密封壳体和穿过壳体内的孔延伸的转轴之间的环形空间的挡板密封系统。密封系统具有内、外侧机械端面密封。内侧密封面设置螺旋沟槽。用以将缓冲流体从两密封之间的缓冲腔抽运向内侧密封的高压边。内侧密封的初级环可为双平衡的。高压应用时，缓冲流体被增压，外侧密封中可包括抽运环以循环缓冲流体。高压应用时也需要两个坚硬的密封环和最佳隔墙和密封面宽度。通过重力运输管路连接的储存箱将缓冲流体供应至密封系统。缓冲流体密闭装置可连到密封的高压边以防止工作流体污染密封面或第二密封。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及挡板密封系统，该系统适用于穿过壳体内的孔延伸的转动轴的密封。壳体是装有高压流体的泵、压缩机或类似设备的一部分。密封系统包括内侧和外侧机械端面密封，每个密封都设有初级环和配合环。内、外侧密封之间的空间限定一个缓冲腔。缓冲腔内供有缓冲流体。内侧密封把缓冲流体经密封面抽运至密封的高压边。这种密封的一般特性在Sedy的美国专利NO.4，290，611中已有介绍。本专利技术的一个目的是上述类型的一种降低或取消对缓冲流体压力的要求、减少潜在排出物的排出和简化缓冲流体供应设备的挡板密封系统。本专利技术的另一目的是一种挡板密封系统，其内的内侧密封是双平衡的，因此在压力转换的情况下内密封仍然有效。本专利技术的另一目的是一种可在高压应用中工作的挡板密封系统。供高压环境中使用的本专利技术的挡板密封系统，为防止挠曲装设坚硬的初级环和配合环。高压密封也设有最佳的密封面和隔墙宽度，以使内侧密封形成的压力达到最大值。本专利技术还有一个目的是一种挡板密封系统，该挡板密封系统在内侧密封面的外直径上增压，于是利用离心力来防止污染密封面和第二密封。本专利技术的另外目的是上述类型的一种挡板密封系统，该挡板密封系统包括在内侧密封面高压侧上形成密闭室的缓冲流体密闭元件。密闭室防止工作流体与第二密封或初级环和第二级环的密封面接触。其他目的可以从下述的说明、附图和权利要求书中逐渐显示出来。上述目的通过带有连到被密封设备壳体上的压盖板的密封系统来实现。套筒安装在轴上以便随轴转动。第一静密封呈O-型环形式，安放在套筒和轴之间，防止沿轴产生泄漏。外侧机械端面密封设有连接压盖板的配合环和为了随轴转动而连接套筒的密封帽。密封帽包括座圈和许多配置在座圈和初级环之间的弹簧，推动初级环与配合环相接触。第二密封位于座圈和初级环之间。挡板密封还包括内侧机械端面密封，至少一部分内侧机械端面密封安装在壳体和转轴之间的环形空间。内侧密封有初级环和固定到压盖板上的座圈。至少部分座圈包围初级环，以便固定它的径向位置，同时允许初级环作轴向运动。第二密封安装在座圈和初级环之间。内侧密封的配合环围绕套筒，并且为了随轴转动将它连到套筒上。静密封放置在套筒和配合环之间，以防套筒和配合环之间产生泄漏。在内侧密封的配合环和初级环的一侧有相对置的、相对旋转的径向密封面。密封面的外径承受工作流体的压力。内侧密封安置在外密封的轴向适当位置上，从而限定缓冲腔。内侧密封的配合环里有沟槽，沟槽自缓冲腔延伸部分地越过配合环密封面至无沟槽的隔墙部分。沟槽将缓冲流体抽运跨过密封面进入内侧密封的高压边。内侧密封的初级环设计成双平衡的，因此在不损失闭合力的情况下可以允许发生压力转换。缓冲流体由一个储存箱中靠重力流入缓冲腔。缓冲流体密闭元件跨越内侧初级和次级环，并与它们接触而确定密闭室，该密封室防止工作流体与内侧密封的密封面或次级密封接触。附图说明图1本专利技术挡板密封系统的局部剖视立体图;图2图1密封件沿轴向垂直平面的截面放大图;图3配合环密封面部分前视图，图中显示螺旋沟槽;图4挡板密封系统简图，图中说明缓冲流体供应装置;图5本专利技术另一实施例的与图2相同的截面图;图6通过初级环和部分座圈的细节截面示意图，图中说明初级环的双平衡设计方案。为清楚起见，未画出断面线;图7缓冲密闭元件的细节放大截面图;图8与图7相同表示另一实施例;图9与图7相同表示再一个实施例。图1和图2表示本专利技术挡板密封系统10。密封系统10对转轴12和壳体14间的环形空间进行密封。轴12穿过壳体14内的孔16。在密封侧面，壳体14中包含图2中标有-压力-的高压流体。密封系统外标有-大气-。所示的具体密封准备采用液态流体，即压力状态下的液体。将压盖板部件18用螺栓栓接到壳体的外表面。压盖板上有用以与孔16配装的凸台20，以便将压盖板定位。密封垫22防止在孔16和压盖板18之间产生泄漏。压盖板上有一组旋塞，分别为上部垂直的和水平的旋塞24和26。内通道28使流体连通旋塞24和26。供缓冲流体的管路从储存箱连到一个旋塞上。在垂直和水平方向上提供以带螺纹的旋塞以便接纳用于具体设备的供应管路的最便利的实际连接件。仅使用一个旋塞而堵住另一个。此外，参见图1和图4，可看出，与上相同的下一组垂直和水平的旋塞29、31设置在压盖板的下半部。同样也使用一个旋塞连通连接储存箱的缓冲流体管路。下面将进一步详述储存箱如何与压盖板相连。密封系统10有一个包围轴12的长套筒36。套筒从压盖板外延伸至孔16内的充分深的位置处，在该处该套筒终止于一整体凸缘38，凸缘上设置一个座槽以便安放O-型环40。该O-型环防止套筒和轴之间的泄漏。套筒外端设有将开口环42装配在内的沟槽。用多个定位螺钉44把套筒固定在轴上的适当位置。开口环42夹持住用总号46表示的外侧密封。该外侧密封最好是一个接触的机械端面密封。外侧密封有一个转动的密封帽，它包括由座圈50固定在适当位置的初级密封环48。静O-型环52防止座圈和套筒之间的泄漏。密封帽还包括多个接合在座圈和驱动环56之间的弹簧54。密封帽由O-型环58构成的第二密封总成。弹簧54推动初级环48接合配合环60表面。由于配合环被多个销子62固定到压盖板上，所以配合环是静止不动的。配合环利用O-型环64与压盖板密封。内侧密封66与外侧密封46在轴向上隔开一段距离。内、外侧密封66和46与套筒36和压盖板18一起共同限定缓冲腔68。缓冲腔连通压盖板上的通道28，因此缓冲液体可自储存箱供给缓冲腔。现在参看内侧密封66的细节，它有一个包括扣在压盖板上凸台20上的座圈70的静密封帽。座圈带有推动驱动环74与初级环76接合的多个弹簧72。驱动环有多个接片，接片接合初级环背面的凹槽，以使座圈和初级环可转动地锁紧在一起。第二密封78安装在座圈70和初级环76之间。圆盘80也可以靠座圈的台肩定位，有助于将第二密封安置在适当位置以承受工作压力。初级环的内径上形成多个轴向通路或沟槽82(图2)。沟槽82便于使缓冲流体通过缓冲腔68流到密封表面。弹簧72推动初级环76与配合环84接合。配合环利用销子86扣住套筒的凸缘38。静O-型环88防止突缘38和配合环84之间的泄漏。配合环84的一侧有径向密封面90。配合环另一侧称作背面，在此情况下它包括径向的和锥形的表面92。同样，初级环76一侧有密封表面94，另一侧的背面包括几个径向表面。初级环表面的细节将于下面说明。图3表示配合环密封面的细节。配合环面90上形成多个螺旋沟槽98。自密封面内径延伸的螺旋沟槽越过部分密封表面。表面无沟槽部分形成由沟槽部分外径到配合环外径延伸的隔墙100。表面宽度等于具有较小表面外径的环(初级环或配合环)的表面的内、外径差值的一半。隔墙宽度等于初级环和螺旋槽外径的差值。图1中密封表面宽度为0.150英寸，隔墙宽为0.050英寸。螺旋槽深度为180微英寸左右。以上数字仅供参考。沟槽收集来自缓冲腔并对着隔墙100而加速的缓冲流体，因此增大缓冲流体的压力使其达到大于壳体内工作流体的压力。这就防止了从密封高压侧的工作流体到缓冲腔的泄漏。事实上，转动的配合环自较低压的缓冲腔抽运一些缓冲流体到密封的高压侧面。结果造成有小股缓冲流体流到工作流体中。图4表明怎样提供缓冲流体以补偿由于抽运内侧密封而造成的耗损。图4以本文档来自技高网...
【技术保护点】
密封壳体和穿过壳体内的孔延伸的转轴之间形成的环形空间的密封系统，壳体包含高压流体，其特征是密封系统包括：可连到壳体上的压盖板；外侧机械端面密封具有连接压盖板的第一部分和用以与轴一起转动的可连接的第二部分；内侧机械端面密封至少其一 部分安装在环形空间内，密封具有初级环和配合环，所安装的其中一个环用以与轴一起转动，另一环固定地连接到压盖板上，配合环和初级环的一侧都有对置的、径向密封面，另一侧有背面，初级环的密封面和背面是这样安排的，即初级环是双平衡的，内侧密封位于外侧密封的轴向适当位置，以限定一个缓冲腔；内侧密封上安设用以将流体从所述的缓冲腔向内侧密封的高压边抽运的装置，以抵抗来自所述的高压边的流体泄漏。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯J沃尔登，理查德霍桑纳，詹姆斯P内策尔，
申请(专利权)人：约翰起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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