【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生产、储存或使用低温液体的低温设备。本专利技术特别涉及确保低温液体在所述设备中的流动的泵。本专利技术特别适合于用于液氢的泵。
技术介绍
1、一种用于低温液体的泵包括若干静态密封件，这些静态密封件确保泵相对于其外部环境的密封，或者确保泵的内部隔室之间的密封。这些密封件通常具有复曲面形状，在该复曲面形状的内部，可发现低温液体。根据密封件的性质、其壳体和密封件在泵中的地点，密封件通过两个或更多个元件保持在接触表面之间。例如，密封件可放置在两个平行表面之间，在其任一侧上仅有两个接触表面，它可放置在具有3个接触表面的三角形截面凹槽中，或者甚至放置在具有4个接触表面的矩形截面凹槽中。
2、在根据现有技术的低温泵中，通常在两个平行接触表面之间发现铜密封件或通电密封件，例如具有弹簧的唇形密封件。
3、用于根据现有技术的低温泵的静态密封件的支撑表面可以是光滑的表面，但是具有机械加工痕迹。这些表面通常通过车削或铣削获得。
4、在机械加工期间切削工具的前进形成螺旋形痕迹，从而产生用于低温液体的泄漏路径。
5、用于根据现有技术的低温泵的静态密封件的接触表面还可具有光滑的表面，而没有明显的机械加工痕迹。这些表面例如通过第一车削操作或第一铣削操作再进行修正而获得。
6、由于不存在机械加工痕迹，这种类型的表面条件是有利的，但是密封件与静态密封件之间的任何杂质将产生泄漏路径。类似地，例如在泵组装、处理或维护期间由物体造成的表面痕迹、刮痕也可产生用于低温液体的泄漏路径。
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8、小尺寸的泄漏路径对于某些低温液体可能不是问题，但是由于氢分子的小尺寸，小尺寸的泄漏路径对于氢而言存在问题。
9、在低温泵中使用的密封件通常由铜制成。由于铜的弹性极限是有限的，因此密封件及其接触表面之间存在杂质会增加泄漏的风险。
10、本专利技术提供了对该问题的新的解决方案。
技术实现思路
1、根据本专利技术，提出了一种低温液体泵，该低温液体泵包括至少一个静态密封件，该静态密封件旨在确保第一机械部件与第二机械部件之间的密封，该第一机械部件具有旨在容纳该低温液体的管道，该管道在该第一机械部件的一个端部中具有开口，该第一机械部件的所述端部具有接触表面，该密封件具有与该第一机械部件的该接触表面接触的第一面和与布置在所述第二机械部件的一个端部处的该第二机械部件的接触表面接触的第二面，其特征在于该第一机械部件的该接触表面包括围绕该第一机械部件的该端部中的该开口的至少一个闭合凹槽，并且其特征在于该第二机械部件包括旨在容纳该低温液体的管道，该管道在该第二机械部件的该端部中具有开口，该密封件具有连接该第一机械部件的该开口和该第二机械部件的该开口的开口，并且其特征在于该第二机械部件的该接触表面包括围绕该第二机械部件的该端部中的该开口的至少一个闭合凹槽。
2、有利地，根据本专利技术，该第一机械部件的该接触表面包括从该第一机械部件的该管道的该开口开始的多个连续闭合凹槽，第一凹槽最靠近该开口，第二凹槽和后续凹槽围绕被定位成更靠近该第一机械部件的该管道的该开口的该凹槽。
3、例如，在机械加工操作期间，该闭合凹槽已经由切削工具形成。例如，在通过车削该接触表面进行的机械加工期间，该闭合凹槽由该切削工具形成。为了获得这些闭合凹槽，该工具朝向该管道前进或者从该管道前进，以这种方式使得该工具的切削刃从该表面露出。因此，通过一系列连续机械加工步骤执行机械加工。以从该支撑表面的外部(即，在径向上离该管道最远的点)执行该支撑表面的机械加工为例。当该切削工具处于从该待机械加工的表面缩回的位置时，该切削工具被径向地定位在第一位置处。然后，该工具朝向该表面前进以执行第一机械加工操作。一旦完成该操作完成，该工具就从该支撑表面缩回，然后径向地移动到更靠近该管道的第二位置。然后，该工具朝向该表面前进以执行第二机械加工操作。根据需要重复该操作多次以对该整个支撑表面进行机械加工。
4、该工具在两次机械加工操作之间的径向位移的重要性以及该工具在机械加工期间的穿透深度根据该工具的切削表面的形状和尺寸进行调整，以获得对该整个支撑表面的机械加工。这将包括与该工具在缩回位置中的径向移位和随后的机械加工操作一样多的闭合凹槽。
5、有利地，该第二机械部件的该接触表面包括从该第二机械部件的该开口开始的多个连续闭合凹槽，第一凹槽最靠近该开口，第二凹槽和该第二机械部件的该接触表面的后续凹槽围绕该第二机械部件的接触表面的被定位成更靠近该第二机械部件的该端部中的该开口的该凹槽。
6、在该密封件被定位于其间的两个相对接触表面上存在根据本专利技术的闭合凹槽允许确保密封件的两侧上的密封。
7、有利地，该闭合凹槽是同心的。它们也可以是圆形的。对于存在于抵靠表面上的所有闭合凹槽而言，两个相邻闭合凹槽之间的距离可以是相同的。
8、有利地，该闭合凹槽形成由突出边缘界定的闭合通道。由于由这两个支撑表面施加的紧固力导致的密封件的压缩，这些闭合凹槽通过密封件的局部变形压印到密封件中。这些边缘因此形成阻止低温液体逸出的连续屏障。
9、有利地，该静态密封件还确保与第三机械部件的密封，该密封件具有与该第三机械部件的接触表面接触的第三面，其特征在于该第三机械部件的该接触表面缺乏凹槽。
10、根据其性质和在泵中的地点，该静态密封件还可确保与第三机械部件的密封，该密封件具有与该第三机械部件的接触表面接触的第三面，该泵的特征在于该第三机械部件的该接触表面缺乏凹槽。这种类型的密封特别存在于头部与衬里之间以及在衬里与泵缸之间。由这三个机械部件形成的其中放置该密封件的该壳体有利地在截面上是三角形的，就像该密封件一样。在这种情况下，该静态密封件有利地形成三角形截面圆环。
11、有利地，该静态密封件由聚合物制成。聚合物的弹性极限高于铜的弹性极限。此外，这些聚合物极好地耐受低温。与金属相比，这些聚合物具有优异的密封特性。这些聚合物很好地处理牵引和蠕变。使用聚合物还有助于补偿可能存在于静态密封件的该支撑表面上的任何缺陷。该聚合物具有可塑性和机械性能，该可塑性和机械性能允许该聚合物比铜更好地适应这些缺陷，这改善了在该静态密封件处的密封。
12、有利地，该静态密封件可由聚四氟乙烯(ptfe)或聚三氟氯乙烯(pctfe)或聚酰亚胺制成。这些材料是特别有利的，因为它们的膨胀系数与其他聚合物相比是低的。因此，该静态密封件能够更好地保持良好的尺寸稳定性，即使在经受从低温到环境温度的温度范围时。
13、根据本专利技术的泵特别适于泵送液氢。
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1.一种用于低温液体的泵(1)，所述泵包括至少一个静态密封件(2)，所述静态密封件适于确保第一机械部件(3)与第二机械部件(8)之间的密封，所述第一机械部件(3)具有旨在容纳低温液体的管道(4)，所述管道在所述第一机械部件的一个端部(6)中具有开口(5)，所述第一机械部件的所述端部(6)具有接触表面(7)，所述密封件具有抵靠所述第一机械部件(3)的所述接触表面(7)的第一面(9)和抵靠布置在所述第二机械部件的一个端部(15)处的所述第二机械部件(8)的接触表面(11)的第二面(10)，
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于所述第一机械部件(3)的所述接触表面(7)包括从所述第一机械部件的所述管道(4)的所述开口(5)开始的多个连续闭合凹槽(12)，第一凹槽最接近所述开口(5)，第二凹槽和后续凹槽围绕被定位成更靠近所述第一机械部件的所述管道(4)的所述开口(5)的所述凹槽。
3.根据权利要求1所述的泵，其特征在于所述第二机械部件(8)的所述接触表面(11)包括从所述第二机械部件的所述开口(14)开始的多个连续闭合凹槽(12)，第一凹槽最靠近所述开口(14)
4.根据权利要求2或3所述的泵，其特征在于所述闭合凹槽(12)是同心的。
5.根据前述权利要求中的一项所述的泵，其特征在于所述闭合凹槽(12)形成由突出边缘(18)界定的闭合通道(17)。
6.根据前述权利要求中的一项所述的泵，所述静态密封件(2)还确保与第三机械部件(19)的密封，所述密封件具有抵靠所述第三机械部件(19)的接触表面(21)的第三面(20)，其特征在于所述第三机械部件(19)的所述接触表面(21)缺乏凹槽(12)。
7.根据权利要求6所述的泵，其特征在于所述静态密封件(2)形成三角形截面圆环。
8.根据前述权利要求中的一项所述的泵，其特征在于所述静态密封件(2)由聚合物制成。
9.根据权利要求8所述的泵，其特征在于所述静态密封件(2)由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
10.根据权利要求8所述的泵，其特征在于所述静态密封件(2)由聚三氟氯乙烯(PCTFE)制成。
11.根据权利要求8所述的泵，其特征在于所述静态密封件(2)由聚酰亚胺制成。
12.根据前述权利要求中的一项所述的泵，其特征在于所述泵适于泵送液氢。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于低温液体的泵(1)，所述泵包括至少一个静态密封件(2)，所述静态密封件适于确保第一机械部件(3)与第二机械部件(8)之间的密封，所述第一机械部件(3)具有旨在容纳低温液体的管道(4)，所述管道在所述第一机械部件的一个端部(6)中具有开口(5)，所述第一机械部件的所述端部(6)具有接触表面(7)，所述密封件具有抵靠所述第一机械部件(3)的所述接触表面(7)的第一面(9)和抵靠布置在所述第二机械部件的一个端部(15)处的所述第二机械部件(8)的接触表面(11)的第二面(10)，
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于所述第一机械部件(3)的所述接触表面(7)包括从所述第一机械部件的所述管道(4)的所述开口(5)开始的多个连续闭合凹槽(12)，第一凹槽最接近所述开口(5)，第二凹槽和后续凹槽围绕被定位成更靠近所述第一机械部件的所述管道(4)的所述开口(5)的所述凹槽。
3.根据权利要求1所述的泵，其特征在于所述第二机械部件(8)的所述接触表面(11)包括从所述第二机械部件的所述开口(14)开始的多个连续闭合凹槽(12)，第一凹槽最靠近所述开口(14)，第二凹槽和所述第二机械部件(8)的所述接触表面(11)的后续凹槽围绕被定位成更靠近所述第二机械部件的所述端部(15)中的开口(...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·博格林，费利西安·格贝尔，皮埃尔伊夫·杜维威尔，
申请(专利权)人：法孚低温机械股份公司，
类型：发明
国别省市：
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