专利名称:改进的旋转密封件的制作方法
本发明涉及旋转密封件，特别是在旋转轴与压力容器、泵之类或真空泵的外壳之间的密封件，该容器壁的两侧有不同的流体压力。这些流体不但可含有液体和气体，而且可含有稀浆，诸如混凝土混合料和那些混合有各种加工化合物的混合料。
填料盒装置被用来防止沿着那些穿过缸筒或其它装有蒸汽、水或油的容器的孔的活塞杆、叶轮轴或其它活动零件的泄漏。填料盒由盒和填料盖组成，后者被安排成挤压环绕转动零件进行密封的填料。
另一方面，人们已经使用简单的环形密封件环绕旋转轴，容器内的流体压力推压密封件，在转轴和转轴穿过的孔的内环面之间形成密封作用。
在美国专利4465285，4437673和2990220，以及在美国专利1559267中描述了更复杂的密封装置。它们的缺点是过分复杂。
依照本发明所提供的一种密封组件，包括第一种第二密封构件以及轴构件，其中一个所述密封构件适于密封地安装在轴构件上，而另一个所述构件适于密封地环绕容器壁的孔口而安装，在容器使用时，在所述容器的所述壁的两侧上有不同的流体压力，该轴穿过所述孔口。其中的第一和第二密封构件配合，在轴构件和所述容器之间形成旋转密封，其中一个密封构件提供一个具有光滑平面区的支座，另一个密封构件包括一个与支座的光滑平面区密封相接的唇部，在流体压差作用下，它适于被压靠在所述光滑面上，以便形成所述旋转密封。密封组件还包括制动装置，用于将具有所述唇部的密封构件的根部啮合，以限制其向着所述支座的所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在具有所述唇部的密封构件上就会产生该轴向移动。
依照本发明的另一个方面所提供的一种密封构件，包括外壳支座、轴构件和密封构件，密封构件适于被安装在轴构件上，以在轴构件和外壳支座之间形成旋转密封。其中，外壳支座以可装拆的方式密封联接在容器壁的孔口上，容器在使用时，所述容器壁的两侧有不同的流体压力。外壳支座有一通孔，可容纳轴在其内旋转。外壳支座有光滑平面区，在外壳支座的面向较高压的一侧环绕孔口而向外伸展。轴构件有制动装置，将密封构件的根部啮合住，限制其向着所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在密封构件上就会产生该轴向移动。密封构件还包括唇部，它密封地与外壳支座的光滑平面区相接，适于在流体压力作用压下靠所述光滑平面，以便形成所述旋转密封。
外壳支座最好借助于静止橡胶密封件直接密封装配在容器的孔口上。这种实施方案特别适用于新的设备上，其中的支座可以直接装配在容器壁上。
另一方面，外壳支座可以密封装配在外壳上，该外壳以可装卸的方式密封联接在容器壁的孔口上。这种特殊的实施方案特别适用于现有的设备上，作为磨损密封装置或埴料盒的替换件。
轴构件最好带有台肩装置，对密封构件起制动装置的作用。这种台肩装置最好是以环绕轴的圆周边的沟槽形式提供的。或者该台肩可以用安装在轴上的轴环来提供。
有利的是，轴构件可以包括一个带有台肩装置的套筒，轴可以穿过套筒。与上述的外壳相结合，使用套筒的优点是可以对任何旋转轴提供密封装置，这种密封装置在现有的设备上可用作填料盒的替换物。
这种套筒可以有螺纹孔，以便可以用适当的平头螺丝将套筒固定到轴上。在这种情况下，套筒和轴之间的密封可以用普通的O形密封圈来恰当的完成。
另一方面，制动装置可以靠将密封构件直接粘接在轴上来提供;或者将密封件直接粘接在套筒上，套筒用平头螺丝固定在轴上，并用O形密封圈密封，如上所述。
另一方面，制动装置可以由轴环来提供，该轴环有突边伸入到密封件根部的槽内，轴环靠适当平头螺丝拧紧到轴上，因此限制密封件向支座平面的轴向移动。
依照本发明的另一方面提供的一种密封组件，包括密封构件、轴构件和密封支座构件，后者适于安装在轴构件上，在轴构件和密封构件之间形成旋转密封。其中，支座构件以可装卸的方式环绕轴构件而密封联接，支座构件有光滑平面区环绕轴而向外伸展，而密封构件以可密封连接的方式环绕容器壁孔口，该容器在使用时，在所述容器的两侧有不同的压力。密封构件上有通孔，可容纳轴构件在孔内旋转。压力容器壁有制动装置，用于啮合密封构件的根部，限制其向所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在密封构件上，就会产生该轴向移动。密封构件还包括唇部，它与支座构件的光滑平面区密封相接，适于在流体压力作用下压靠在所述光滑平面上，以便形成所述旋转密封。
在一个典型的使用支座和套筒的实施方案中，密封件尺寸例如直径约为38mm，提供有相当于密封唇在轴向方向的变形约1.5mm的予压或挤压载荷。用两个或多个平头螺丝将套筒固定到轴上是有利的。可以使用其它适当的固定套筒的装置。在装配以前，将平头螺丝安放在它们相应的螺纹孔的上部，螺丝头伸入外壳的过孔内。处在该位置时，平头螺丝将限制套筒沿轴向移动，从而保持了予压或挤压载荷。在将套筒固定到轴上时，依次将各平头螺丝向下拧到轴上，以使予载得以保持。换句话说，拧紧第一个螺丝可将套筒与轴固定，而拧紧第二个和其它任一个螺丝时将套筒保持在相对于外壳的正确位置上。当对轴的固定已经完成时，可将第二和任何其后的螺丝拧紧，从而将套筒从其夹持在外壳内的位置释放，以使其可在外壳内自由旋转。但是，套筒由于与轴固定，仍然限制了其沿轴向的移动。
使用双密封装置是有利的，其中的第二密封件作用在位于第一平面后面的第二平面上。
下文参照附图叙述本发明的实施例，这些实施例仅仅是为了说明的目的。
图1 是依照本发明的一种采用外壳的密封组件的剖视图;
图2 是依照本发明的一种采用外壳并包含双密封件的实施例的部视图;
图3 是依照本发明的一种不带有外壳或套筒的密封组件的实施例的剖视图;
图4 是另一种采用轴环的实施例装置的剖视图;
图5 是另一种对套筒使用密封胶的实施例装置的剖视图;
图6 是另一种采用不同的轴环的实施例装置的剖视图;
图7 是一种实施例装置的剖视图，其所采用的密封件和密封座的位置关系与图1至图6的实施例装置的位置关系相反，即密封件装在壁上，而密封座装在轴上。
图1 所示的密封组件包括环形板状外壳1和穿过其内的套筒2，套筒2可绕其轴线3旋转。外壳可用螺栓联接到泵或类似容器的壁上，螺栓可以穿入靠近外壳周边部位的孔(图中未示)内。可以使用衬垫防止泄漏。
套筒2有沟槽4，以安放浸渍合成橡胶材料制成的环形密封件6的根部5。沟槽4的轴向尺寸最好比松弛状态下的密封件6的根部宽度略窄10%。密封件6的内径最好小于沟槽4根部的直径。当密封件6被沿径向扩张以装入槽内时，其根部将稍许变窄，而当装配到沟槽4后，根部5将沿轴向伸长而产生轴向压力，改善其后的装配和密封。
密封件6的唇部7与外壳1上的光滑平面部分8密封相接，对其施加了由密封件唇部的轴向变形所产生的予压或挤压。光滑平面部分8是硬质抛光材料制成的可装卸环9的适合的外表面，靠使用O密封形圈10进行密封防止泄漏。
在套筒2的内壁设有沟槽11和O形密封圈12，它们互相配合，在套筒2和穿过其内的轴之间提供密封。
在套筒2上设有螺纹孔13，平头螺丝(图中未示)拧在其内，将套筒2夹持在轴上。在装配前，将平头螺丝放置在螺纹孔的上部，螺丝头将伸进外壳1的过孔19内(当螺纹孔13和孔19内沿径向成一直线时)。在该位置，平头螺丝头限制套筒2沿轴向移动，从而保持予压或挤压。在将套筒2固定到轴上时，将平头螺丝向下拧到轴上，同时第二和任何其它螺丝(绕套筒2沿径向布置)将套筒保持在相对于外壳1的正确位置上。
当对轴的固定完成后，可以将第二和其它依次的螺丝拧紧，从而将套筒2从其在外壳1内的夹持位置释放，使其可以自由转动。但是套筒2由于其固定在轴上，仍然限制其沿轴向的移动。对过孔19的接近，是靠外壳19的壳体上割开部分20来获得。
外壳1上有排出孔14，使任何经过密封件6渗漏出的流体被除去。
图2 显示了带有外壳和套筒的第二种实施方案的装置。该装置包括一对密封构件。与图1中的零部件相同的零部件采用相同的标号表示。第二密封件6a的根部5a装配在套筒2的第二沟槽4A内。密封件6a的唇部7a与由硬质抛光材料制成的第二可装卸环9a的外表面上的光滑平面部分8a相接。用O形密封圈10a进行防漏密封。环形板15靠用螺栓拧入到螺纹孔16内而与外壳1夹紧，这样将O形密封圈10a和环9a保持在位。
在本实施例中，排出孔14导入位于密封件6和6a之间的环形腔17。当与轴的另一侧上的第二排出孔(图中未示)结合使用时，第一排出孔可以很方便地用作引进冲洗液的孔道，使环形腔17清除任何不需要的流体或碎屑。孔14设有螺纹部分18，用于与排出软管或冲洗软管相连接。
图3 所示的密封组件不带有外壳或套筒，它包括一根轴19，轴19穿过容器壁21的孔20，并可在其内旋转。轴上有沟槽22，可安放环形密封构件23的根部，如参照图1中的在沟槽4内的密封构件6所描述的那样。
密封构件23的唇部24与陶瓷环26的光滑平面部分25密封相接，陶瓷环26用作密封件23的支座。陶瓷环26借助于环形橡胶密封件28而密封地安装在容器壁21的槽口27上。在使用时，提供了由密封件唇部的轴向变形所产生的予压或挤压。轴19靠其配置在轴承上而限制了其自身的轴向移动，这在图中未显示。
图4、5和6各显示了限制密封构件向着陶瓷环座26轴向移动的方法的一种变型。为方便起见，与图3相同的零部件使用相同的标号表示。在图4中，密封件23靠用平头螺丝拧入螺孔30而固定在轴19上的轴环29而限制其沿轴向的移动。
在图5中，密封件23用胶粘到套筒31上，套筒31又用平头螺丝拧入螺孔32中而固定在轴上。在沟槽34中的O形密封圈形式的密封圈提供了防漏密封。
在图6中，变型的密封件23的根部后部有沟槽，轴环37的突边36插入该沟槽内。在轴环37与轴19固定时，限制了密封件23沿轴向的移动。
在图7中所提供的组件中，密封件39是装配在容器壁40上的。密封件39靠壁40上的突边41来限动。唇部42与支座构件44的光滑平面43密封相接，支座构件44靠静止密封件46密封地连接在轴45上。支痤44和密封件46由安装在轴45上的叶轮47来限动。与图1至图6的前述实施例不同，密封件和支座互换位置，因此，在轴45旋转时，是支座44而不是密封件39在旋转。
权利要求
1.一种密封组件，其特征在于包括第一和第二密封构件以及轴构件，其中一个所述密封构件适于密封地安装在轴构件上，而另一个所述构件适于密封地环绕容器壁的孔口而安装，在容器使用时，在所述容器的所述壁的两侧上有不同的流体压力，该轴穿过所述孔口，其中的第一和第二密封构件配合，在轴构件和所述容器壁之间形成旋转密封，其中一个密封构件提供一个具有光滑平面区的支座，另一个密封构件包括一个与支座的光滑平面区密封相接的唇部，在流体压差作用下，它适于被压靠在所述光滑面上，以便形成所述旋转密封，密封组件还包括制动装置，用于将具有所述唇部的密封构件的根部啮合住，以限制其向着所述支座的所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在具有所述唇部的密封构件上就会产生该轴向移动。
2.一种密封构件，其特征在于包括外壳支座、轴构件和密封构件，密封构件适于安装在轴构件上，以在轴构件和外壳支座之间形成旋转密封，其中，外壳支座以可装卸的方式密封联接在容器壁的孔口上，该容器在使用时，所述容器壁的两侧有不同的流体压力，外壳支座有一通孔，可容纳轴在其内旋转，外壳支座有光滑平面区，在外壳支座的面向较高压的一侧环绕孔口而向外伸展，轴构件有制动装置，将密封构件的根部啮合住，限制其向着所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在密封构件上就会产生该轴向移动，密封构件还包括唇部，它密封地与外壳支座的光滑平面区相接，适于在流体压力作用下压靠所述光滑平面，以便形成所述旋转密封。
3.根据权利要求
2的密封组件，其特征在于外壳支座借助于静止橡胶密封件直接密封装配在容器壁的孔口上。
4.根据权利要求
2的密封组件，其特征在于外壳支座可以密封装配在外壳上，该外壳以可装卸的方式密封联接在容器壁的孔口上。
5.根据权利要求
2至4中任一项的密封组件，其特征在于轴构件带有台肩装置，对密封构件起制动装置作用。
6.根据权利要求
5的密封组件，其特征在于台肩装置是以环绕轴的周边的沟槽形式提供的。
7.根据权利要求
5的密封组件，其特征在于台肩装置用安装在轴上的轴环来提供。
8.根据权利要求
5的密封组件，其特征在于轴构件包括一个带有台肩装置的套筒，轴可以穿过该套筒。
9.根据权利要求
8的密封组件，其特征在于套筒上有螺纹孔，以便可用适当的平头螺丝将套筒固定到轴上。
10.根据权利要求
2至4中任一项的密封装置，其特征在于制动装置是靠将密封构件直接粘接在轴上来提供。
11.根据权利要求
2至4中任一项的密封装置，其特征在于制动装置是靠将密封构件直接粘接在套筒上来提供，套筒用平头螺丝固定在轴上。
12.根据权利要求
2至4中任一项的密封组件，其特征在于制动装置可以用轴环来提供，该轴环有突边伸入到密封件根部的槽内，轴环靠平头螺丝固定到轴上。
13.根据权利要求
4的密封组件，其特征在于轴构件包括套筒，制动装置由环绕套筒圆周边的沟槽形式的台肩装置来提供，并且施加有相当于密封唇部变形1.5mm所产生的向着外壳支座的光滑平面区的轴向方向的予压或挤压。
14.根据权利要求
13的密封组件，其特征在于用两个或多个平头螺丝将套筒固定到轴上。
15.根据权利要求
2至14中任一项的密封组件，其特征在于设有双密封装置，其中第二密封构件作用在位于第一外壳支座平面区后面的第二外壳支座的光滑平面区上。
16.一种密封组件，其特征在于包括密封构件、轴构件和密封支座构件，密封支座构件适于安装在轴构件上，在轴构件和密封构件之间形成旋转密封，其中，支座构件以可装卸的方式环绕轴构件而密封联接，支座构件有光滑平面区环绕轴而向外伸展，而密封构件以可密封连接的方式环绕容器壁孔口，该容器在使用时，在所述容器壁的两侧有不同的压力，密封构件上有通孔，可容纳轴构件在其孔内旋转，压力容器壁有制动装置，用于啮合密封构件的根部，限制其向所述平面区的轴向移动，否则，由于流体压力作用在密封构件上，就会产生该轴向移动，密封构件还包括唇部，它与支座构件的光滑平面区密封相接，适于在流体压力作用下压靠所述光滑平面，以形成所述的旋转密封。
17.根据权利要求
16的密封组件，其特征在于外壳支座靠静止橡胶密封件直接密封装配在轴上。
18.根据权利要求
16或17的密封组件，其特征在于容器壁孔口上有台肩装置，对密封构件的根部起制动装置的作用。
19.根据权利要求
17或17的密封组件，组件，其特征在于制动装置是靠将密封构件直接粘接在容器壁的孔口上来提供的。
20.一种基本上如这里结合任一张附图所述的密封组件。
专利摘要
一种密封组件，有环形板状外壳1和插入其中的可旋转套筒2。外壳可联接在容器壁上。套筒的沟槽4安放环形密封件6的根部5，限制其向着硬质抛光材料制成的可装卸环9的光滑平面部分8的轴向移动，该环用O形密封圈10密封在外壳内。密封件与光滑平面部分密封相接，在流体压力作用下压靠光滑平面，形成旋转密封。O形密封圈12配合作用，在套筒和插入其中的轴之间提供密封。
文档编号F16J15/16GK87107261SQ87107261
公开日1988年6月15日 申请日期1987年12月3日
发明者罗兰·托马斯·狄克逊 申请人:封闭装备有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan