冷却的机械密封组件制造技术

技术编号:10023854 阅读:136 留言:0更新日期:2014-05-09 09:08
本发明专利技术涉及一种机械密封组件,其包括:转动密封环(2)和静止密封环(3),在转动密封环(2)和静止密封环(3)之间限定了密封间隙(4);轴套筒(6),转动密封环(2)配置于轴套筒(6);承载环(5),承载环(5)配置于轴套筒(6)并且承载环(5)在转动密封环(2)的外周上至少部分地覆盖转动密封环(2);第一O型环(8)和第二O型环(9),第一O型环(8)和第二O型环(9)配置在转动密封环(2)和承载环(5)之间,并且在转动密封环(2)和承载环(5)之间限定在转动密封环(2)的外周上的空隙(15);以及至少一个连接开口(11),其将空隙(15)连接到承载环(5)的外周面(5c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种机械密封组件,其包括:转动密封环(2)和静止密封环(3),在转动密封环(2)和静止密封环(3)之间限定了密封间隙(4);轴套筒(6),转动密封环(2)配置于轴套筒(6);承载环(5),承载环(5)配置于轴套筒(6)并且承载环(5)在转动密封环(2)的外周上至少部分地覆盖转动密封环(2);第一O型环(8)和第二O型环(9),第一O型环(8)和第二O型环(9)配置在转动密封环(2)和承载环(5)之间,并且在转动密封环(2)和承载环(5)之间限定在转动密封环(2)的外周上的空隙(15);以及至少一个连接开口(11),其将空隙(15)连接到承载环(5)的外周面(5c)。【专利说明】冷却的机械密封组件
本专利技术涉及一种流体冷却的机械密封组件,其被特别地构造成干运转的机械密封,并且本专利技术涉及该机械密封组件的热输送的优化方法。
技术介绍
从现有技术已知具有不同构造的机械密封组件。例如,在搅拌机中使用气体润滑的机械密封;在这种情况下,气体存在于转动密封环和静止密封环之间以作为所谓的干运转密封,该气体特别地是空气。可以在接触的条件下并且利用密封间隙来操作这种机械密封组件。在操作期间,在这种机械密封中可能出现热问题并且可能产生不期望的噪声。JP2009-108941A1公开了 一种机械密封,其中,在转动密封环中形成气体通道,该气体通道通过密封环被引导到密封间隙的滑动面。然而,该方案需要密封环本身具有径向孔和轴向孔以及统出部(milled-out portion),因而该方案非常复杂和昂贵。此外,由于上述通道导致密封环被弱化,特别是由于将要被密封的压力会导致密封环的变形并且最终会导致密封环使用寿命缩短。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种机械密封组件,其具有简单的结构同时制造成本低,该机械密封组件借助于流体,特别是气体,提供了改进的冷却,尤其是一种节约能量和空间优化的冷却。通过具有方案I的特征的机械密封组件来实现该目的。从属方案示出了本专利技术的优选的发展。与现有技术相比,具有方案I的特征的本专利技术的机械密封组件具有显著提高的使用寿命。此外,使得对密封环的更有效的冷却变成可能。此外,根据本专利技术的该机械密封组件能够有效地防止在转动密封环和承载环之间形成不期望的压力。此外,冷却操作不需要任何附加的安装空间。根据本专利技术,这是如下地实现的,在紧固到轴套筒的承载环中,存在至少一个连接到转动密封环和承载环之间的空隙的连接开口。通过两个O型环形成环状的空隙,该两个O型环配置在承载环的内侧和转动密封环的外侧之间。在承载环中的连接开口使得流体能够流入和流出空隙,特别地是该空隙的进气和排气,由此实现对转动密封环的有效冷却。此外,因为空隙经由连接开口被连接到承载环的外周面(大气侧),所以在空隙中不可能出现不期望的压力升高。由于承载环与转动密封环一起转动,所以经由在转动密封环的径向外周面上的连接开口产生了流体循环,使得能够有效地冷却转动密封环。因此,能够通过流动的流体流排出热。根据本专利技术的方案的另一具体优点是在密封环上的热增长主要取决于转动速度,然而由于冷却能力也随着转动速度而增强,所以该机械密封组件能够自动地基于转动速度来冷却。优选地,承载环包括多个连接开口。这些连接开口特别优选地在圆周上等间距地分布。由此,能够通过转动承载环有效地提高冷却能力。此处,连接开口的形状优选地被构造成具有相同直径或不同直径的圆筒状和/或渐缩形状,特别地是圆锥形渐缩形状,和/或台阶状(台阶孔),并且/或者被构造成长形孔的形状。特别优选地,此处多个连接开口被配置在承载环上的圆周线上。可选地,连接开口设置在承载环的不同平面中。当优选地多个连接开口的中心轴线相对于在承载环的外周上的切线T的角度被配置成小于90°时,能实现特别有效的冷却。相对于承载环上的切线的角度优选地在从45°至65°的范围内并且特别优选地为大约55°。可选地,多个连接开口的角度被配置在90°至170°之间。进一步优选地,所有具有相同角度的连接开口还沿相同方向定向,优选地采用转动方向。特别优选地,两个彼此相邻的连接开口均配置成使得相邻的连接开口的中心轴线限定的角度为大约90°。这能够产生不依赖转动方向的有效的冷却,这是因为对于逆时针方向和顺时针方向两者而言都在与行进方向相反的方向成角度地设置各连接开口。这特别地允许该机械密封组件被用在可以发生逆时针转动和顺时针转动的搅拌机中。进一步优选地,彼此相邻的连接开口在承载环的内周上彼此交叉。由此,在承载环和转动密封环之间的空隙中可以形成特别有效的流体引导。进一步优选地,承载环包括设置在承载环的外周面上且将多个连接开口彼此连接的槽。由此,在承载环的外侧引导气体流。该槽优选地是V形,特别地具有约90°的角度。可选地,该槽被设置为在承载环的平面中的连续槽。可选地,该槽以锯齿的方式使得在承载环的不同平面中的连接槽连接。对于特别紧凑的结构,承载环进一步优选地包括用于容纳紧固元件的紧固开口,利用该紧固元件能将承载环固定到轴套筒。特别优选地,机械密封组件还包括配置在轴套筒的径向内侧的夹持环。优选地,由通过承载环中的紧固开口的紧固元件将夹持环固定到诸如轴等的转动组件。此外,根据本专利技术的机械密封组件还优选地包括施力部件,该施力部件配置在转动密封环上并且相对于静止密封环对转动密封环施力。这确保了在两个密封环之间的最小密封间隙。可选地,还可以在通过施力部件使得两个密封环彼此接触的条件下设置突起。为了实现特别紧凑和简单的组件,优选地,在机械密封组件的轴向上,承载环比轴套筒长。进一步优选地,密封环、轴套筒、承载环和两个O型环形成能够预先组装的子组件。一方面,这使得利用将静止密封环特别优选地配置在凸缘上等而实现了机械密封组件的快速安装。进一步优选地,承载环具有相对于通过中心轴线延伸的平面对称的结构。由此,特别地能够采用没有误差的方式来安装承载环。可以使用液体或气体,特别是空气,或者气体/液体混合物作为冷却介质。特别优选地在搅拌机等中使用根据本专利技术的机械密封组件。此外,本专利技术涉及具有根据本专利技术的机械密封组件的搅拌机。此外,本专利技术涉及一种机械密封组件的转动部件的热输送和/或波动(waviness)的优化方法,该转动部件特别地是转动密封环。借助于套筒状元件使该转动部件处于热室中,其中套筒状元件与转动部件一起转动。使得在转动部件和套筒状元件之间提供的流体在此运动以执行热输送并且优化波动,流体尤其是在两个密封环之间的密封间隙运动。因此,能够以选择性的方式将热供给到机械密封组件的转动部件或者将热从机械密封组件的转动部件排出,使得能够避免密封环的不期望的波动。特别优选地,流体排他地通过转动过程而运动。特别地,由此可以免除用于使得流体运动的单独驱动组件的设置。特别优选地,通过改变流体的流路能够以选择性的方式影响热输送。特别优选地,通过在套筒状组件中的开口和/或缝在此执行热输送。特别地通过对开口/缝的几何形状的选择能够选择性地改变机械密封的转动部件上的热输送。特别地,由此还能够以选择性的方式调整密封环的波动。【专利附图】【附图说明】现在将参照附图详细地说明根据本专利技术的机械密封组件的实施方式,其中:图1是根据本专利技术的第一实施方式的机械密封组件的示意性立体图;图2是本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·波腾兰格M·多里戈
申请(专利权)人:伊格尔博格曼德国有限公司
类型:
国别省市:

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