流体激活的轴密封件制造技术

本发明专利技术涉及一种流体激活的轴舱壁密封系统，轴舱壁密封系统包括环形载体，环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体。环形载体支撑一对唇型密封件，每个唇型密封件限定出面向外的凹穴、与轴间隔开的唇部分和邻接载体的一部分。泡沫主体布置在每个唇型密封件的凹穴中。每个泡沫主体包括凝胶材料，凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体。环形保持器被装配在环形载体的每一侧，用于将泡沫主体保持在每个唇型密封件的凹穴中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种密封件，尤其是涉及结合有凝胶材料的流体激活的轴密封件。
技术介绍
许多工业应用需要轴从一结构的一个区域穿过壁抵达结构的另一区域。轴通常穿过壁中的开口，并且相对于壁的位置而移动。例如，轴可绕着穿过表面的轴的轴线而平移、转动或者以平移和转动的一些结 合方式运动(例如，扭曲、弯曲或伸展)。轴与壁开口之间通常存在空间间隙，以有助于这种运动。一些涉及移动轴的应用要求结构的间隔开的区域之间流体隔离，以使得结构的一个区域中的泄漏或污染物不会经轴和壁开口之间的间隙而移到或流到结构的相邻区域。例如，沿着舰船船体的长度延伸的推进轴穿过若干舱壁，这些舱壁将舰船的不同隔室间隔开。防止一个隔室中的水泄漏沿着轴前进穿过舱壁而进入到下一个隔室中，这对于防止船体充满水以及防止淹没舰船是很关键的。轴密封件例如在轴相对于舰船结构中的轴开口转动期间典型地用于限制流体流从一个隔室流到下一个隔室。设计用于在轴操作期间随着轴转动而转动的一种传统轴密封件的实例是由Wartsila-Lips Inc.0f Poulsbo, Washington所销售的ND型轴密封件。ND型密封件包括定位于橡胶模制件-轴相接面处的O形圈，以使得模制件和O形圈随着轴回转而回转。由舱壁的两个侧面上的不相等压力值所产生的O形圈两侧间的压差使得橡胶模制件变形并且压靠壳体，该壳体定位在开口周围。在模制件压靠壳体时，阻止了模具的转动。静止不动的模制件产生了对壳体的密封并且迫使O形圈与轴接触。O形圈也停止回转，并且产生相对于轴的流体密封。ND形轴密封件的一个缺点在于:在密封部件变干时，密封部件与轴之间的接触导致了密封部件由于在密封环和橡胶模制件上的相关的由摩擦导致的磨损而引起的过早失效。当前的造船规范通常要求:在密封件接合轴之前，密封部件的相对表面之间的压差为大约l/3psig(磅/平方英寸，或大约234.1 kg/m2),或者水为约8-9英寸(大约203_229mm)。水的存在有助于产生轴与密封部件(例如，模制件和O形圈)之间的不透水界面。在存在仅仅0.6-0.9英寸(大约15.2-22.9mm)水的情况下，ND型密封件已被激活(例如，接触轴)。密封部件在密封部件较干时接触轴，导致了早期磨损。另外，当在存在较小量水的情况下激活密封部件时，在相对的密封部件之间形成不足以产生液密密封的压差。当未形成液密密封时，与轴和密封部件相关联的泄漏率可能超过造船规范。例如，造船规范通常要求自激活的舱壁轴密封，其具有最大泄漏率0.5美国品脱/小时(大约0.065ml/s)。自激活的轴密封件在相对于轴安装之后以及泄漏期间通常并不需要人工操作(例如，密封件的调整)。对于DDG型驱逐舰，造船规范所允许的最大泄漏率是I美国品脱/分钟(大约0.1314ml/s)。密封件在存在较低压差的情况下的激活(例如，上述讨论的由相对低水位所导致的早期激活)导致了密封部件的加速磨损。密封件的加速磨损导致了密封件的过早失效，且并不符合造船规范。由此，存在对于自激活的轴密封件的需求，该自激活轴密封件在存在较小量流体的情况下不会过早激活。再者，存在对于设计用来抑制早期磨损的轴密封件的需求。还存在对于其设计可依比例决定以有效密封各种直径的轴密封件的需求。例如，存在对于针对较小直径轴设计和较大直径轴设计的轴密封件的需求，两者都可基于驱逐舰或商用舰船以及各种工业应用中找到。
技术实现思路
在此所描述的构思通过将密封件与在暴露于流体中时膨胀的凝胶材料相关联而解决了与当前轴密封件设计相关联的这些或其他问题。在一个实施例中，采用了这些材料的密封件设计通常在没有流体的情况下与移动轴不接触。在密封件与轴之间的隔开通过减弱在没有流体的情况下密封件的摩擦效应而延长了密封件的寿命。当凝胶材料膨胀时，使密封件变形并且推动密封件与轴接触。下面描述与这些密封件相关联的各种特征和优点。本专利技术在一个方面涉及一种系统。该系统包括支撑部件，该支撑部件限定了外表面，该外表面包括联接到舱壁结构的相接面。系统还包括载体部件，该载体部件具有内表面，以可滑动地接合支撑部件的外表面。系统包括相对于载体部件布置的密封件。密封件包括唇部分和响应于流体的凝胶材料。凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向轴或者与轴接触，而在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。本专利技术在另一方面涉及一种用于在轴从第一隔室通到第二隔室的情况下将第一隔室中的流体与第二隔室隔离开的系统。该系统包括相对于轴布置的密封件。密封件包括唇部分和响应于流体的凝胶材料，该凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向轴或者与轴接触。凝胶材料在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。在又一方面，本专利技术涉及一种支撑部件，支撑部件在轴从第一隔室通到第二隔室并且流体被密封件隔离的情况下通过舱壁将第一隔室中的流体与第二隔室间隔开，该密封件包括唇部分和响应于流体的凝胶材料。该凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向轴或者与轴接触，而在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。支撑部件包括环形结构，该环形结构限定了在支撑部件安装到舱壁时联接到舱壁的相接表面。环形结构包括相对于相接表面布置的外表面。外表面用于与载体部件的相应内表面可滑动地接合，该载体部件使密封件相对于支撑部件定位。本专利技术在另一方面涉及一种载体部件，该载体部件定位包括唇部分和响应于流体的凝胶材料的密封件。该凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向穿过舱壁的轴或者与轴接触，而在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。载体部件包括环形主体，该环形主体限定了沿着主体的外圆周的通道，以响应于轴的运动而可滑动地接合支撑部件的安装至舱壁的相应外表面。环形主体限定了沿着主体的内表面的延伸部，以联接和定位密封件。在另一方面，本专利技术涉及一种密封由舱壁结构间隔开的相邻隔室的方法。该方法包括将限定了外表面的支撑部件的相接面紧固到舱壁结构的相应相接面。本方法还包括将载体部件的内表面定位成可滑动地接合支撑部件的外表面。方法包括相对于载体部件联接密封件。密封件包括唇部分和响应于流体的凝胶材料，该凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向轴或与轴接触，而在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。本专利技术在另一个方面涉及一种系统。该系统包括用于将支撑装置联接到舱壁结构的相应相接面的相接面。支撑装置限定了外表面。系统包括密封装置，该密封装置包括响应于流体的凝胶材料，该凝胶材料响应于暴露于流体中或不存在水而可逆地改变体积，以用于调节密封装置的一部分与穿过舱壁结构的轴之间的流动路径的尺寸。系统还包括载体装置，该载体装置用于相对于支撑装置定位密封装置。载体装置限定了用于可滑动地接合支撑装置的外表面的内表面。本专利技术在另一个方面涉及一种用于将第一隔室中的流体与第二隔室隔离开的系统，其中，轴从第一隔室通到第二隔室，其中流体通过密封件而被隔离开，该密封件包括唇部分和响应于流体的凝胶材料。凝胶材料在暴露于流体中时膨胀以将唇部分推动成朝向轴或者与轴接触，而在没有流体的情况下收缩以形成或增加轴与唇部分之间空隙的尺寸。系统包括舱壁结构，该舱壁结构限定了第一隔室中的第一表面、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 US 12/804,7371.一种流体激活的轴舱壁密封系统，包括: 环形载体，所述环形载体相对于舱壁并且围绕轴固定，所述轴延伸穿过舱壁和环形载体； 所述环形载体包括围绕轴且与轴间隔开的向内环部分； 所述环形载体支撑一对唇型密封件，在向内环部分的每一侧上有一个唇型密封件，每个唇型密封件在与轴间隔开的唇部分和邻接所述向内环部分的一部分之间限定出面向外的凹穴； 泡沫主体，所述泡沫主体在每个唇型密封件的凹穴中； 每个泡沫主体包括凝胶材料，所述凝胶材料构造为在存在流体的情况下膨胀，从而将唇型密封件的唇部分推动成与轴接触，以相对于轴密封环形载体；以及 环形保持器，环形载体的每一侧装配一个环形保持器，每个环形保持器将所述泡沫主体保持在每个唇型密封件的凹穴中。2.按权利要求1所述的系统，其中，所述环形保持器包括多个贯通的流体孔口，以激活所述凝胶材料。3.按权利要求1所述的系统，其中，所述向内环部分和所述环形保持器从每个唇型密封件的唇部分向内间隔开。4.按权利要求1所述的系统，其中，每个唇型密封件的唇部分包括向下悬垂的远侧端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·范斯库尔，C·C·勒德洛，S·A·克莱珀，A·M·卡特勒，
申请(专利权)人：米德技术公司，
类型：
国别省市：