具有改进的防污性的气体润滑机械密封件制造技术

本发明专利技术涉及气体润滑机械密封配置，其使用气态流体作为阻挡介质，该机械密封配置包括：机械密封件，其包括旋转滑环(2)和固定滑环(3)，在旋转滑环与固定滑环之间限定密封间隙(4)；施力装置(5)，其朝向旋转滑环(2)对所述固定滑环(3)施力；流体室(6)，气态流体能够被引入所述流体室；第一滑环承载件(20)，其用于保持所述旋转滑环(2)，其中第一滑环承载件(20)具有第一轴向表面(21)；第二滑环承载件(30)，其用于保持固定滑环(3)，第二滑环承载件(30)具有第二轴向表面(31)，其中，第二滑环承载件(30)和固定滑环(3)以能沿轴向(X‑X)位移的方式一起配置于位移表面(32)；轴向间隙(7)，其由第一轴向表面(21)和第二轴向表面(31)限定，以及前室(8)，其形成在机械密封件的密封间隙(4)处，并且前室经由所述轴向间隙(7)连接到流体室(6)。

Improved antifouling gas lubricated mechanical seal

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的防污性的气体润滑机械密封件
本专利技术涉及一种气体润滑机械密封配置，其使用气态流体作为阻挡介质，该机械密封配置具有改进的防污性。
技术介绍
气体润滑机械密封件例如在压缩机中使用以密封压缩机的驱动轴。诸如空气或氮气的气态流体被用作阻挡介质，用于密封在气体润滑机械密封件中的旋转机械滑环与固定机械滑环之间的密封间隙。在机械密封配置的操作期间，小的固体等形式的污垢颗粒会进入密封间隙并损坏旋转滑环和/或固定滑环的滑动表面。这将减少机械密封件的寿命。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种机械密封配置，该机械密封配置在设计简单并且制造容易且廉价的同时提供了改进的防污性。另外，本专利技术的目的是提供一种压缩机，其包括具有延长的使用寿命的机械密封配置。该目的将通过具有技术方案1的特征的机械密封配置和具有技术方案11的特征的压缩机来实现。相应的从属技术方案示出了本专利技术的优选的其它改进。根据本专利技术的具有技术方案1的特征的气体润滑的机械密封配置的优点在于：将实现改进的防污性，使得可以避免诸如灰尘或小颗粒等的固体颗粒被引入到旋转机械密封件与固定滑环之间的密封间隙。以此方式，可以实现机械密封配置的显著的安全操作，这也增加了机械密封配置的使用寿命。根据本专利技术，这将通过气体润滑机械密封配置包括旋转滑环和固定滑环来实现，其中旋转滑环与固定滑环之间限定了密封间隙。此外，设置有施力装置，该施力装置朝向旋转滑环对固定滑环施力。此外，设置有供气态流体引入的流体室，其中气态流体被用作机械密封件用的阻挡介质并且被引入到密封间隙中。此外，机械密封配置包括用于保持旋转滑环的第一滑环承载件和用于保持固定滑环的第二滑环承载件，其中第一滑环承载件包括第一轴向表面，第二滑环承载件包括第二轴向表面。第二滑环承载件和固定滑环两者都沿机械密封配置的轴向可滑动地配置在滑动表面上。此外，由第一轴向表面和第二轴向表面限定轴向间隙。轴向间隙垂直于机械密封配置的中心轴线定向。此外，在机械密封件的密封间隙处形成前室，前室经由轴向间隙联接至流体室。因此，通过在气态流体的从流体室朝向密封间隙的流动路径中设置附加的轴向间隙，防止了可能存在于气态流体中的污物颗粒到达密封间隙。由于保持旋转滑环的第一滑环承载件与旋转滑环一起旋转，所以在机械密封配置的操作期间固体进入轴向间隙相当困难，这是因为离心力实质上通过旋转向外产生，使污物颗粒等从轴向间隙被甩出。这使得固体颗粒在密封间隙的方向上移动更困难。优选地，所述机械密封配置还包括套筒，所述套筒具有形成所述位移表面的筒形外表面，第二滑环承载件和固定滑环在套筒上被配置成可沿轴向一起位移。可选地，优选的是滑动表面也可以配置于壳体。优选地，所述机械密封配置还包括压力补偿室，所述压力补偿室经由第一径向间隙联接到所述流体室(6)。可以通过压力补偿室在固定滑环上进行压力补偿。以此方式，在密封间隙中建立的任何压力都可以被保持为低，特别是从静止开始机械密封时。优选地，所述机械密封配置还包括在所述轴向间隙上方配置于径向外侧的保护边缘。这附加地防止了可能存在于用作阻挡介质的气态流体中的固体颗粒到达机械密封件的密封间隙。优选地，所述保护边缘设置于所述第一滑环承载件或所述第二滑环承载件，或者设置于第一滑环承载件和第二滑环承载件两者。根据本专利技术的另一优选实施方式，所述轴向间隙的长度L与所述轴向间隙7的宽度B1之比大于或等于2：1。这确保了轴向间隙的长度总是显著地大于宽度，使得固体颗粒更难渗透到轴向间隙中。优选地，所述机械密封配置还包括布置于所述第二滑环承载件的外周的排放通道。排放通道确保了当机械密封配置所处的设备静止时，介质、特别是从气态流体中产生的冷凝物可以沿着排放通道的外周向下排放。以此方式，可以例如通过出口安全地排放冷凝物。弹簧元件特别优选地用于朝向旋转滑环对固定滑环施力。可以容易且廉价地提供弹簧元件。弹簧元件优选配置在壳体与保持固定滑环的第二滑环承载件之间。此外，压力补偿室具有的优点是：在配置有旋转滑环的旋转轴例如经由轴套筒或直接轴向运动的情况下，固定滑环可以立即向前移动。由于第一轴向表面与第二轴向表面之间的轴向间隙形成于第一滑环承载件和第二滑环承载件，所以即使在旋转滑环由于冲击等而轴向运动的情况下也将避免在第一滑环承载件与第二滑环承载件之间的轴向间隙处接触。在任何操作状况下都可以在操作期间保持轴向间隙。对于特别简单和紧凑的实施方式，第二滑环承载件优选具有杯形形状。此外，机械密封配置优选包括辅助密封件，该辅助密封件相对于滑动表面进行密封。因此，辅助密封件优选构造成使得可以在滑动表面上与第二滑环承载件和固定机械密封件组合运动。根据本专利技术的另一优选实施方式，在轴向间隙与机械密封件的密封间隙处的前室之间配置有第二径向间隙配置。第二径向间隙表示另一种防止固体颗粒污染密封间隙的安全装置。因此，甚至可以更好地保护机械密封配置免受污物侵害。特别优选的是，径向间隙的第二宽度等于轴向间隙的第一宽度。此外，本专利技术涉及一种用于压缩气态流体的压缩机，该压缩机包括根据本专利技术的机械密封配置。优选地，压缩机是径向压缩机。特别优选地，被压缩机压缩的气态流体被分支并供给到流体室中。因此，已经存在于压缩机处的气态流体也可以用作用于操作机械密封配置的阻挡介质。为此单独的阻挡流体供应不是必须的。因此，存在较高的气态流体污染的风险。然而，应当注意的是，也可以预期由单独的密封介质回路提供用作机械密封件中的密封介质的气态流体。附图说明在下文中，将参照附图详细说明本专利技术的优选实施方式，其中：图1是包括根据本专利技术的第一实施方式的气体润滑机械密封配置的压缩机的示意性截面图，图2是图1中的机械密封配置的局部放大截面图，图3是包括根据本专利技术的第二实施方式的机械密封配置的压缩机的示意图，以及图4是包括根据本专利技术的第三实施方式的机械密封配置的压缩机的示意图。具体实施方式现参照图1和图2，下面详细说明根据本专利技术的第一优选实施方式的机械密封配置1。机械密封配置1相对于大气60密封流体室6。从图1中可以看出，机械密封件1配置于旋转轴15并密封压缩机16。压缩机压缩经由排出管线17供给到用户的气态流体。分支管线18从排出管线17分支出并通向机械密封配置1处的流体室6。机械密封配置1包括机械密封件，该机械密封件包括旋转滑环2和固定滑环3，旋转滑环2和固定滑环3之间限定了密封间隙4。机械密封件相对于大气60密封流体室6。旋转机械密封件2被第一滑环承载件20保持。第一滑环承载件20经由套筒部20a直接固定在轴15上。第一滑环承载件20部分地围绕旋转滑环2。固定滑环3由第二滑环承载件30保持。这里，设置有环形辅助密封构件35，其配置在第二滑环承载件30与固定滑环3之间。从图1中可以看出，固定滑环3和辅助密封构件35滑动地配置于套筒33的位移表面32。套筒33被刚性地固定于壳体34。在本实施方式中，位移表面32是筒形表面，其在旋转滑环2的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体润滑机械密封配置，其使用气态流体作为阻挡介质，所述机械密封配置包括：/n-机械密封件，其包括旋转滑环(2)和固定滑环(3)，在所述旋转滑环(2)与所述固定滑环(3)之间限定密封间隙(4)，/n-施力装置(5)，其朝向所述旋转滑环(2)对所述固定滑环(3)施力，/n-流体室(6)，气态流体能够被引入所述流体室，/n-第一滑环承载件(20)，其用于保持所述旋转滑环(2)，其中所述第一滑环承载件(20)具有第一轴向表面(21)，/n-第二滑环承载件(30)，其用于保持所述固定滑环(3)，所述第二滑环承载件(30)具有第二轴向表面(31)，/n-其中，所述第二滑环承载件(30)和所述固定滑环(3)以能沿轴向(X-X)位移的方式一起配置于位移表面(32)，/n-轴向间隙(7)，其由所述第一轴向表面(21)和所述第二轴向表面(31)限定，以及/n-前室(8)，其形成在所述机械密封件的所述密封间隙(4)处，并且所述前室经由所述轴向间隙(7)连接到所述流体室(6)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171026 DE 102017219190.21.一种气体润滑机械密封配置，其使用气态流体作为阻挡介质，所述机械密封配置包括：
-机械密封件，其包括旋转滑环(2)和固定滑环(3)，在所述旋转滑环(2)与所述固定滑环(3)之间限定密封间隙(4)，
-施力装置(5)，其朝向所述旋转滑环(2)对所述固定滑环(3)施力，
-流体室(6)，气态流体能够被引入所述流体室，
-第一滑环承载件(20)，其用于保持所述旋转滑环(2)，其中所述第一滑环承载件(20)具有第一轴向表面(21)，
-第二滑环承载件(30)，其用于保持所述固定滑环(3)，所述第二滑环承载件(30)具有第二轴向表面(31)，
-其中，所述第二滑环承载件(30)和所述固定滑环(3)以能沿轴向(X-X)位移的方式一起配置于位移表面(32)，
-轴向间隙(7)，其由所述第一轴向表面(21)和所述第二轴向表面(31)限定，以及
-前室(8)，其形成在所述机械密封件的所述密封间隙(4)处，并且所述前室经由所述轴向间隙(7)连接到所述流体室(6)。


2.根据权利要求1所述的机械密封配置，其特征在于，所述机械密封配置还包括套筒(33)，所述套筒具有形成所述位移表面(32)的筒形外表面。


3.根据前述权利要求中任一项所述的机械密封件，其特征在于，所述机械密封配置还包括压力补偿室(9)，所述压力补偿室(9)经由第一径向间隙(10)联接到所述流体室(6)。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·韦德克，安德里亚斯·斯科鲁弗尔，A·费思尔，J·斯特罗布，G·罗西，
申请(专利权)人：伊格尔博格曼德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE