[发明专利]具有监测功能的滑环密封组件及其方法

说明书

本发明涉及一种滑环密封装置，滑环密封装置包括：滑环密封件(2)，滑环密封件具有旋转滑环(3)和静止滑环(4)，在旋转滑环和静止滑环之间限定密封间隙(5)，其中旋转滑环(3)具有带有第一信息结构(6)的第一滑动表面(30)，其中静止滑环(4)具有带有第二信息结构(7)的第二滑动表面(40)，其中第一信息结构(6)和第二信息结构(7)在重叠区域(16)中至少部分地重叠；用于检测由第一信息结构(6)在移动经过第二信息结构(7)时产生的声音和/或振动的至少一个传感器(8)；以及评估单元(10)，其被配置为将检测到的声音和/或检测到的振动与设定值进行比较并且输出比较结果。

技术领域

本发明涉及一种具有通过声音和/或振动进行监测的功能的滑环密封装置以及一种用于监测滑环密封件的方法。

背景技术

从现有技术中已知各种设计的端面滑环密封装置。在工作期间，例如，固体颗粒可能到达旋转滑环的和静止滑环的滑动表面之间并导致滑动表面损坏。这可能降低滑环密封件的气密性，从而可能导致泄漏增加。因此例如可能在再循环的阻隔流体中检测到这种泄漏，并且可能要更换滑环密封件。然而在实践中，在更换这种滑环密封件之前需要一定的时间。这可能导致其中配置有用于密封的滑环密封件的机器停机时间较长，并且给机器的操作者带来很大的烦恼。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种滑环密封装置和一种尽可能早地检测滑环密封件的磨损和/或损坏等且能实现滑环密封装置被及早更换的方法。

该目的将通过具有权利要求1的特征的滑环密封装置以及方法得以实现，相应的从属权利要求示出本发明的进一步优选的实施方式。

对此，根据本发明的具有权利要求1的特征的滑环密封装置具有可以及早检测滑环密封件中发生的任何改变的优点。这能够在滑环密封装置的任何实际故障事件之前很久作出关于是否要更换滑环密封装置的决定。因此，可以已经准备好合适的滑环密封装置并且随后可以在机器用户所在在机器的短暂宕机时间内进行更换。根据本发明，这将通过包括滑环密封件的滑环密封装置得以实现，该滑环密封件包括旋转滑环和静止滑环，在旋转滑环和静止滑环之间限定密封间隙。旋转滑环包括具有第一信息结构的第一滑动表面，并且静止滑环包括具有第二信息结构的第二滑动表面。第一信息结构和第二信息结构在两个滑动表面上设置成在重叠区处存在至少部分的重叠。在这种情况下，重叠意味着，第一信息结构和第二信息结构在径向方向上至少部分地配置在相同的径向高度处。优选地，第一信息结构和第二信息结构完全重叠。此外，滑环密封装置包括用于检测由第一信息结构移动经过第二信息结构产生的声音和/或振动的至少一个传感器。因为在两个滑动表面处的信息结构至少部分地重叠，所以得到可以借助于传感器检测的特征性的声音噪声和/或振动。此外，设置有评估单元，该评估单元被安装用于将检测到的声波和/或检测到的振动与存储的标称值进行比较并且输出比较结果。因此，通过设置信息结构，可以专门检测在出现磨损和/或存在固体颗粒的情况下或在密封间隙中的介质的其他的物理值(诸如压力和/或温度和/或密度)改变的情况下改变的(声)波和振动。基于检测到的声音和/或检测到的振动的改变，就可以推断出滑环密封装置的状况，并且如有必要，可以进行更换。

优选地，第一信息结构和第二信息结构包括在旋转滑环和静止滑环的滑动表面中被限定的凹部。在旋转滑环的滑动表面上的凹部的深度可以与在静止滑环的滑动表面上的信息结构的深度不同。此外，滑动表面中的各个信息结构本身可以具有不同的高度轮廓，例如信息结构内的阶梯式的高度轮廓或凹部内的弓形或波浪形的高度轮廓。进一步优选地，在形成信息结构的滑动表面中设置多个分开的凹部。

设置形式为凹部的信息结构实施起来特别容易且成本低廉，并且能够可靠地检测滑环密封件的改变。例如，如果在静止滑环和旋转滑环的两个滑动表面之间的密封间隙中存在小的固体颗粒，则所述固体颗粒优选地沉降在形成为凹部的信息结构中，从而改变在滑动表面滑动经过彼此时产生的声音和/或振动，然后该声音和/或振动可以借助于传感器被检测。例如，如果密封间隙中的介质的密度改变，例如这是由于进入密封间隙的产品介质的泄漏引起的，也同样适用。