一种用于与包括旋转轴（2）的旋转机器一起使用的密封组件（1）包括具有配合环密封面（17）的配合环（16）和限定内部构件的密封环（14），该内部构件具有轴向延伸的环形表面和径向延伸的密封环密封面（15）。该组件还包括将密封环推向配合环的第一波纹管（18）。配合环密封面和密封环密封面中的至少一个包括形成在其上的一个或多个凹槽（202、206、210）或表面特征，由于密封环和配合环之间的相对旋转，这些凹槽或表面特征导致气体在配合环和密封环之间被抽吸，并且在配合环和密封环之间形成气体层，该气体层促使密封环远离配合环。该组件还包括环形密封环壳体（22、24、62），其在操作期间保持这些面平坦。平坦。平坦。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括过盈配合密封环的非接触密封件
[0001]示例性实施例属于密封件领域，特别是包括过盈配合密封环的非接触密封件和密封组件。
技术介绍
[0002]非接触密封件通常用于密封带轴的旋转机器中的流体。此类机器的示例包括压缩机、泵、鼓风机和其它旋转机器。
[0003]通常，非接触密封件通过在两个环之间提供密封来操作。这两个环可以相对于彼此旋转。通常，环（密封环）中的一个是轴向可移动的，并由压缩弹簧或波纹管推动与另一个环（配合环，其被固定以防止轴向运动）面对面接触。根据配置，密封环或配合环中的一个配合到旋转机器的旋转轴/转子，并与其一起旋转。旋转环可以经由轴套与转子配合。例如，在波纹管密封件的一些情况下，密封环旋转，但是在其它情况下，配合环旋转。
[0004]在操作中，在两个环之间形成气体层，其形成密封，同时允许环相对于彼此移动而不彼此接触。气体层由注入非接触密封件的处理气体或密封气体形成。
技术实现思路
[0005]公开了一种密封组件，用于与包括旋转轴的旋转机器一起使用。该密封组件包括具有配合环密封面的配合环和限定内部构件的密封环，该内部构件具有轴向延伸的环形表面和径向延伸的密封环密封面。该组件还包括将密封环推向配合环的第一波纹管。在该实施例中，配合环密封面和密封环密封面中的至少一个包括形成在其上的一个或多个凹槽或表面特征，由于密封环和配合环之间的相对旋转，这些凹槽或表面特征导致气体在配合环和密封环之间被抽吸，并且在配合环和密封环之间形成气体层，该气体层促使密封环远离配合环。该组件还包括限定外部构件的环形密封环壳体，该外部构件具有限定轴向延伸接合表面的支脚部分，支脚部分的轴向延伸接合表面和密封环的轴向延伸环形表面在支脚部分的轴向延伸接合表面和密封环的轴向延伸环形表面之间沿过盈直径Ds直接过盈配合，密封环壳体还包括连接到支脚部分并位于支脚部分径向外侧的径向延伸的小腿部分，支脚部分在其接合表面处的轴向长度大于小腿部分的轴向长度。
[0006]在任何现有组件中，凹槽或表面特征可以将气体从密封环的内径朝向密封环的外径抽吸。替代地，凹槽或表面特征可以将气体从密封环的外径朝向密封环的内径抽吸。确切的方向将取决于实施密封组件的环境，并且一些组件可以具有两个密封件，一个在一个方向上抽吸气体，另一个在相反方向上抽吸气体，或者两个都在相同方向上抽吸气体。
[0007]在任何现有实施例中，密封环壳体还可以包括轴向延伸的大腿部分，该大腿部分连接到小腿部分，并位于小腿部分的径向外侧；从小腿部分与大腿部分的连接处径向向外延伸的毂；以及固定到大腿部分的后部件。第一波纹管可以固定到后部件。
[0008]在任何现有实施例中，旋转机器为泵、压缩机、鼓风机或搅拌器。
[0009]在任何现有实施例中，接合表面可以被定位成使得由于此种接合而具有围绕重心
的接近零的净力矩。
[0010]在任何现有实施例中，配合环密封面可以具有配合环密封面宽度，并且密封环密封面可以具有小于配合环密封面宽度的密封环密封面宽度。
[0011]在任何现有实施例中，配合环密封面宽度是密封环密封面宽度的1.1至3倍。
[0012]在任何现有实施例中，组件可以包括第二波纹管，其将第一波纹管和密封环推向配合环。
[0013]还公开了一种双加压非接触密封组件，用于与包括旋转轴的旋转机器一起使用。该组件包括处理侧密封件和大气侧非接触密封件。任一个密封件或密封件二者均包括现有组件中的元件的上述组合中的一些或全部。该组件还可以包括包围处理侧和大气侧非接触密封件的外壳。该外壳可以包括气体入口通道，密封气体可以通过该通道从密封组件外侧进入处理侧和大气侧非接触密封件之间的区域。
[0014]通过本专利技术的技术实现了额外的技术特征和益处。本文详细描述了本专利技术的实施例和方面，并将其视为所要求保护的主题的一部分。为了更好地理解，请参考具体实施方式和附图。
附图说明
[0015]在说明书结尾的权利要求中特别指出并明确要求了本文所述的专有权的细节。从下面结合附图的具体实施方式中，本专利技术的实施例的前述和其它特征和优点是显而易见的，其中：图1是包括过盈配合密封环和单波纹管的非接触密封件的截面；图2a至图2d示出密封面表面纹理图案的非限制性示例，其可以设置在本文公开的密封件或密封组件的任何实施例中的各种环的面上；图3A是包括波纹管的非接触密封件的密封环组件的截面图；图3B是体现本专利技术特征的替代主环和替代主环壳体的截面图；图4是图3的密封环组件的密封环和壳体的放大截面图；图5是图4的密封环的截面自由体受力图，示出在全操作温度和由处理/阻隔气体施加的外部压力下的力和压力分布；图6是图4的密封环的截面自由体受力图，示出在全操作温度和由处理/阻隔流体施加的内部压力下的接触力和接触压力分布；图7是包括过盈配合主环和两个波纹管的非接触密封件的截面；图8是根据一个实施例的双非接触密封组件的截面；图9是根据一个实施例的双非接触密封组件的截面；图10示出适用于图8和图9的实施例的气体流动路径；图11是非接触密封件的截面，其包括处理侧的双波纹管配置（包括过盈配合）和大气侧的单波纹管配置（不包括过盈配合）；图12是非接触密封件的截面，其包括处理侧的双波纹管配置（包括过盈配合）和大气侧的单波纹管配置（包括过盈配合）；图13是根据一个实施例的双非接触密封组件的截面；图14是根据一个实施例的向内泵送双非接触密封组件的截面；
图15是根据一个实施例的向内泵送双非接触密封组件的截面；以及图16是根据一个实施例的向内泵送双非接触密封组件的截面。
[0016]本文描述的图表是说明性的。在不脱离本专利技术的精神的情况下，可以对本文描述的图或操作进行许多变化。例如，可以以不同的顺序执行动作，或者可以添加、删除或修改动作。此外，术语“联接”及其变型描述了在两个元件之间具有通信路径，并不意味着元件之间的直接连接，它们之间没有中间元件/连接件。这些变型中的全部均被认为是说明书的一部分。
具体实施方式
[0017]所公开的装置和方法的一个或多个实施例的详细描述在此通过示例的方式呈现，而不是参照附图进行限制。
[0018]本文专利技术人发现，当非接触密封件在升高温度下旋转机器中密封流体的位置操作时，密封流体可以在密封环外径周围形成一层沉积物。在此种位置形成沉积物可以使密封环的面不太“平坦”。这继而可以导致高的密封气体消耗率，并且在一些情况下，由于气膜厚度和刚度的损失，最终会导致非接触操作的损失。在一种情况下，这种影响可以表现在包括处理侧密封件和大气侧密封件的双加压非接触密封件的情况下。特别是，此类影响可以在处理侧密封件上看到。
[0019]本专利技术公开了一种密封件，其包括密封环，该密封环可抵抗此类平面度损失（如变形），因为其与环形壳体过盈配合。
[0020]密封环或配合环中的一个包括表面纹理图案，使得其可以在环之间抽吸气体，从而造成环之间的分离或剥离，从而实现非接触操作。虽然具体示出的表面纹理图案是凹槽，但这并不意味着限制，任何类型的表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于与包括旋转轴的旋转机器一起使用的密封组件，所述密封组件包括：配合环，具有配合环密封面；密封环，限定内部构件，所述内部构件具有轴向延伸的环形表面和径向延伸的密封环密封面；第一波纹管，将所述密封环推向所述配合环；其中所述配合环密封面和密封环密封面中的至少一个包括形成在其上的一个或多个凹槽或表面特征，由于所述密封环和所述配合环之间的相对旋转，所述凹槽或表面特征导致气体在所述配合环和所述密封环之间被抽吸，并且在所述配合环和所述密封环之间形成气体层，所述气体层促使所述密封环远离所述配合环；环形密封环壳体，限定具有限定轴向延伸接合表面的支脚部分的外部构件，所述支脚部分的所述轴向延伸接合表面和所述密封环的所述轴向延伸环形表面在所述支脚部分的所述轴向延伸接合表面和所述密封环的所述轴向延伸环形表面之间沿过盈直径Ds直接过盈配合，所述密封环壳体还包括连接到所述支脚部分并位于所述支脚部分径向外侧的径向延伸的小腿部分，所述支脚部分在其接合表面处的轴向长度大于所述小腿部分的轴向长度。2.如权利要求1所述的密封组件，其中所述凹槽或表面特征将气体从所述密封环的内径向所述密封环的外径抽吸。3.如权利要求1所述的密封组件，其中所述凹槽或表面特征将气体从所述密封环的外径向所述密封环的内径抽吸。4.如权利要求1所述的密封组件，其中所述密封环壳体还包括：轴向延伸的大腿部分，所述大腿部分连接到小腿部分并位于所述小腿部分的径向外侧；从所述小腿部分与所述大腿部分的连接处径向向外延伸的毂；以及固定到所述大腿部分的后部件；其中所述第一波纹管固定到所述后部件。5.如权利要求1所述的密封组件，其中所述旋转机器是泵、压缩机、鼓风机或搅拌器。6.如权利要求1所述的密封组件，其中所述接合表面定位成由于此种接合而具有围绕重心的接近零的净力矩。7.如权利要求1所述的密封组件，其中所述配合环密封面具有配合环密封面宽度，并且所述密封环密封面具有小于所述配合环密封面宽度的密封环密封面宽度。8.如权利要求7所述的密封组件，其中所述配合环密封面宽度是所述密封环密封面宽度的1.1至3倍。9.如权利要求1所述的密封组件，还包括：将所述第一波纹管和所述密封环推向所述配合环的第二波纹管。10.一种用于与包括旋转轴的旋转机器一起使用的双加压非接触密封组件，所述密封组件包括：处理侧非接触密封件，其中所述处理侧非接触密封件包括：处理侧配合环，具有处理侧配合环密封面；处理侧密封环，限定内部构件，所述内部构件具有轴向延伸的环形表面和径向延伸的
处理侧密封环密封面；处理侧波纹管，将所述处理侧密封环推向所述配合环；其中所述配合环密封面和密封环密封面中的至少一个包括形成在其上的一个或多个表面特征，由于所述密封环和所述配合环之间的相对旋转，所述表面特征导致气体在所述配合环和所述密封环之间被抽吸，并且在所述配合环和所述密封环之间形成气体层，所述气体层促使所述主环远离所述配合环；环形密封环壳体，限定具有限定轴向延伸接合表面的支脚部分的外部...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：约翰起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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