[发明专利]轴封和操作这种轴封的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴封(shaftseal)和操作这种轴封的方法，特别地涉及泥泵中的轴封。

背景技术

泥泵用于泵送水和沙、粘土、岩石、碎屑等的混合物。泥泵包括由合适的发动机经由驱动轴驱动的转子，驱动轴经由轴孔进入泵壳体。为了防止混合物从泵壳体漏出，轴孔被(泥泵)轴封密封。

待泵送的物料(特别是细颗粒)会导致(泥泵)轴封损坏。

根据一种已知的解决方案，轴封包括位于驱动轴周围不同的轴向位置处的两个唇封(lipseal)，从而在唇封之间产生腔室。这个腔室设置有高压(清洁)水。该高压水的压力高于泵壳体内的压力。驱动轴设置有小螺旋形凹槽，其在唇封下方在两个相反方向上将高压水从腔室中运出，从而减小唇封与驱动轴之间的摩擦，并产生从腔室朝向泵壳体的水流，以防止颗粒进入并损坏唇封。

根据另一种已知的解决方案，最接近泵壳体的唇封是唇部朝向泵壳体定向的唇封。这个唇封未设置有螺旋形凹槽等。提供至腔室的水的压力等于或稍高于泵壳体中的压力。额外的水通过泵壳体涌出，以防止污物到达最接近泵壳体的唇封。

这种系统使用大量(清洁)水。在泥泵的位置处(例如，在用于长排出管线的加压站处)总是无法获得清洁水，在这种情况中，需要昂贵且复杂的清洁水供应系统。另外，这种密封系统使用大量功率并使混合物稀释。这种目前的密封系统在连续装配多个泥泵(例如三个或更多个泥泵)的情况中特别复杂且昂贵。在这种情况中，密封的复杂性、能耗和清洁水消耗以及随后的混合物稀释可能都不再是可接受的。

其他目前的不需要(清洁)水来冲洗唇封的解决方案会非常快地磨损(例如填料箱)、昂贵且总是不适于泥泵的动态移动，例如具有硬质碳化钨或碳化硅饰面的机械密封。其他已知的密封(例如双/双重锥密封)无法承受高压差(通常不大于3巴)。

发明内容

将希望提供一种可在泥泵中使用的不同的密封解决方案。

因此，根据第一方面，提供了一种布置为将能旋转的驱动轴与高压区域密封隔开的轴封，其中，轴封包括轴封壳体、第一密封件和第二密封件，其中，第一密封件和第二密封件位于驱动轴周围的不同轴向位置处，其中，在第一于第二密封件之间形成腔室，其中，轴封包括流体供应装置以用于对腔室供应加压流体，其中，第一密封件是位于高压区域与腔室之间的机械密封件，并且第二密封件是唇封。

在第一密封件、第二密封件、轴封壳体和能旋转的驱动轴之间形成腔室。

第一密封件在第一腔室与高压区域之间形成屏障，例如泥泵的泵壳体。

术语“机械密封件”用来表示包括定位成彼此抵靠(即，具有定位成彼此抵靠或压靠的接触面)的两个相对固定或刚性的密封部件的密封件。机械密封件的两个密封部件可包括金属接触面。机械密封件的金属接触面(即，彼此接触的表面)可由硬化钢制成。第一密封件是耐磨密封件。

术语“唇封”用来表示包括柔性密封部件的密封件，该柔性密封部件定位成抵靠另一相对固定或刚性的密封部件。柔性密封部件可由弹性材料(例如，橡胶)形成。固定或刚性的密封部件可以是能旋转的驱动轴，或者可以是附接至能旋转的驱动轴的部件，例如衬套。第二密封件是可承受大压力差的密封件，该压力差优选地大于5巴，更优选地大于10巴或者甚至大于40巴。

这种轴封是有利的，这是因为其使用更少的流体并且不会使由泥泵泵送的物料稀释。轴封相对便宜且包括相对少的部件，同时其耐用且可靠，并且，通常在疏浚领域中可承受作用于驱动轴的重动态载荷。

通过使用机械密封，没有或几乎没有流体漏出。可从第二腔室重新收集并重新使用从第一腔室运送至第二腔室的流体。

根据一个实施例，轴封还包括第三密封件，其中，在第二密封件与第三密封件之间形成第二腔室，并且轴封包括用于从第二腔室去除流体的流体排出装置。

在第二密封件和第三密封件、轴封壳体及能旋转的驱动轴之间形成第二腔室。第一密封件与第二密封件之间的腔室可被称为第一腔室。

第三密封件也可以是唇封。第二密封件沿着驱动轴的轴线位于第一密封件与第三密封件之间。从第一腔室泄漏至第二腔室的流体可经由流体排出装置去除并进行循环。流体排出装置与第二腔室流体连通。

根据一个实施例，轴封包括多个其他密封件，其中，在该多个其他密封件之间形成其他腔室，并且轴封包括用于从一个或多个其他腔室去除流体的流体排出装置。

在其他密封件、轴封壳体和能旋转的驱动轴之间形成其他腔室。