隔离器密封制造技术

一种隔离器密封，包括定位到转动设备的定子中的定子部件（１７）和定位到转动设备的转动轴上的转子部件（１４）。这两个部件各自具有相邻表面（８２／８３），静止关闭装置（８１）在转子部件静止时使两个相邻表面接合，在转子部件动态时使得所述表面的一个或多个脱离。在本发明专利技术的一个方面，至少一个所述表面与纵向轴线相倾斜，其角度为大于或小于９０°。在本发明专利技术的另一个方面，静止关闭装置包括弹性环形密封部件（３５４）和辅助部件（３５７），能够在第一位置与第二位置之间运动，当转子部件静止时，所述辅助部件在所述第一位置处将所述弹性环形部件挤压为与两个所述表面接合，当所述转子动态时，在所述第二位置处，所述弹性部件上的挤压减小，从而所述弹性环形部件使得所述转子和定子表面的一个或多个脱离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及隔离密封及其在转动设备中的使用，尤其涉及能够避免将导致设备寿命缩短的流体或固体进出腔室的装置。这种装置通常被称作轴承保护器、轴承密封或轴承隔离器。但是，这种转动密封的使用扩展超出了对转动设备中的轴承进行保护。因此，虽然以下均涉及轴承保护器，但是应该理解，本专利技术的密封具有较广泛的用途。
技术介绍
轴承保护器的目的在于避免流体、固体和/或残渣进入轴承腔室。同样地，采用轴承保护器来避免流体或固体从轴承腔室排出。基本上，它们的目的是避免轴承过早失效。轴承保护器通常分为两种类型抵制式(repeller)或迷宫式(labyrinth)轴承保护器以及机械密封轴承保护器。本文参考本申请人的共同未决的机械密封轴承保护的申请WO-A-2004005770，该申请基本公开了接触式轴承保护器。迷宫式轴承保护器通常包括安装用于绕轴转动且相对于保护器轴向固定的组件。例如，所述轴可以是泵或其它转动设备部件的轴。该保护器包括静止组件，该组件也是轴向固定的，并且对接至或固定至设备的静止部分。转动组件通常具有复杂的外部轮廓，该外部轮廓位于静止组件的复杂内部轮廓附近或者径向或轴向地接近该内部轮廓。理论上，这些复杂轮廓共同提供了避免不需要的物质或流体通过的曲折路径。迷宫式轴承保护器一般仅在设备运行期间工作。这是因为该设计依赖于用以创建离心力的转动组件和静止组件的反向转动，这妨碍了流体在所述部件之间径向通过。当设备静止时，上述复杂的迷宫式设计不能将水平应用中的流体高度保持在与保护器的入口位置相比较高的径向高度。此外，在许多工业应用中，当设备静止时，喷水、蒸汽和外部杂质在轴承保护器处被引导。传统的迷宫式设计不能避免上述杂质进入轴承腔室。同样地，轴承腔室呼吸(breathing)是另一个工业领域的问题。在操作过程中，轴承腔室中的润滑流体和空气随着升温而膨胀。在传统的迷宫式密封结构中，该膨胀将促使空气通过曲折路径并从轴承腔室中“呼”出。一旦设备停止，轴承腔室冷却而内部空气收缩，则抽吸的潮湿空气会经过迷宫式结构并回到轴承腔室中。这被称作“吸”入。机械的密封轴承保护器可克服迷宫式设计的静止局限性。但是，这些装置可能具有其它缺陷，例如在高轴速应用中生成过多热量，或者此时在密封面处具有边界或没有润滑。因此，机械的密封轴承保护器的使用是有局限性的。需要一种非接触式的迷宫类型密封轴承保护器，其能够在设备处于静止时密封流体，和/或能够在腔室呼吸期间避免和/或减少大量空气形成的微粒进入轴承腔室。非接触式的迷宫类型密封能够在任何轴转动方向时排放空气也是有利的。这减小了安装误差的可能性或影响。非接触式的迷宫类型密封结合两种抵制装置(一种被设计为抵制流体逸出轴承腔室，另一种设计为抵制流体进入轴承腔室)可能具有进一步的有利性。此外，安装便利性对于所有轴承保护器是重要的。轴向非常紧凑的非接触式的迷宫类型密封是理想的，从而其可装配到之前被唇形密封占用的空间中，并作为单件筒状单元提供而无需安装夹具。US-A-5,378,000(Orlowski)公开了一种具有曲径构造的筒状设计，其中，转子和定子通过固体可形变的环状密封或弹性体而轴向锁合到一起。弹性体锁合在两个反向转动的矩形空腔之间，如Orlowski的申请的图3和4所示。该弹性体受到摩擦阻力，定子提供较小摩擦阻力而转子提供较大摩擦阻力。因此，Orlowski的申请中的弹性体在两个反向转动的部分之间受到摩擦磨损的影响。该摩擦磨损由于以下情况而加剧转子14的表面23和22b之间为锐角以及与弹性体(20)相接触的槽21和22的其余三个转角为90度角。Orlowski依赖于与弹性体相接触的这四个点的相对未倒角表面，以保持转子和定子之间的轴向接近。所有商业上可得的弹性体都具有截面尺寸公差。该公差通常是其标称直径的+/-3％。由于该弹性体公差以及槽21和22因此也具有的相关的制造宽度公差，Orlowski的限定摩擦阻力的大小因而具有较大可变性。在将密封组装到设备上的过程中，在该装置运动到其最终运行位置中时，其被轴向推拉。上述轴向位移尤其是由来自转动弹性体15和轴10的摩擦阻力导致的。该轴向位移将弹性体20置于剪切力下，这是由于所述弹性体是将转子和定子轴向锁合到一起的唯一部件。因此，弹性体和槽21和22的侧之间的摩擦阻力很可能在组装期间改变。所有这些事实会影响和快速增加弹性体20上的磨损，并会因此而限制弹性体对于物质进出的有用密封寿命。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种隔离器密封，包括定子部件，定位到转动设备的定子中；转子部件，定位到所述转动设备的转动轴上；所述定子部件和所述转子部件各自具有相邻表面；静止关闭装置，其包括弹性环形密封部件，其在所述转子静止时使两个相邻表面接合，在所述转子动态时使得所述转子和定子表面的一个或多个脱离；以及其中，至少一个所述表面与纵向轴线倾斜，其角度为大于或小于90°。优选地，所述至少一个所述表面与所述纵轴线的倾斜为5°和175°之间，更优选地，为10°和80°之间或100°至120°，最优选地，为30°至60°或120°至150°。在本专利技术的一个具体的实施方案中，所述倾斜可约为45°。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种隔离器密封，包括定子部件，定位到转动设备的定子中；转子部件，定位到所述转动设备的转动轴上；所述定子部件和所述转子部件各自具有相邻表面；以及静止关闭装置，其包括弹性环形密封部件和辅助部件，能够在第一位置与第二位置之间运动，当所述转子部件静止时，所述辅助部件在所述第一位置处将所述弹性环形部件挤压为与两个所述表面接合，当所述转子动态时，在所述第二位置处，所述弹性部件上的挤压减小，从而所述弹性环形部件使得所述转子和定子表面的一个或多个脱离。优选地，所述弹性密封部件是螺旋管形的。优选地，所述密封进一步包括在所述转子部件与所述定子部件之间形成的迷宫式密封。优选地，所述密封进一步包括至少一个双向抵制泵送装置。优选地，所述转子部件和所述定子部件的所述表面都与所述纵轴线倾斜，其角度为大于或小于90°。优选地，所述转子和定子部件轴向分离，但其相对轴向运动通过在所述转子和定子部件的一个上形成的至少一个轴向延伸部件而受到限制。更优选地，所述转子部件和定子部件通过两个或更多的径向延伸部件而轴向受限。优选地，所述定子部件设置有至少一个连通孔，所述连通孔在所述定子部件的内表面与所述定子部件的外表面之间延伸。更优选地，所述连通孔接近于设置在所述转子部件上的径向延伸部件。优选地，所述定子部件的所述内表面基本偏心于所述转子部件和/或使用中的转动轴。优选地，所述连通孔在使用中位于所述密封上的径向最低位置。优选地，所述定子部件在其最外表面和基本偏心的最内表面上设置有径向向内延伸的槽，所述径向延伸的槽延伸至所述最内表面的径向最外位置，从而形成使所述定子部件的最内表面和最外表面相连的连通孔。优选地，所述转子部件和所述定子部件的所述表面一起形成“V”形。更优选地，所述弹性环形部件依靠于所述“V”形内部，其依靠的径向位置大于所述弹性环形部件在其自由状态时的标称径向位置。优选地，所述转子部件设置有轴向分离的至少两个抵制泵送装置。优选地，所述转子和定子部件各为单体件。优选地，所述转子和定子部件通过一个或多个径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离器密封，包括：定子部件，定位到转动设备的定子中；转子部件，定位到所述转动设备的转动轴上；所述定子部件和所述转子部件各自具有相邻表面；静止关闭装置，其包括弹性环形密封部件，其在所述转子静止时使两个相邻表面接合，在所述转子动态时使得所述转子和定子表面的一个或多个脱离；以及其中，至少一个所述表面与纵向通路倾斜，其角度为大于或小于９０°。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦詹姆士罗迪斯，安德鲁科尔文森，
申请(专利权)人：AES工程有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]