具有热稳定接合环的机械密封件制造技术

一种用于在壳体部件（２０）与旋转轴（６６）之间密封的密封组件（１０）。该密封组件包括限定密封交界面的一对相对旋转环（３４，４４）。一个环（４４）相对于壳体部件固定。柔性压缩密封件（４８）轴向压缩在壳体部件与轴向移动的偏置压缩环（４６）之间，以紧压其与所述固定环上的柱形表面相径向压缩密封接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种^/L械端面密封组件。更具体地说，本专利技术涉及一种具有热 稳定接合环的高温机械端面密封组件。
技术介绍
泵，尤其是那些精炼厂和化工厂中的泵，通常操作难以密封的、包括丙烷、 丁烷，以及其他不稳定的、易燃烧的或有毒的液体。这些液体可导致短的密封 寿命和不希望的产品泄漏。机械端面密封组件是已知的，并为产品泄漏的成功解决方案。在具有壳体 和延伸的旋转轴的泵中，机械端面密封组件;故广泛运用于密封液体。密封组件 通常包括一对环形密封环，该对环形密封环限定一对相对可旋转的环形密封表 面，该对环形密封表面被紧压在一起以限定密封交界面。这些密封环通过装配 部件被支撑在轴和壳体上。 一个密封环，即主环，能在轴向移动，并通过压缩 弹簧或金属波紋管被紧压为与其它密封环，即接合环，的面对面接触，该接合 环被固定以防止相对于壳体的轴向运动或旋转运动。密封组件可包括单一密封件，串列密封件或双密封件，其中緩冲流体压力 以高于被密封的过程流体的压力被供应，从而防止过程流体穿过密封环端面泄 漏。这种机械密封件可从伊利诺斯州莫顿格罗夫的约翰克兰公司(John Crane Inc., Morton Grove, Illinois )获取，并在公开号为5， 901, 965和5， 954, 341的 美国专利中公开，其公开内容通过引用被合并于此。本专利技术为在对公开号为5， 901, 965和5， 954， 341的美国专利中类型的机械密封件的改进。图1示出传统(现有技术)的用于在壳体1020和旋转轴1016之间密封的 固定高温机械密封组件1010。尽管其它的密封结构，例如双密封、串列密封或 三密封结构，在现有技术中也已知，但图1的机械密封组件IOIO具有单一密封 结构。机械密封组件1010包括连接至壳体1020的压盖板1022。机械密封组件 1010进一步包括与旋转轴1016旋转地移动的主环1034，和被固定以防止錄: 转运动的接合环1044。主环1034和接合环1044限定了有互相啮合关系的径向延伸的密封端面 1040和1058。主环1034过盈配合在罩1036中。波紋管1038把罩1036和主环 1034推向接合环1044。接合环1044包括径向向外延伸的盘部1046。接合环1044的盘部1046定 位于限定在压盖板1022上的环形槽1072内。由不锈钢和柔性石墨形成的螺旋缠绕的副密封件1048也定位于限定在压 盖板1022上的环形槽1072中。在安装位置，螺旋缠绕的副密封件1048位于接 合环1044的盘部1046与壳体1020之间。一系列轴向延伸的紧固件1028将压盖板1022紧固至壳体1020。副密封件 1048和接合环1044的盘部1046在压盖板1022和壳体1020之间被轴向地定位。 收紧紧固件1028将副密封件1048和接合环1044的盘部1046轴向夹紧，以将 接合环1044轴向和径向地紧固。尽管，这种配置能有效地将接合环1044紧固 至压盖板1022和壳体1020,但接合环1044的盘部1046上的夹紧力的施加可 使接合环1044的密封端面1058变形。图2示出另一传统(现有技术)的用于壳体1120和旋转轴1116之间密封 的固定高机械密封组件1110。机械密封组件1110包括连接至壳体1120的压盖 板1122。机械密封组件1110进一步包括与旋转轴1116旋转地移动的主环1134, 和被固定以防止旋转运动的4妄合环1144。主环1134和接合环1144限定了有互相啮合关系的径向延伸的密封端面 1140和1158。接合环1144包括径向向外延伸的盘部1146。接合环1144的盘部1146定 位于限定在压盖板1122上的环形槽1172内。两个螺旋缠绕的副密封件1148和1149也定位于限定在压盖板1122上的环 形槽1172中。在安装位置， 一螺旋缠绕的副密封件1148位于接合环1144的盘 部1146与壳体1120之间。另 一螺旋缠绕的副密封件1149位于接合环1144的 盘部1146与压盖板1122之间。轴向延伸的紧固件1128将压盖板1122紧固至壳体1120。两个副密封件 1148和1149和接合环1144的盘部1146在压盖板1122与壳体1120之间被轴向 地定位，收紧紧固件1128将副密封件1148和接合环1144的盘部1146轴向夹 紧，以将接合环1144轴向和径向地固定。类似于图1中的片几械密封组件1010, 接合环1144的盘部1146上的夹紧力的施加可使接合环1144的密封端面1158 变形。图3示出传统(现有技术)的用于在壳体1220和旋转轴1216之间密封、 并具有串列密封结构的两个密封件的固定高机械密封组件1210。机械密封组件1210包括暗藏于壳体1220中的内侧密封件1212,以及外侧密封件1214，所 述内向密封件和外侧密封件共同作用以相对于壳体1220密封轴1216。机械密 封组件1210进一步包括内侧压盖板1222、外侧压盖板1224和压盖衬套1226。内侧密封件1212包括与旋转轴1216旋转地移动的主环1234，和被固定 以防止旋转运动的接合环1244。主环1234和接合环1244限定了有互相啮合关 系的径向延伸的密封端面1240和1258。接合环1244包括径向向外延伸的盘部 1246。接合环1244的盘部1246定位于限定在内侧压盖板1222上的环形槽1272 和限定在压盖村套1226中的环形槽1227中。两个螺旋缠绕的副密封件1248和1249也定位于限定在内侧压盖板1222 和压盖衬套1226上的环形槽1272和1227中。在安装位置， 一螺旋缠绕的副密 封件1248位于接合环的盘部1246与内侧压盖^反1222之间。另一螺;J走缠绕的副 密封件1249位于接合环1244的盘部1246与压盖衬套1226之间。一系列轴向延伸的紧固件1228将两个压盖板1222和1224紧固在一起。两个副密封件1248和1249和接合环1244的盘部1246轴向定位在内侧压盖板 1222与压盖衬套1226之间。收紧紧固件1228将副密封件1248和1249以及接 合环1244的盘部1246轴向夹紧，以将接合环1244轴向和径向地紧固。类似于 图1和图2中的机械密封组件1010和1110，接合环1244的盘部1246上的夹 紧力的施加可使接合环1244的密封端面1258变形。从压盖板至接合环端面的变形传递问题是众所周知。美国石油研究院 (API)在其第二版的标准682 (参见第36页、第6丄4.1段和图21)中禁止使 用夹紧的接合环。本专利技术消除了这种问题。机械密封组件中另一问题与系统的压力反向相关。如果副密封件在径向上 尺寸不合适，系统压力反向将会导致副密封件泄漏。因此重要的是将副密封件 配置为保持密封关系。此外，API要求在加压双重密封应用中配置3密封件应 设计为在反向压力操作过程中保持闭合(第49页，第7.3丄2革爻)。附图说明图l是传统(现有技术)的机械密封组件的横截面图。图2是另一传统(现有技术)的机械密封组件的横截面图。图3是具有串列密封结构的传统(现有技术)的机械密封组件的横截面图。图4是体现本专利技术原理的机械密封组件的横截面图。图5是图4的机械密封组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在壳体与旋转轴之间提供流体紧密封的密封组件，所述密封组件包括：　壳体部件，其限定围绕所述轴的环形密封腔，所述壳体部件限定径向定向的环形压缩表面，以及与所述径向定向的环形压缩表面隔开的径向定向的环形偏置接触表面；　能轴向移动的 主环，其能与所述轴一起旋转，并限定径向定向的环形密封端面；　接合环，其被固定以防止相对于所述壳体部件旋转，并限定径向定向的环形密封端面，所述接合环的所述密封端面限定相对可旋转的密封交界面，　所述接合环包括轴向延伸的环形部分，该环 形部分限定径向设置在所述壳体部件的所述径向定向表面以内的外柱形表面；　环形压缩环，其设置在所述壳体部件的所述径向定向表面之间，并且所述环形压缩环包括径向定向的压缩表面和径向定向的偏置接触表面；　环形柔性压缩件，其设置在所述壳体部 件的所述径向定向的环形压缩表面与所述压缩环构件的所述径向定向的环形压缩表面之间；以及　偏置构件，其设置在所述壳体部件的所述径向定向的环形偏置接触表面与所述压缩环的所述径向定向的环形偏置接触表面之间；　所述偏置构件朝向所述壳体部件 的所述径向定向的环形压缩表面紧压所述压缩环，以轴向地压缩所述柔性压缩件，并紧压所述柔性压缩件径向地接触所述接合环的所述轴向延伸的环形部分的所述外柱形密封表面。...

【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：大卫P卡苏奇，丹尼尔菲舍尔，
申请(专利权)人：约翰克兰公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]