分离式密封组件和方法技术

一种分离式机械端面密封组件，具有分离式压盖板组件、分离式配合密封环组件、分离式主密封环组件和分离式偏压组件。分段的配合密封环作为预装配子组件通过弹性连接条被轴向和径向支撑在分段的配合环适配器上，并且所述弹性连接条轴向非刚性地支撑所述配合环适配器组件中的所述配合密封环。轴向能移动的主密封环组件包括分段的主密封环。所述偏压组件被预装配到所述压盖板组件中并促使所述主密封环与所述配合密封环成密封关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大致涉及用于旋转设备的密封装置。更具体而言，本公开涉及一种用于保持流体在壳体和旋转轴之间穿过的分离式机械端面密封组件以及在所述壳体与所述旋转轴之间安装所述分离式机械端面密封组件的方法。
技术介绍
用于密封诸如那些已发现的旋转轴的(例如叶轮轴与泵的壳体之间的)机械端面密封组件是已知的。在一些应用中，在旋转轴的自由端不能接近的场合中安装、更换以及维护这种密封组件，例如由于其被连接到发动机或操作旋转轴的其它原动机。为了能够在这些环境中安装、维护或更换密封部件，完全分离式机械端面密封装置已被创造出。这些完全分离式接卸端面密封装置典型地包括两个分离的相对旋转的密封面限定环。环具有以面密封关系布置的滑动径向面。环中典型为轴向静止的一个被称为配合环。其可被连接到旋转轴并被配置为随旋转轴旋转。轴向能移动的通常被称为主环的第二环可在其离开壳体的地方被包含在围绕轴的压盖板形式的静止壳体中。两个环通过轴向预载部件而彼此接触，以在相对旋转面之间提供滑动密封。配合密封环和主密封环以及所有关联的围绕和支撑部件典型地以沿直径的方式被分离，以在不需要接近轴的自由端的情况下能够围绕旋转轴安装。已知的完全分离式密封结构的实例可在第5662340号、第5961122号、第6485023号或其它美国专利中获知。这种密封件包括半圆形段形式的分离式密封面限定环、用于主环和配合环的关联的半圆形承载器、二次密封件、环与承载器之间的常见的弹性环或条和轴向促使主环与轴向静止配合环成面向密封关系的半圆形段的预载元件。密封部件被设置在被紧固到与轴成围绕关系的壳体的压盖板中，并提供流体密封功能。包括配合密封面限定环和主密封面限定环的部件被沿直径分离为半或段(halvesor segments)0密封面限定环半典型地被预装配到有时被称为适配器的承载器中，承载器保持面限定环段，直到密封装置被安装并紧固到旋转轴和壳体。通常，被连接到承载器的销阻止环半在安装之前和安装过程中以及完成装配过程时从关联的承载器脱落。尽管分离式密封组件的上述实例在提供在不接近轴的自由端的情况下能被围绕轴装配的密封装置时是有效的，但是它们承受某些重要的缺点。一个这种缺点是在完成壳体和轴之间的分离式机械端面密封组件的安装及装配之前需要使用粘结剂将各种弹性密封元件保持在适当位置。另一个缺点是安装者不能在安装过程中从视觉上检查两个面限定密封环之间的面接触。将密封环半弓I入筒中导致在视野被遮住的环密封件在安装过程中的密封接合。另外，已知设计依赖每一个密封环段在筒被围绕旋转轴放置以及两半连接在一起的安装过程中相对于装配筒的合适的最后的定位。而环在这种条件下的合适的定位是典型可能的，密封环段与其筒之间的未被安装者注意到的碎片的任何干扰可能导致已完成的密封组件的未对准，这可影响性能和耐久性。在具有诸如附接有配合环段的配合环承载器段和附接有主环段的主环承载器段的预装配部件的分离式机械端面密封组件中，还存在的情况在于其中密封环段被刚性支撑在它们相应的承载器中。因此，源于密封面限定段的轴向非刚性支撑的优点是不可得到的。
技术实现思路
本公开的分离式机械端面密封组件提供一种装置，在这种装置中，已知密封件的缺点被克服。所公开的分离式端面密封组件包括预装配的配合环组件，其中弹性连接条相对于其关联的承载器弹性保持所述配合密封环的每一个段以在安装之前提供轴向和径向支撑。所述弹性连接条为所述装配的机构中的配合密封环提供轴向非刚性支撑。而且，主环段在没有单独的承载器元件的情况下被围绕旋转轴单独地装配，以使安装者能够从视觉上检查其与所述配合环的界面。以这种方式，与盲目安装关联的对准问题被避免。再者，没 有粘结剂被用于固定本公开的分离式机械端面密封组件中的预装配部件，或者粘结剂不是必需的。附图说明图I为根据本公开的分离式机械端面密封组件的剖视透视图。图2为被安装在壳体和轴之间的图I所示的分离式机械端面密封组件的外侧视角的正视图。图3为沿图2的线3-3截取的图2所示的分离式机械端面密封组件的横截面的局部视图。图3a为沿图12的线3a_3a截取的图3的装置的一部分的回转局部横截面侧视图，其示出偏压组件的特定细节。图3b为沿图12的线3a_3a截取的图3的装置的一部分的回转局部横截面侧剖视图，其示出偏压组件的其它特定细节。图4为根据本公开的配合环适配器组件、配合密封环和弹性连接条的一部分的放大比例的局部分解横截面视图。图5为图4中所示的部件在装配状态中的放大比例的局部横截面视图。图6为根据本公开的配合环适配器组件的部分被剖开的外侧视角的平面视图。图7为本公开的分离式机械端面密封件的配合环组件和主环组件的剖视透视图。图8为根据本公开的主环组件的外侧视角的局部为剖面的平面视图。图9为沿图8的线9-9截取的图9的主环组件的横截面。图10为根据本公开的压盖板段的内侧视角的局部剖开平面视图。图11为根据本公开的压盖板段的端视图。图12为本公开的分离式机械端面密封组件的偏压环段的平面视图。图13为本公开的压盖板组件的内侧视角的局部平面视图。具体实施例方式分离式机械端面密封组件通常被标示为90，其例示本公开并体现本公开的特征、进步和优点。在图I中示出分离式机械端面密封组件90的剖视透视图，在图2中示出分离式机械端面密封组件90的外侧视角的正视图，在图3中示出分离式机械端面密封组件90的局部侧视截面图。为进一步清晰起见，在另外的图中示出该组件部件的特定结构和关系。如例示，分离式机械端面密封组件90被安装而为在外侧面93处延伸穿过壳体92的旋转轴91提供流体紧密密封。壳体92可包括具有旋转叶轮的泵(未示出)以给壳体内的液体增压。在本公开中，术语“内侧”意指朝向壳体的内部，而术语“外侧”意指朝向壳体的外部。类似地，“内部”或“向内”意指径向朝向密封组件的纵向中心线，“外部”或“向外”意指径向远离径向中心线。同样重要的是，认识到在整个说明书中被描述为“环形”的或被称为“环”的部件实际是沿直径线被分离并被形成两个半圆形段。类似地，某些弹性部件可被描述为环，但其实际是具有邻接端部并被弯曲成半圆形以合作地形成圆形密封环结构的线性段。 分离式机械端面密封组件90包括压盖板组件100、配合环组件200、主环组件300和偏压组件400。如图3所示，压盖板组件100沿其内侧面107被紧固到围绕轴91的壳体92的外侧面93。压盖板组件100限定围绕轴91的环形密封腔94，被装配的密封件的部件在环形密封腔94内操作。压盖板组件100包括借助在界面处邻接的面向横向端部109分离的压盖板段110。每一个段Iio均包括法兰部分112和主体部分114。段110中的一个包括邻近横向端部109的铣制台阶108。图I和2中最佳示出，段110包括开在每一个横向端部109处的具有无螺纹的沉孔105的螺纹孔。压盖板段110中的另一个包括螺纹孔106，螺纹孔106在段110被定位成横向端部109邻接时与沉孔105对准。具有无螺纹的柄137的紧固螺栓135被旋拧穿过第一段的孔。螺栓135使螺纹端位于无螺纹的沉孔105中，直到其被用于将压盖板段110连接在一起。它们随后被旋拧到另一段110中的对准的螺纹孔106中，以将段紧固在一起形成压盖板组件110。图10和11示出，销钉131本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.15 US 61/313,9751.一种用于安装在壳体和旋转轴之间的分离式机械端面密封组件，包括 压盖板组件，所述压盖板组件适于被设置围绕所述轴并被紧固到所述壳体的外侧面；配合密封环组件，所述配合密封环组件适于以与所述壳体的所述外侧面成预定关系地被紧固到旋转轴，所述配合密封环组件包括 限定径向环形密封面的分段的配合密封环； 配合环适配器组件，包括 配合环适配器段， 弹性连接条，所述弹性连接条的每一个被连接到所述配合密封环的段和所述配合环适配器的段，所述配合环适配器的段将每一个所述配合密封环段弹性轴向地及径向地支撑在配合环适配器段上； 轴向能移动的主密封环组件，包括 分段的主密封环，所述主密封环限定被设置为与所述配合密封环的所述径向环形密封面成面对面密封关系的径向环形密封面； 偏压组件，所述偏压组件促使所述主密封环与所述配合密封环成面对面密封关系。2.根据权利要求I所述的分离式机械端面密封组件，其中所述弹性连接条轴向非刚性地支撑所述配合环适配器组件内的所述配合环。3.根据权利要求2所述的分离式机械端面密封组件，其中 所述配合环适配器段的每一个包括半圆形保持槽； 所述配合密封环的所述段的每一个包括径向外部轴向圆柱形表面； 所述弹性连接条在所述半圆形保持槽处被弹性连接到所述配合环适配器的段，并在所述外部轴向圆柱形表面处被连接到所述配合密封环的段。4.根据权利要求3所述的分离式机械端面密封组件，其中 每一个所述配合环适配器段的所述半圆形保持槽包括 面向外侧的径向环形壁； 轴向间隔在所述面向外侧的径向环形壁的外侧的半圆形肩部，并且 所述弹性连接条被弹性设置在所述面向外侧的径向环形壁与所述半圆形肩部之间。5.根据权利要求4所述的分离式机械端面密封组件，其中 所述配合密封环的每一个所述段的每一个所述径向外部轴向圆柱形表面包括从所述径向外部轴向圆柱形表面径向向内部延伸的指向内部的轴向俘获槽和通过指向外侧的径向捕获槽而被连接到所述指向内部的轴向指向俘获槽的外侧的所述径向外部轴向圆柱形表面的面向内侧的径向环形面，并且 所述弹性连接条被弹性设置在所述径向指向内部的俘获槽与所述指向外侧的俘获槽之间。6.根据权利要求5所述的分离式机械端面密封组件，其中 每一个所述弹性连接条包括内侧径向环形面和内部轴向表面，所述内部轴向表面通过从所述内部轴向表面径向向内部延伸的指向内部的压条而被连接到所述内侧径向环形面； 每一个所述弹性连接条进一步包括外侧径向环形面，所述外侧径向环形面通过从所述外侧径向环形面轴向向外侧延伸的轴向外侧压条而被连接到所述内部轴向表面，并且其中所述弹性连接条的所述指向内部的压条位于所述配合密封环段的所述指向内部的轴向俘获槽中，所述弹性连接条的所述轴向外侧压条位于所述指向外侧的径向俘获槽中。7.根据权利要求6所述的分离式机械端面密封组件，其中每一个所述配合环适配器段的所述半圆形保持槽包括被连接到所述面向外侧的径向环形壁的轴向延伸的半圆柱形壁，所述轴向延伸的半圆柱形壁与所述半圆形肩部形成外侧凹口，并且 每一个这种弹性连接条包括通过指向外侧的肋而被连接到所述外侧径向环形面的外部轴向表面，并且其中所述弹性连接条的所述指向外侧的肋被设置在所述外侧凹口中。8.根据权利要求I所述的分离式机械端面密封组件，其中所述压盖板组件包括压盖板段，所述压盖板段限定具有外侧径向环形壁的偏压腔部分； 所述偏压组件包括在每一个所述压盖板段的每一个所述偏压腔部分中的偏压环段、所述外侧径向壁和所述压盖板段之间的促使所述段朝向所述主环段的压缩弹簧。9.根据权利要求8所述的分离式机械端面密封组件，其中所述偏压环段的每一个包括面向外侧的径向壁和面向内侧的径向壁； 所述偏压腔部分的所述外侧径向环形壁包括环形面向内侧的反应表面和在所述面向内侧的反应表面和每一个所述偏压环段之间延伸的多个压缩螺旋弹簧。10.根据权利要求9所述的分离式机械端面密封组件，其中每一个所述压盖板段的所述外侧径向环形壁包括在所述外侧径向环形壁中的至少一个孔，每一个所述偏压环段具有横向端部彼此间隔的截短的半圆形形状，并且其中每一个所述偏压环段包括在所述面向外侧的径向壁的外侧延伸的至少一个向外侧延伸的保持销，所述至少一个销被能滑动地设置在所述压盖板段的所述外侧径向环形壁中的所述至少一个孔中。11.根据权利要求10所述的分离式机械端面密封组件，其中每一个所述压盖板段的所述外侧径向环形壁包括两个孔，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·M·杜德克，
申请(专利权)人：约翰克兰公司，
类型：
国别省市：