高压密封件制造技术

一种密封件，包括：支撑环；密封环，所述密封环和所述支撑环被锁定在一起以在其间形成封闭空间，所述密封环包括至少一个密封唇缘；和增能器，所述增能器被保持在所述封闭空间中并与所述密封环接触。

High pressure seal

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高压密封件
本专利技术涉及密封件，更具体地涉及环形密封件。
技术介绍
密封件是一种用于将介质从密封件的一侧与密封件的另一侧分隔开的装置。密封件根据其应用可以有多种尺寸和形状。一种特定类型的密封件是旋转密封件，所述旋转密封件围绕壳体中的旋转体或摆动体(例如轴)进行密封。旋转密封件通常形成为围绕轴的环形形状并具有形成液密密封的密封唇缘。伴随已知旋转密封件的许多问题易于在密封件用于存在高压和/或轴高速旋转的应用中时发生。一个此类问题是由于由高压环境产生并施加在轴上的高摩擦扭矩。另一个问题是由于在高速情况下轴和密封件之间的接触导致摩擦生热所产生的高温。如果驱动轴的电机没有足够的动力克服摩擦扭矩，高摩擦扭矩可能导致轴的旋转运动停止。密封界面与轴之间的摩擦也会造成高温的产生，这使得密封件磨损，并对密封件附近的流体、硬件和其他元件造成损坏。经常出现的另一个问题是密封材料被挤出到轴和壳体之间的空间中，所述密封材料可以是相对较软的材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)。还有一个导致密封件过早失效的问题是密封件和轴之间的共同旋转。密封件相对于壳体壁的相对运动造成密封部件的加速磨损并且会加速密封材料的挤出。本领域所需要的是一种可用于高压和/或高转速应用的密封件，该密封件克服了已知密封件的一些缺点。
技术实现思路
本专利技术提供了密封环和支撑环，所述密封环和支撑环被锁定在一起以形成封闭空间，其中，增能器被保持在封闭空间中并与密封环接触。本专利技术的一种形式涉及一种密封件，该密封件包括：支撑环；密封环，所述密封环和所述支撑环被锁定在一起以在其间形成封闭空间，密封环包括至少一个密封唇缘；和增能器，所述增能器被保持在封闭空间中并与密封环接触。本专利技术的另一种形式涉及一种密封件，该密封件包括：密封环，所述密封环具有形成于其中的空腔以及位于密封环的内半径上的至少一个密封唇缘，所述至少一个密封唇缘至少部分地与形成在密封环中的空腔径向对准；和增能器，所述增能器被保持在密封环的空腔内并且径向向内偏压所述至少一个密封唇缘。本专利技术的一个优点是，支撑环可以被径向锁定在装置的壳体内，并且密封环被锁定到支撑环以防止密封环和轴之间的相对共同旋转。另一个优点是，支撑环可以防止密封环被挤出到轴和壳体之间的空间中。又一个优点是，在运行期间，增能器被封闭可以保护增能器免受整个系统压力的影响。又一个优点是，所述密封件既可以用于单向的应用又可以用于双向的应用。附图说明通过参考下面结合附图对专利技术实施例的描述，本专利技术的上述和其他特征以及优点和实现它们的方式将变得更加显明，并且本专利技术将更好理解，其中：图1是根据本专利技术的密封件的实施例的透视图，所述密封件构造成用于单向密封的应用；图2是沿线2-2截取的图1所示密封件的剖视图；图3是图2所示剖视图的一部分的放大图，以示出密封环的密封唇缘的更多细节；图4是图2所示剖视图的一部分的放大图，以示出密封环的凸缘的更多细节；图5是根据本专利技术的密封件的另一实施例的透视图，所述密封件构造成用于双向密封的应用；图6是沿线6-6截取的图5所示密封件的剖视图；图7是图6所示剖视图的一部分的放大图，以示出密封环的密封唇缘的更多细节；图8是图6所示剖视图的一部分的放大图，以示出密封环的凸缘的更多细节；图9是根据本专利技术的密封件的又一实施例的剖视图；图10是图9所示剖视图的一部分的放大图，以示出支撑环的刮擦边缘的更多细节；图11是根据本专利技术的密封件的又一实施例的剖视图；图12是根据本专利技术的密封件的又一实施例的剖视图；以及图13是根据本专利技术的密封件的又一实施例的剖视图。在各个附图中，对应的附图标记始终表示对应的部件。在此阐述的示例说明了本专利技术的实施例，这种示例不应被解释为以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式现在参照附图，更具体地参照图1，图1示出了根据本专利技术的密封件20的实施例，该密封件大体上包括支撑环22，该支撑环与密封环24锁定在一起，该密封环具有形成于其中的密封唇缘26。支撑环22和密封环24被锁定在一起，使得密封件20保持环形形状并且可以被置于轴或其他旋转体上。尽管未示出，但是在支撑环22被锁定到密封环24之前可以利用过盈配合将支撑环锁定在壳体中的端盖、孔或其他开口中，使得支撑环22由于过盈配合而被旋转锁定，并且密封环24由于被锁定到支撑环22而变为被旋转锁定。这使得支撑环22能够防止密封环24和轴之间的共同旋转，从而提高密封环24的抗磨损和抗挤出性能。为了有助于防止旋转，支撑环22可以包括刚性材料，所述刚性材料在压力下基本不变形并且在运行期间使得支撑环22在壳体的开口中保持被旋转锁定。这种刚性材料可以包括聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、填充聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚甲醛、聚酰胺、超高分子量聚乙烯、聚氨酯以及金属，例如钢或铝。应该理解的是，这些刚性材料仅仅是示例性的，支撑环22可由任何所需的材料形成。另一方面，密封环24可以包括密封材料，特别是在密封唇缘26处，所述密封材料比支撑环22的刚性材料软(具有更低的模量)以紧贴轴进行密封。这种密封材料可以包括聚合物(例如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚氨酯和聚酯)的混合物。同样也应该理解的是，这些密封材料仅仅是示例性的，密封环24可由任何所需的材料形成。现在参照图2，图2示出了密封件20的剖视图。可以看出，当支撑环22和密封环24被锁定在一起时，在它们之间形成封闭空间28，增能器30被保持在该封闭空间中。支撑环22可以为大致L形，以形成具有开口面的环，其中，密封环24被锁定到支撑环22的开口面以形成封闭空间28。如图所示，如果通过将密封环24锁定到具有开口面的支撑环22来形成密封件20，则可以在将密封环24锁定到支撑环22之前将增能器30置于支撑环22的开口面中，确保增能器30被保持在封闭空间28内并被压缩。可选地，支撑环22、密封环24和/或增能器30可以被分成两个或更多个分段，使得能够更容易地将密封件20安装在硬件中。增能器30可以是任何类型的合适的增能器，例如图中所示的O形环、弹簧和/或弹性体材料。增能器30提供朝向密封唇缘26的径向向内的力(由箭头32表示)，从而即使系统中的压力很小或没有压力时，密封件20仍保持有效密封。如本文所使用的，密封环境中的“压力”指的是主要通过密封环境中的加压介质传递的流体压力。在这种情况下，增能器30与密封环24的一个或多个腔壁34保持接触，并且还可以接触支撑环22的一个或多个腔壁36。为了允许将来自密封环境的高压从增能器30传递到密封唇缘26，可以在密封环24和/或支撑环22中形成一个或多个激活端口38，所述一个或多个激活端口延伸到封闭空间28中，提供用于使压力到达增能器30的路径，并将所述压力转换成更多径向向内的力32。由于增能器30被封闭在封闭空间28中，并且压力从激活端口38作用在增能器30上，所以增能器30被迫朝向支撑环22的腔壁36和密封环24的腔壁34远离激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封件，包括：/n支撑环；/n密封环，所述密封环和所述支撑环被锁定在一起，以在所述密封环和所述支撑环之间形成封闭空间，所述密封环包括至少一个密封唇缘；和/n增能器，所述增能器被保持在所述封闭空间中并与所述密封环接触，所述封闭空间对于所述增能器的轴向相对两侧上的加压介质进入是开放的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封件，包括：
支撑环；
密封环，所述密封环和所述支撑环被锁定在一起，以在所述密封环和所述支撑环之间形成封闭空间，所述密封环包括至少一个密封唇缘；和
增能器，所述增能器被保持在所述封闭空间中并与所述密封环接触，所述封闭空间对于所述增能器的轴向相对两侧上的加压介质进入是开放的。


2.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环包括刚性材料，所述密封环包括模量比所述刚性材料低的密封材料。


3.根据权利要求2所述的密封件，其中所述支撑环包括聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、填充聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚甲醛、聚酰胺、超高分子量聚乙烯、聚氨酯和金属中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的密封件，其中所述密封环包括聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚氨酯和聚酯中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的密封件，其中所述密封环包括被压配合到所述支撑环中或被夹紧到所述支撑环的凸缘。


6.根据权利要求5所述的密封件，其中所述支撑环是U形的，所述凸缘被压配合到所述支撑环中。


7.根据权利要求5所述的密封件，其中所述支撑环是L形的，所述凸缘被夹紧到所述支撑环。


8.根据权利要求7所述的密封件，其中所述凸缘包括被挤压在所述支撑环和所述密封环之间的凸起部分。


9.根据权利要求1所述的密封件，其中所述支撑环和所述密封环中的至少一个具有形成于其中的至少一个激活端口，所述激活端口延伸到所述封闭空间中。


10.根据权利要求9所述的密封件，其中所述支撑环和所述密封环中的至少一个具有形...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·芒兹，
申请(专利权)人：特瑞堡密封系统美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US