[发明专利]分离式机械端面密封

说明书

本发明涉及到用于密封相对转动部件之间的机械密封。特别是关于分离式机械端面密封。

机械式端面密封已广泛用于像涡轮机、泵等设施方面，这些设备都有机座和相对该机座转动的轴。同样地，在化学工业，精炼厂和石油化学工业以及许多其他工业上。大量的泵、压缩机、混料器、搅拌器等利用围绕着其转动轴的填充填料函。已发现，为了降低高的维护费，防止环境污染、减少生产消耗以及其他方面的理由，一般可能希望更换在带有机械端面密封的填料函中的填料。

机械式密封的损坏或操作中的磨损也是一个问题。由于在组合零件的设备中存在难于接近的地方。对这些密封的零件的修理或更换将会是困难的。由于设计上的原因，从轴的端部去除一损坏的密封件或安装一替换件都是困难的或是不可能的。在这种情况下，设备的修理需要拆开、更换、再安装机座和密封部分的零件以及整个设备。

现已利用密封的设计来减小填料的更换或密封损坏的修理等方面的困难，即将机械密封的部件或全部组合零件设计成分裂式或分离式的。分离式或部分分离的密封组件可实现装配而不需要将设备全部解体，也不需要通过轴端部之上的环形密封。可在3025070、3184244、4423878、4575098、4576383、和4576384等号的美国专利中找到分离式或部分分离密封的例证。虽然由这些专利所了解的装置以似乎已适用于他们所计划的目的。但在那些文件中所披露的设计或是由于组合零件过多而过于繁杂，或是立足于密封损坏周期很短的结构。

因此，本发明的目的在于提供一种分离式的机械端面密封，它容易拆除和更换，不需要去除机座、不需要将设备的其他零件解体。

本发明的另一目的在于提供一种分离式密封部件，使得能快速、容易和高效地更换填料函，或更换在损坏的机械端面密封中的填料，而不需要将该设备全部解体。

于是提供了一种适于在机座和相对于机座转动的轴之间的，利用不透水的密封的分离式机械端面密封。这种密封包括靠近的、刚性的、环形主环和配合环，每一环一般都限定了径向配合的密封面，每一个环都有多个弧形环节，和用于每个环每个节与每个环的其他的节的刚性接触中起连接和夹持作用的装置，从而由所说的环限定的每一所说的配合密封面具有光滑的表面，围绕每个各自的环状环的全部圆周没有不连续处，并且多个用于支承每个环的弹性分离式定位装置一般与轴和其他环成同轴配置，该定位装置限定各环的相对位置，从而使每个环的密封面相对于另一个环的密封面处于面对面的相对关系，定位装置之一刚性地支承该配合环，而定位装置的另一个非刚性支承并且在轴向对着配合环斜压主环。

图1示意地并部分地表示出用填料密封的通常的泵的剖面图;

图2表示利用带有填料函机座的通常的机械面密封的结构横截面图，其中已去掉了填料。

图3表示利用带有填料函机座的已知的分离密封结构的横截面图，其中已去掉了填料。

图4A表示利用带有填料函机座的按着本发明的分离式密封的横截面图，其中已去掉了填料。

图4B表示利用本发明的分离密封压盖板的立侧视图。

图4C表示利用本发明的配合密封元件的详细的横截面图。

图5A表示图4A的环状密封元件两端部之间连接的详细图。

图5B表示利用本发明的准备用于分离的环状密封环的背后视图。

图5C表示利用本发明的一个保持架的两半的连接细节的剖视图。

图5D表示利用本发明的压力传动装置的横截面的细节图。

图6和图7示意性地说明了当轴和填料函机座之间不同轴期间，本发明的补偿特征。

图8表示利用止推轴承的本发明的一个替换实施例。

图9表示在分离密封中具有平衡密封配置的本发明的另一替换实施例。

在填料函中通常的填料之一例表示在图1中，它表示出包括机座12的泵10，由驱动轴16驱动的叶轮14，一个液体流入腔18和一个液体流出腔20，通常流体由叶轮14通过腔18和20按箭头所示方向被抽吸。

填料22用于阻止抽吸的流体沿着驱动轴16泄漏的外面。填料22通常在填料函机座中被压紧用密封随动件26填充到与驱动轴16密封接触。通过密封随动件26施向填料22的压力是增加还是减少，由拧入或松开压紧螺母28而定（这里示出两个螺母）。