用于旋转轴设备的不可折叠的柔性密封膜片及密封组件制造技术

一种不可折叠的柔性密封膜片(或波纹管)，用于结合在机械密封组件中并用于旋转轴设备。密封膜片包括基本沿径向向外延伸的第一凸缘部分，该第一凸缘部分可通过偏置机构推入可沿轴向转移的环中。密封膜片还包括基本上轴向向外侧延伸的第二同轴部分，该第二同轴部分基本上在密封件的平衡直径的径向内侧。水平部分有利地通过环形带保持固定到短管套筒。密封膜片的垂直部分和水平部分之间的角使得能够定向控制作用在短管套筒和主环上的力。

Flexible Sealing Diaphragm and Sealing Components for Rotary Shaft Equipment

A non-foldable flexible sealing diaphragm (or bellows) is used for bonding in mechanical sealing assemblies and for rotating shaft equipment. The sealing diaphragm consists of a first flange extending basically radially outward, which can be pushed into an axially transferable ring ring through a bias mechanism. The sealing diaphragm also includes a second coaxial part extending essentially axially outward, which is essentially in the radial inner side of the balanced diameter of the seal. The horizontal part is advantageously fixed to the short tube sleeve through the annular belt. The angle between the vertical and horizontal parts of the sealing diaphragm enables directional control of forces acting on the short tube sleeve and the main ring.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转轴设备的不可折叠的柔性密封膜片及密封组件相关申请本申请请求享有2016年7月12日提交的美国临时申请号62/361458的权益，其通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及具有机械密封组件的旋转轴设备，该机械密封组件在旋转轴设备的壳体和可旋转轴之间提供密封。更具体而言，本专利技术涉及这种旋转轴设备和密封组件，其包括诸如波纹管的次级密封膜片。
技术介绍
机械密封件用于在泵、压缩机、涡轮或其它旋转机器的旋转轴与静止壳体之间提供密封。端面机械密封件大体上包括主密封接合部，其包括两个相对可旋转的密封面。密封面之间的摩擦磨损可引起其间形成间隙，导致过度泄漏。因此，一些端面密封件需要定期调整，以便保持沿轴向可转移的密封部件的适当或轴向位置(也称为"密封高度")，以便解决这种磨损。已经设想了各种偏置机构来提供自动适应磨损的闭合力。这种偏置机构包括单个和多个螺旋弹簧和金属波纹管。推动式密封组件包括动态次级密封件(如O形环)，以在轴和密封部件本身之间提供密封。推动式密封件的动态次级密封件大体上构造成与可沿轴向转移的密封件一起沿轴向移动。相对于轴的这种轴向移动可由于摩擦而引起次级密封件的磨损或撕裂。非推动式密封件大体上特征在于次级轴密封件，其不旨在相对于轴沿轴向移动，如O形环(大体上与金属波纹管密封件一起使用)，或弹性体波纹管，其实例在图1提供。所示的机械密封件包括弹性体波纹管，该弹性体波纹管受到驱动以相对于壳体与轴一起旋转。这种非推动式密封件可减小波纹管上的转矩应力，波纹管旨在收缩和膨胀以平衡密封面上的打开和闭合力。然而，在高压下，如高于约70bar(g)的表压，轴本身可沿轴向平移。这可在弹性体波纹管上产生轴向负载，这可引起弹性体刚性塌陷，如详图所示(其中较亮的区域是具有较高压力的区域)。该轴向刚度防止波纹管有效地抵消由偏置部件提供的闭合力，导致过大的面压、摩擦磨损和最终的密封失效。对泵和其它旋转轴设备提高生产率、可靠性、耐用性和不断变化的包络要求的持续需求决定了密封组件新发展的持续努力。具体而言，需要能够操作以密封较高内部压力的机械密封件。本公开涉及解决这些需求的密封技术的进步。
技术实现思路
本公开的实施例满足机械密封件的需要，机械密封件可通过提供不可折叠的柔性密封膜片(或波纹管)来操作以密封较高的内部压力，不可折叠的柔性密封膜片用于结合在机械密封组件中并用于旋转轴设备中。柔性密封膜片包括第一基本上沿径向延伸的部分，该部分可通过包括多个沿轴向间隔开的弹簧的密封构件来推入可沿轴向转移的环中。柔性密封膜片还包括第二基本上沿轴向延伸的部分，该部分基本上在密封件的平衡直径的径向内侧，并且大体上定向成与第一部分正交。第二部分有利地通过环形带保持固定到短管套筒。密封膜片的第一部分和第二部分之间的角度可提供对作用在短管套筒上的力的方向控制。柔性密封膜片可减小旋转轴在高压下轴向转移引起的对密封性能的影响。在一个实施例中，机械密封组件适于围绕旋转轴布置，并且包括布置在沿轴向固定的密封环的轴向向外侧的沿轴向可转移的密封环，以及柔性密封膜片。柔性密封部件可包括可布置在可沿轴向转移的密封环和偏置机构之间的凸缘部分，凸缘部分可通过由偏置机构和可沿轴向转移的密封环传递到凸缘部分的力相对于旋转轴沿轴向转移。柔性密封部件还可包括同轴部分，该同轴部分从凸缘部分的径向向内的范围处的柔性连接部分沿轴向延伸。同轴部分可通过外径处的环形带和内径处的环形短管套筒相对于旋转轴保持沿轴向固定，由此通过凸缘部分施加到固定密封环的闭合力保持固定，而不管轴向凸缘部分的位置。在实施例中，同轴部分可布置在密封件的平衡直径内的直径处，并且连接部分具有比凸缘部分和同轴部分更薄的截面。在一个实施例中，轴向向内侧定向力(如旋转轴的向内平移)促使凸缘部分相对于同轴部分轴向向内和径向向内转移，并且轴向向外侧定向力(如旋转轴的向外平移)促使凸缘部分相对于同轴部分轴向向外和径向向外转移。在一个实施例中，机械密封系统还包括可容纳在可沿轴向转移的密封环的凹槽内的抗挤压环。在一个实施例中，短管套筒通过卡环沿轴向固定到偏置机构。在一个实施例中，偏置机构包括靠近凸缘部分的可沿轴向转移的环形保持器、沿轴向固定到压盖板的环形载体，以及布置在它们之间的多个沿径向间隔开的弹簧部件。在一个实施例中，旋转套筒可操作地联接到旋转轴上以随其旋转，并且沿轴向固定的密封环通过多个销可操作地联接到套筒。在一个实施例中，环形柔性密封膜片适于布置在机械密封组件内，并且包括同轴部分，该同轴部分包括径向向内侧定向面、轴向向外侧定向面和径向向外定向面。该部件还包括可沿轴向转移的凸缘部分，该凸缘部分从同轴部分沿径向向外延伸，并包括轴向向内侧定向面、径向向外定向面和轴向向外侧定向面。在一个实施例中，凸缘部分的轴向向外侧定向面通过柔性连接部分联接到同轴部分的径向向外定向面，该柔性连接部分包括轴向向内侧和径向向内面对的小平面。小平面可包括从凸缘部分的轴向向内侧定向面沿轴向向外侧延伸的第一区段和从第一区段沿轴向向外侧并沿径向向内延伸到同轴部分的径向向内侧定向面的第二区段。在一个实施例中，密封膜片包括柔性弹性体。以上概述不旨在描述其主题的每个所示实施例或每个实施方式。以下附图和详细描述更具体地列举了各种实施例。附图说明结合附图考虑各种实施例的以下详细描述可更完整理解其主题。图1是描绘本领域已知的密封组件的部分和弹性体波纹管的细节的截面图。图2是描绘根据一个实施例的密封组件的部分的截面视图。图3是描绘根据一个实施例的图2的密封组件的细节的截面视图。图4A是描绘根据一个实施例的密封组件的部分的截面视图。图4B是描绘根据一个实施例的密封组件的部分的截面视图。图5是描绘根据一个实施例的密封组件的部分的截面视图。尽管各种实施例可进行各种修改和备选形式，但其细节通过附图中的举例方式示出且将详细描述。然而，应理解，本专利技术并未将提出的专利技术限于所述的具体实施例。相反，旨在覆盖所有落入由权利要求限定的本主题的精神和范围内的改型、等同方案和备选方案。具体实施方式图2和图3(分别)是宽泛的和详细的截面视图，描绘了密封组件10的部分，该密封组件10包括柔性的不可折叠的密封膜片100，其与根据本公开的实施例的旋转轴设备制品结合绘出，如泵、混合器、搅拌机、搅拌器、压缩机、鼓风机、风扇等。对于这种类型的密封组件而言常见的是，密封组件10可密封旋转轴设备的旋转的沿轴向延伸的轴12。密封组件10可在密封组件10的内侧范围内相对于周围环境16为处理室14提供密封。密封组件10可与轴12同轴地布置在由与轴12同轴的环形壳体18限定的开孔中。密封组件10的各种静止(或非旋转)构件能够可操作地联接到壳体18或压盖板20，壳体18或压盖板20继而也可操作地联接到壳体18。各种旋转构件能够可操作地联接到轴12，以与其一起旋转。环形套筒部件22固定到轴12上以随其旋转。环形凸缘构型26在其邻近处理室14的端部处从套筒部件22沿径向向外延伸。多个环形间隔的销24可沿轴向延伸穿过套筒凸缘26中的开孔。轴向固定的密封环30(或配合环)安装在套筒凸缘26的远离处理室14的面上，以随其旋转。环形O形环32在套筒部件22和沿轴向固定的密封环30之间提供回弹性的次级密封。在实施例中，可存在更多或更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械密封组件，适于围绕旋转轴布置，所述机械密封组件具有第一密封环和第二密封环，所述第一密封环相对于所述旋转轴能够沿轴向转移，并且所述第二密封环相对于所述旋转轴沿轴向固定，所述机械密封组件包括：偏置机构；环形柔性密封膜片，包括凸缘部分，其能够布置在所述静止密封环与所述偏置机构之间，所述凸缘部分能够通过由所述偏置机构和所述第一密封环传递到所述凸缘部分的力相对于所述旋转轴沿轴向转移；所述凸缘部分的径向向内范围处的柔性连接部分；从所述柔性连接部分沿轴向延伸的同轴部分，所述同轴部分通过外径处的环形带和内径处的环形短管套筒相对于所述旋转轴保持沿轴向固定；由此不管所述凸缘部分的轴向位置如何，通过所述凸缘部分施加到所述第一密封环的闭合力保持固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 US 62/3614581.一种机械密封组件，适于围绕旋转轴布置，所述机械密封组件具有第一密封环和第二密封环，所述第一密封环相对于所述旋转轴能够沿轴向转移，并且所述第二密封环相对于所述旋转轴沿轴向固定，所述机械密封组件包括：偏置机构；环形柔性密封膜片，包括凸缘部分，其能够布置在所述静止密封环与所述偏置机构之间，所述凸缘部分能够通过由所述偏置机构和所述第一密封环传递到所述凸缘部分的力相对于所述旋转轴沿轴向转移；所述凸缘部分的径向向内范围处的柔性连接部分；从所述柔性连接部分沿轴向延伸的同轴部分，所述同轴部分通过外径处的环形带和内径处的环形短管套筒相对于所述旋转轴保持沿轴向固定；由此不管所述凸缘部分的轴向位置如何，通过所述凸缘部分施加到所述第一密封环的闭合力保持固定。2.根据权利要求1所述的机械密封组件，其特征在于，所述同轴部分能够布置在所述密封件的平衡直径内的直径处。3.根据权利要求1所述的机械密封组件，其特征在于，所述旋转轴相对于所述偏置机构的轴向平移促使所述凸缘部分相对于所述同轴部分沿轴向向内侧和沿径向向内转移。4.根据权利要求1所述的机械密封组件，其特征在于，所述旋转轴相对于所述偏置机构的轴向平移促使所述凸缘部分相对于所述同轴部分沿轴向向外侧和沿径向向外转移。5.根据权利要求1所述的机械密封组件，其特征在于，所述连接部分具有比所述凸缘部分和所述同轴部分更薄的截面。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D拉斯穆森，T施泰格瓦尔德，S尼亚马图拉，D科斯洛夫斯基，
申请(专利权)人：约翰起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US