含從該法蘭部分的外部沿軸向延伸的護(hù)罩部分。因此，在與先前工藝相同的外殼中，可以裝入一個(gè)大一些的主要密封件，而不需要使用軸向鎖定套。
在典型的運(yùn)行期間，渦輪壓縮機(jī)開始工作，同時(shí)動(dòng)力單元開始使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在運(yùn)行中開始的加熱階段，軸的轉(zhuǎn)速可能非常低。典型地是，用油把軸支持在其兩個(gè)徑向軸承和一個(gè)止推軸承處。油在油泵中加熱，而且也接收壓縮機(jī)軸承的剪切熱。此油連司過程流體的渦流以及壓縮過程反過來又使壓縮機(jī)加熱。一但達(dá)到滿運(yùn)行速度，壓縮機(jī)會(huì)及時(shí)達(dá)到某個(gè)提高了的平衡溫度。在關(guān)閉時(shí)，軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)壓縮機(jī)開始冷卻。在這種情況下，壓縮機(jī)的各種元件以不同的速度冷卻。重要的是隨著溫度降低，軸的收縮速度與壓縮機(jī)機(jī)殼不同。這些先前工藝的輔助密封裝置可以在如美國專利Nos.4,768,790；5,058,905或5,071,141中找到。對(duì)于這種現(xiàn)象，工業(yè)上經(jīng)常使用的名詞是“密封面懸掛”。下一次壓縮機(jī)重新起動(dòng)，工作流體常常有很高的泄漏，常常是在這種情況下，密封件不可能再重新密封。因而必須把密封件取下來更換，既費(fèi)事又使生產(chǎn)受損失。
US 5,370,403和EP-A-0,519,586描述了通過試圖阻止輔助密封件的移動(dòng)來減少密封表面懸掛的方法。
最好是，將本發(fā)明應(yīng)用于這樣一種軸封，在這種軸封中，密封元件與密封環(huán)同軸安裝，在其相對(duì)著的兩表面之間形成一個(gè)主要密封，以基本防止流體越過主要密封件，從高壓的徑向一側(cè)向流向低壓的徑向一側(cè)。密封元件被一個(gè)偏壓裝置沿軸向推向轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)，此偏壓裝置在與密封元件相連的推動(dòng)器軸套和密封外殼之間起作用，而它們之間的輔助軸套是由位于徑向低壓側(cè)部分的槽中的密封件形成的。
通過在徑向上遠(yuǎn)離高壓源部分上提供此輔助密封元件，主要密封件很快產(chǎn)生一有效的阻礙。而且，在密封開始時(shí)，密封面懸掛問題在很大程度上得以減少甚至消除了。發(fā)明者認(rèn)為，在機(jī)器開始啟動(dòng)的過程中，也即密封元件與推動(dòng)器軸套的表面和外殼的表面進(jìn)行磨擦咬合的過程中，輔助密封元件會(huì)沿軸向滑動(dòng)，這時(shí)預(yù)期的改進(jìn)會(huì)把軸封的平衡直徑改變到磨擦咬合發(fā)生的地方。因此，由于密封件位于低壓側(cè)，因而平衡直徑朝著增加主要密封中閉合力的方向改變。通常，外殼和推動(dòng)器軸套之間的磨擦將沿軸封的平衡平衡直徑對(duì)齊。
這個(gè)發(fā)明尤其可以用在非接觸式密封上。
最好是，推動(dòng)器軸套是一個(gè)與密封元件分開的成L形的部件。彈簧(偏壓裝置)作用在外殼和L形軸套中平行于密封元件背面的那只腳之間。輔助密封在外殼的一個(gè)表面和L形軸套的另一條腿之間形成。最好是，此軸套的另一條腿沿徑向朝向外殼的里面。
有利地是，在推動(dòng)器軸套和密封元件之間的O-型環(huán)可提供進(jìn)一步的密封。其中，這個(gè)進(jìn)一步密封的O-型環(huán)位于半燕尾槽中。通常，此進(jìn)一步密封的O-型環(huán)是位于軸套上設(shè)置的方形切口或燕尾槽中的推動(dòng)器軸套和密封元件之間。常常使用燕尾槽，因而O-型環(huán)能可靠地安置在密封件內(nèi)。但是，當(dāng)密封件停止工作時(shí)，由于在燕尾槽中產(chǎn)生的壓力，密封件常被吹離該槽，否則就不能通氣。優(yōu)選的半燕尾形使得O-型環(huán)能做有限的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)允許壓力從槽中泄除。由于與拆除密封件相聯(lián)系的花費(fèi)高，因而這個(gè)結(jié)構(gòu)非常有利。
參考附圖，現(xiàn)在來介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中有

圖1，表示了本發(fā)明非接觸密封件的上半部分橫截面的視圖。
圖2，表示了沿圖1中線A-A的截面。
圖3，表示了本發(fā)明中主要密封的示意圖，圖上給出了壓力分布圖。
圖4a，表示了第一種可能的輔助密封裝置；圖4b，表示了第二種可能的輔助密封裝置。
本發(fā)明提供一個(gè)圍繞軸2的軸封1。通常在壓縮機(jī)、渦輪機(jī)或其他加壓機(jī)器的軸上沿第二(下游)密封件一前一后地設(shè)有兩個(gè)軸封(未畫出)，這里的第二密封形成對(duì)第一軸封的備份。
軸封1包含一個(gè)繞軸2安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)10，它沿徑向安裝在繞軸2安裝的內(nèi)軸套11的外面。
內(nèi)軸套11與軸2轉(zhuǎn)動(dòng)相連并與之沿軸向鎖定，密封環(huán)10通過一些鎖定件12與內(nèi)軸套11轉(zhuǎn)動(dòng)相連，每個(gè)這種鎖定件都延伸通過一個(gè)相關(guān)聯(lián)的承口，而此承口是由一些位于密封環(huán)10和內(nèi)軸套11中對(duì)齊的槽口所構(gòu)成的。內(nèi)軸套11包含一個(gè)徑向法蘭。
鎖定件12也能防止密封環(huán)10做軸向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在軸套/密封環(huán)中加工有承口，以確保相應(yīng)元件中的槽口能可靠地對(duì)齊。
間隙環(huán)18展繞在軸2的周圍并處在鎖定件18和軸2之間。
如圖2所示，鎖定件18最好是半月形的。這會(huì)減少轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的使軸封不平衡的力。
相對(duì)于先前產(chǎn)生同樣密封效果的已知密封來說，密封環(huán)10在內(nèi)軸套11上的這種配置，為主要密封提供的外徑比較小。因而在軸封1中產(chǎn)生的應(yīng)力就較小，軸封的重量就較輕，因此軸封1的泄漏就會(huì)降低。
與密封環(huán)10并列地安裝了一個(gè)不轉(zhuǎn)動(dòng)的密封元件14。在密封環(huán)10和密封元件14的徑向延伸的相互對(duì)著的密封面之間，形成了主要密封。密封元件14的密封面具有一些切進(jìn)其前方表面的淺溝，以產(chǎn)生兩個(gè)密封面之間所需的分離。當(dāng)然，這些淺溝也可以另外在轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)10中(如圖3所示)形成。
在我們1994年11月16日申請(qǐng)的待批申請(qǐng)No PCT/TB94/00379中，詳細(xì)地介紹了這種淺溝的優(yōu)選設(shè)計(jì)。這種淺溝的優(yōu)選設(shè)計(jì)為本文所結(jié)合參照。密封元件14一般是由碳或其他適合的材料做成的。
利用彈簧機(jī)構(gòu)15(圖中用虛線表示了一部分)，在密封元件14上對(duì)著密封環(huán)10沿軸向加上偏壓。此密封元件14可做有限的軸向移動(dòng)。彈簧機(jī)構(gòu)15通常包含一些(例如6個(gè))繞軸2分布的彈簧。在使用中，此彈簧15產(chǎn)生的力(典型約為50N)相對(duì)于密封產(chǎn)生的分離力來說是相當(dāng)小的，然而在沒有壓力的情況下，這足以使兩密封面運(yùn)動(dòng)而相接觸。彈簧15通過L形推動(dòng)器軸套17起作用，沿軸向?qū)χ芊猸h(huán)10推壓密封元件14的背面。
彈簧15頂著軸封1的外殼19的沿徑向向內(nèi)的法蘭起作用。
高壓氣體由外殼19被送到密封環(huán)10和密封元件14的徑向的外邊緣。這種氣體通常是適宜于通向大氣的干凈氣體，而不是機(jī)器的工作流體，當(dāng)這種氣體是工作流體時(shí)，可用管子把漏氣排出去燃燒(廢氣燃燒)。
高壓越過密封元件14的密封面，然后環(huán)繞著其背面。為了防止環(huán)繞密封元件14的高壓流體流通而設(shè)置了輔助密封。
在推動(dòng)器軸套17和外殼19向里延伸的徑向法蘭之間由O-型環(huán)20形成了一個(gè)第一輔助軸封。圖4a和4b表示出第一輔助軸封的另外可能的配置情況。圖4a表示出第一個(gè)可能的配置，其中第一輔助密封是由O-型環(huán)20a和支承環(huán)(back-up ring)20b所構(gòu)成。支承環(huán)20b可以由，例如，特福龍(Teflon)制成，而且安置在槽21的低壓一側(cè)。圖4b表示出第二個(gè)可能的配置，其中第一輔助密封是由彈簧加力的聚合物密封件20所構(gòu)成。
O-型環(huán)20安放于加工在L型推動(dòng)器軸套17的軸向伸展的支腳上的槽21內(nèi)。O-型環(huán)密封在外殼19的徑向法蘭的軸向延伸表面上。推動(dòng)器軸套17和外殼19上徑向法蘭的相鄰表面大致沿一條直線延伸，在運(yùn)行處于平衡時(shí)，這條直線處于密封的平衡平衡直徑上。由于該推動(dòng)器軸套支腳是從外殼19的徑向法蘭沿徑向向內(nèi)的，而且磨擦咬合不是在平衡平衡直徑上就是在平衡平衡直徑內(nèi)，所以O(shè)型環(huán)的磨擦咬合效應(yīng)將只會(huì)使平衡直徑減少。減少實(shí)際的平衡直徑會(huì)增加作用在主要密封上的關(guān)閉力。
例子一個(gè)軸封對(duì)受到100巴的氣壓的115mm的軸進(jìn)行密封。平衡的平衡直徑設(shè)為150.8mm，在這種情況下，在主要密封上產(chǎn)生了400到500N的關(guān)閉力。第一輔助密封O-型環(huán)20有一大約為3.5毫米(在新的時(shí)候)的徑向范圍。如果平衡直徑隨著O-型環(huán)20滑動(dòng)時(shí)，也就是在先前的工藝狀況下，O-型環(huán)20之間的磨擦咬合趨向于增大實(shí)際平衡直徑，則平衡直徑可能增加到最大值157.8mm。在這種平衡直徑下，作用在主要密封件上的凈開啟力大約為12000N。這個(gè)例子假定的情況是O-型環(huán)20不能在槽21中運(yùn)動(dòng)。通常，在低壓下O-型環(huán)20本來是會(huì)移動(dòng)的，然而，這個(gè)凈開啟力仍然比彈簧的關(guān)閉力可能高(典型的是在50N的范圍內(nèi))。
在圖3中用圖解來解釋了這種情況，該圖表示一個(gè)加在軸封1的主要密封件上的壓力分布圖。密封環(huán)10和密封元件14之間的距離被放大以便于圖示。頭部加大的箭頭30指出在密封件外徑上的高壓源。
線a表示在穩(wěn)定條件下軸封1運(yùn)行產(chǎn)生的壓力分布圖。最高的壓力產(chǎn)生于淺溝的徑向向內(nèi)的端部(這種情況在密封環(huán)10上有表示)，如線d所示。如可以看到的一樣，這種壓力比點(diǎn)f所示的在穩(wěn)定運(yùn)行情況下的高壓，線a，要高。在這種穩(wěn)定情況的平衡直徑用線e來表示，也就是平衡的平衡直徑。
線b圖解地表示出本發(fā)明的情況，它表示出開啟機(jī)器時(shí)壓力的分布圖。因?yàn)槊芊猸h(huán)10和密封元件14之間的距離較小，當(dāng)平衡直徑減小時(shí)，由線b畫出的封閉力比由線a表示的穩(wěn)定運(yùn)行的壓力高。于是，密封件被驅(qū)使進(jìn)入它的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，而與O-型環(huán)20的磨擦咬合無關(guān)。
線c圖示出先前工藝的情況，在這種情況下，O-型環(huán)卡住并增大機(jī)器開啟產(chǎn)生的平衡直徑。由于封閉力不會(huì)超過開啟力(高壓)，所以密封件被吹開，可見不會(huì)產(chǎn)生充足的力來允許形成主要密封。
在盡管沒有表示出來，高壓力卻是沿徑向向著平衡的平衡直徑里面延伸的實(shí)施例中，第一輔助密封的等效O-型環(huán)可以放置在一槽內(nèi)，該槽在平衡的平衡直徑徑向外側(cè)的部分上。在這種情況下，O-型環(huán)的磨擦咬合將趨于增加實(shí)際平衡直徑，這又趨向于增加在主要密封處所產(chǎn)生的封閉力。
圖解的實(shí)施例表示了在槽21內(nèi)的O-型環(huán)20。例如，在槽21的低壓一側(cè)可以添加一個(gè)由特福龍制作的支承環(huán)。
在密封元件14的背面和推動(dòng)器軸套15的徑向延伸支腿之間還形成進(jìn)一步的輔助密封。O-型環(huán)24位于加工在推動(dòng)器軸套15內(nèi)(然而另一種是加工在密封元件14的背面)的槽25里。槽25是一個(gè)半燕尾槽。槽25的這種形狀阻止了在槽25內(nèi)建立起壓力來，而在機(jī)器迅速減壓或其它短暫的情況發(fā)生時(shí)，此壓力下會(huì)使O-型環(huán)24被吹離槽25。槽25的這種形狀可以方便地應(yīng)用到所有的使用同樣放置輔助密封件的軸封外殼上。
當(dāng)然，槽的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)(沒有給出)可以用于此進(jìn)一步的輔助密封件，但這卻并不是優(yōu)選的。
圖4a和4b表示了另一個(gè)可能的密封裝置，它也可以使用在所有其它的實(shí)施例中O-型環(huán)被使用的位置上。當(dāng)減壓時(shí)，圖4b所示彈簧加力的特福龍“U”形密封件具有良好的特性，因此常常被使用。
如上所述，沿軸2使用了一前一后的密封件1，其第二密封件1當(dāng)作象是第一密封件的一個(gè)支撐。如果需要，也可沿此軸設(shè)置一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的密封件。
權(quán)利要求
1.一個(gè)軸封，它包含有一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)并排安裝的密封元件，該轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)安裝在繞軸安裝的內(nèi)軸套上；一個(gè)由此軸套里面向外延伸進(jìn)入密封環(huán)的承口；以及一個(gè)鎖定件，該鎖定件適宜于裝配進(jìn)入此承口來沿軸向并可快速轉(zhuǎn)動(dòng)地把此密封環(huán)鎖定在軸套上。
2.一個(gè)用于裝配在軸封上的裝置，它包含有一個(gè)密封環(huán)，一個(gè)軸套以及一個(gè)鎖定件，其特征在于此軸件適宜于環(huán)繞軸套裝配，以確定一個(gè)由軸套內(nèi)部向外延伸進(jìn)入密封環(huán)的承口；而此鎖定件裝入此承口把此密封環(huán)沿軸向并能快速轉(zhuǎn)動(dòng)地鎖定在內(nèi)軸套上。
3.按照權(quán)利要求1，或2所述的軸封或裝置，其特征在于此承口完全延伸過內(nèi)軸套。
4.按照權(quán)利要求1，2或3所述的軸封或裝置，其特征在于此承口是在這些部分被緊固在一起時(shí)，通過密封環(huán)/軸套而形成的，以便用鎖定件來確?？煽康逆i定。
5.按照權(quán)利要求1，2，3或4所述的軸封或裝置，其特征在于此鎖定件為半月形。
6.按照權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的軸封或裝置，其特征在于此內(nèi)軸套包含有一個(gè)徑向向外延伸的法蘭部分，但是不包含從此法蘭部分的外部沿軸向延伸的護(hù)罩部分。
7.按照前面權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的軸封或裝置，其特征在于該軸封包含有一個(gè)共軸安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)上的密封元件，以便在其相對(duì)的兩表面之間形成主要密封，來基本上防止流體流過主要密封件，從高壓徑向一側(cè)流向低壓徑向一側(cè)。偏壓裝置把此密封元件沿軸向推向轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)，此偏壓裝置作用在與此密封件相連的推動(dòng)器軸套和密封外殼之間，在它們之間由位于徑向低壓側(cè)部槽中的密封件而形成輔助軸套。
8.按照權(quán)利要求7所述的軸封或裝置，其特征在于該軸封是非接觸式密封。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的軸封或裝置，其特征在于徑向高壓側(cè)就是徑向外側(cè)，而該槽是在推動(dòng)器軸套上形成的。
10.按照權(quán)利要求7至9中的任一項(xiàng)所述的軸封或裝置，還包含有進(jìn)一步的密封，它是由在推動(dòng)器軸套和密封件之間的O-型環(huán)而提供的，其特征在于此進(jìn)一步的密封O-型環(huán)位于半燕尾槽內(nèi)。
11.按照前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的軸封或裝置，其特征在于氣體被抽運(yùn)而進(jìn)入密封高壓側(cè)的密封件和/或低壓側(cè)與大氣相通。
12.按照權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的軸封或裝置部可包含在渦輪機(jī)或其它加壓機(jī)器中。
13.參考上面附圖所述并由附圖所表明的軸封。
14.參考上面附圖所述并由附圖所表明的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種軸封(1),它包含有一個(gè)共軸地安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)密封環(huán)(10)上的密封元件(14),以便在它們相對(duì)著的面之間形成主要密封,來基本防止流體流過此主要密封。密封環(huán)(10)圍繞著軸(2)安裝在內(nèi)軸套(11)上。此內(nèi)軸套(11)沿軸向并可快速轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在此軸上。密封環(huán)(10)通過一個(gè)半月形鎖定件(12)的與內(nèi)軸套(11)相連,此鎖定件穿過內(nèi)軸套(11)向外延伸進(jìn)入密封環(huán)(10)。鎖定件(12)把密封環(huán)(10)沿軸向可快速轉(zhuǎn)動(dòng)地鎖定在內(nèi)軸套(11)上。
文檔編號(hào)F16J15/34GK1189206SQ96194689
公開日1998年7月29日 申請(qǐng)日期1996年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月20日
發(fā)明者P·J·奧貝爾, M·E·M·拉布特奧 申請(qǐng)人:德雷瑟-蘭德公司, 詹姆斯·杰拉爾德·霍爾德克羅夫特