使用密封环的泵轴密封和用于保持轴承润滑剂的波纹管制造技术

本发明专利技术提供一种以壳体组件、轴和一体的波纹管式机械面密封件为特征的设备。所述壳体组件具有构造为容纳固定的轴承且包含润滑油的套管。所述轴被构造为相对于所述固定的轴承旋转，所述轴具有带有旋转密封面的旋转密封件。所述一体的波纹管式机械面密封件被构造为：其一端与所述套管的所述固定的轴承重叠和联接，带有固定的密封面的另一端与所述轴的所述旋转密封面联接，并且具有中间的波纹管状部分，所述中间的波纹管状部分被布置成受压缩推动所述固定密封面抵靠所述旋转密封面并且适应在所述固定密封面和所述旋转密封面之间的较大变化，以便为包含在所述套管内部的所述润滑油提供密封，从而防止所述润滑油的泄漏并且将所述润滑油隔离和保持清洁。

A pump shaft seal using a sealing ring and a bellows for retaining the lubricant of the bearing

The present invention provides a device characterized by a bellows assembly, a shaft, and an integral bellows type mechanical surface seal. The housing assembly has a cannula configured to hold a fixed bearing and contain lubricating oil. The shaft is configured to rotate with respect to the fixed bearing having a rotary seal with a rotary sealing surface. The development of corrugated tube mechanical face seal is configured to: the end is connected with the casing of the fixed bearing and connected with the sealing surface of the overlapping, fixed and the other end of the shaft of the rotating sealing surface connection, corrugated tubular part and has the middle of the corrugated tubular portion of the intermediate arranged by pushing the fixed compression sealing surface against the rotating seal face and adapt to large changes in the fixed sealing surface and the sealing surface of the rotation, so as to provide a seal for containing the lubricating oil inside the casing, thereby preventing the leakage of the lubricating oil and the lubricating oil isolation and keep clean.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2011年8月11日提交的美国专利申请No.13/207,917（代理人案卷号：911-002.042-1（FGI-1101US））的权益，该申请全文以引用方式并入本文中。
技术介绍
1.
本专利技术涉及泵或泵送组件、装置或组合；并且更具体地涉及一种用于在泵或泵送组件、装置或组合(例如，包括立式双吸泵)中密封泵轴的新技术。2.
技术介绍
用于轴密封的技术是本领域已知的。例如，使用波纹管式机械面密封件来防止水从推进器轴处进入船体的船舶轴密封技术是已知的。在这种已知的推进器轴密封应用中，密封面将水密封在船外并且该密封面被从密封面之间的轴向间隙的内径进入的水冷却。此外，使用商用凸缘密封来隔离润滑油与泵送物的现有的工业泵轴密封技术是已知的。然而，现有的工业泵轴密封技术的问题包括以下几项：1)在操作期间，商用凸缘密封仅实现临时密封状态，因为它使用固定的橡胶元件和旋转的轴之间的径向间隙。凸缘密封的橡胶元件由于磨蚀而迅速磨损，这使油可以排出套管之外。2)在闲置状态期间，新的凸缘密封将润滑油保持在套管内。然而，在泵操作数周之后，磨损的凸缘密封的开放间隙使油流失并由于阿基米德原理使脏的槽流体进入套管。3)凸缘密封依赖于新润滑油的连续喷射以从套管吹扫和限制脏的槽流体。油连续地漏入环境中以补偿在橡胶元件和轴之间的开放的径向间隙。此外，至少部分地基于使用弹簧装置的轴密封装置是本领域已知的，举例来说，参见美国专利No.5,562,406。使用波纹管密封的密封装置也是本领域已知的，举例来说，参见美国专利No.6,422,822。鉴于上述情况，在工业泵行业存在对于改进的设计或技术的盼望已久的需求，该设计或技术解决了与在包括立式双吸泵的工业泵或泵送组件、装置或组合中密封泵轴有关的问题。
技术实现思路
本专利技术将现有的船舶轴密封技术以创新且独特的方式应用于工业泵。举例来说，本专利技术提供了一种用于封闭诸如立式双吸泵设备的管密封件的新技术。根据本专利技术的一些实施例，该设备的特征在于壳体组件、轴和一体的波纹管式机械面密封件的组合。壳体组件包括壳体组件部分和套管，该套管被构造为容纳固定的轴承且包含润滑油。轴被构造为相对于固定的轴承旋转且包括具有旋转密封面的旋转的密封件。一体的波纹管式机械面密封件被构造为：一端与容纳在套管中的固定的轴承重叠和联接，带有固定的密封面的另一端与轴的旋转密封面联接，并且具有中间的波纹管状部分，该中间的波纹管状部分被布置成受压缩推动固定密封面抵靠旋转密封面并且适应固定密封面和旋转密封面之间的较大变化，以便为包含在套管内部的润滑油提供密封，从而防止润滑油的泄漏并且将润滑油隔离和保持清洁。根据一些实施例，本专利技术可以包括下列一个或多个特征：一体的波纹管式机械面密封件可被构造为在固定密封面和旋转密封面之间提供自调整的紧密轴向间隙以实现密封状态。一体的波纹管式机械面密封件可被构造为当固定密封面和旋转密封面磨损时膨胀，以使得固定密封面的位置相对于旋转密封面而调整。一体的波纹管式机械面密封件可被构造为在闲置状态期间膨胀和闭合其密封面之间的轴向间隙，以便当设备闲置时基本上没有泄漏发生。波纹管式机械面密封件的末端可以扣夹到套管的一端，并且旋转密封面可以固定或扣紧到轴上，例如采用布置在旋转卡圈中的带螺纹开口内的固定螺钉。该设备可以采取立式双吸泵的形式，并且套管、轴和一体的波纹管式机械面密封件可以相对于彼此沿其垂直轴线布置。套管可以相对于垂直轴线布置在一体的波纹管式机械面密封件上方，并且通过重力馈送提供油以润滑轴。实际上，通过将现有的船舶轴密封技术并入工业立式双吸泵的壳体组件内部以隔离容纳泵轴承的套管内部的润滑油，本专利技术将这种密封技术应用于工业泵。从而使润滑油保持清洁和保留在内，这延长了泵轴承的寿命。本专利技术改善了使用商用凸缘密封来隔离润滑油的现有工业泵技术，因为：1)在操作期间，至少部分地基于应用波纹管式机械面密封件以代替现有技术凸缘密封，连续且长时间的密封状态得以保持。机械面密封件使用在其固定面和旋转面之间的自调整紧密轴向间隙来实现密封状态。当密封面磨损发生时，固定面通过膨胀机械面密封技术的波纹管特征来调整其到旋转面的位置。从而，显著地延长了轴承寿命。2)在闲置状态期间，密封面的自调整特征引起轴向间隙接近零，这因此保持润滑油的基本上完全的隔离和保留，其至少部分地基于应用波纹管式机械面密封件来代替凸缘密封。3)在泵操作期间发生最少的油到环境中的泄漏，并且当泵闲置时，不发生泄漏，其至少部分地基于应用波纹管式机械面密封件来代替凸缘密封。根据本专利技术的波纹管式机械面密封件的波纹管特征在工业泵应用中还具有两个机械上的优点：-在不必调整密封面的情况下泵轴的轴向移动。这将允许密封件在最终的叶轮升程确定之前安装到轴内。一旦安装了泵，将不必调整密封件（在一些情况下，在安装了泵之后不可能触及密封件）。-在操作期间吸收振动而不损坏密封面–碳元件被镗孔到比轴直径更大，在碳元件和轴之间形成静压轴承效应，使元件在轴上持续地居中。静压轴承效应允许该密封件补偿振动和错位。现有船舶轴密封技术对工业泵的应用是独特的，因为呈波纹管式机械面密封件形式的这种特定的船舶轴密封技术迄今为止一直专门用于船舶上的推进器轴密封。波纹管式机械面密封件对工业立式泵中的套管密封的应用是创新性的，因为该密封面在相反方向上密封不同的液体：-在推进器轴密封应用中，密封面将水密封在船外，并且该密封面被从密封面之间的轴向间隙的内径进入的水冷却。-相比之下，在工业泵应用中，密封面密封套管内部的润滑油，并且密封面被从密封面之间的轴向间隙的内径进入的油冷却。波纹管式机械面密封件可由下列部件构成：旋转元件、定位螺钉、O形环、碳密封面、波纹管和安装夹具。在泵应用中，波纹管部件可扣夹到套管的端部，并且旋转密封面由固定螺钉固定到泵轴。旋转元件可以以这样的方式定位在轴上，使得波纹管被压缩，在两个密封部件之间形成接触力。当泵不操作时，正是这种接触力形成密封。附图说明附图包括以下各图，其不一定按比例绘制：图1是根据本专利技术的一些实施例的设备的视图，该设备呈具有波纹管式机械面密封件的立式双吸泵的形式。图2是图1所示设备的剖视图。图3包括图3a和图3b，其为根据本专利技术的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括立式双吸泵的设备，包括：壳体组件，其具有构造为容纳固定的轴承且包含润滑油的套管；轴，其被构造为相对于所述固定的轴承旋转，所述轴具有带有旋转密封面的旋转密封件；以及一体的波纹管式机械面密封件，其一端被构造为与所述套管的所述固定的轴承重叠和联接，带有固定的密封面的另一端被构造为与所述轴的所述旋转密封面联接，并且具有中间的波纹管状部分，所述中间的波纹管状部分被构造为受压缩推动所述固定密封面抵靠所述旋转密封面并且适应在所述固定密封面和所述旋转密封面之间的较大变化，以便为包含在所述套管内部的所述润滑油提供密封，从而防止所述润滑油的泄漏并且将所述润滑油隔离和保持清洁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.11 US 13/207,9171.一种包括立式双吸泵的设备，包括：
壳体组件，其具有构造为容纳固定的轴承且包含润滑油的套管；
轴，其被构造为相对于所述固定的轴承旋转，所述轴具有带有旋转
密封面的旋转密封件；以及
一体的波纹管式机械面密封件，其一端被构造为与所述套管的所述
固定的轴承重叠和联接，带有固定的密封面的另一端被构造为与所述轴
的所述旋转密封面联接，并且具有中间的波纹管状部分，所述中间的波
纹管状部分被构造为受压缩推动所述固定密封面抵靠所述旋转密封面
并且适应在所述固定密封面和所述旋转密封面之间的较大变化，以便为
包含在所述套管内部的所述润滑油提供密封，从而防止所述润滑油的泄
漏并且将所述润滑油隔离和保持清洁。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述一体的波纹管式机械面
密封件被构造为在所述固定密封面和所述旋转密封面之间提供自调整
的紧密轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·W·本克，马修·J·科伦，
申请(专利权)人：ITT制造企业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US