[发明专利]自定心浮动刷式密封组件

说明书

技术领域

本发明涉及通常围绕旋转轴设置的密封，尤其是一种新型的刷式密封。

背景技术

刷式密封通常包括夹在前板和背板之间的硬毛(bristle)。通常，刷式密封通过某些机构固定到机器壳体上，硬毛则接触机器壳体内的旋转轴，从而密封出相对于低压区的高压区。刷式密封通常用在压缩机、气体和蒸汽轮机以及泵中。

为了适应可能造成泄漏和硬毛磨损的轴偏心度，高级的刷式密封允许刷式密封相对于固定在机器壳体上的刷式密封壳体径向移动。

然而，仍然有很多机械设计成使用碳环密封而不是刷式密封。在这种机器中，用刷式密封替代碳环密封需要修改机器壳体和/或额外的刷式密封结构，以便将刷式密封固定到机器壳体上。

例如，美国专利US5,351,971公开了一种刷式密封，在压挤板和侧板之间夹有硬毛。所述刷式密封背板相对于压挤板自由径向移动，从而适应轴偏心度。在固定到机器壳体的保护垫片上容纳子组件。在背板的内径上有低摩擦涂层，用于在背板与旋转轴接触时降低它们之间的摩擦。如果轴沿径向移动，那么仅仅背板移动。硬毛内径上的密封面相对于轴不会自行移到中央。此外，在不对机器壳体进行修改时，这种刷式密封不能方便地安装在用于容纳密封环的机器壳体中。

美国专利US5,474,305公开了一种刷式密封，硬毛夹在前板和背板之间，前板和背板设置在栓接到机器壳体上的壳体中。刷式密封与机器壳体之间的波形弹簧向旋转轴推动刷式密封并且使刷式密封居中围绕所述轴。在这种结构中，如果背板接触旋转轴，那么刷式密封背板包括摩擦面。但是，在不修改机器壳体时，这种刷式密封不能安装在用于容纳环形密封的机器壳体中。此外，波形弹簧组件可能相当复杂。因此，上述两专利通过引用结合在此。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种刷式密封，用于更方便地插入构造成容纳密封环的机器中。

本发明的另一目的在于提供一种不需要修改机器壳体的刷式密封。

本发明的另一目的在于提供一种能围绕旋转轴自行居中的刷式密封。

本发明的另一目的在于提供一种降低刷式密封泄漏的刷式密封。

本发明的又一目的在于提供一种降低硬毛磨损、延长硬毛寿命的浮动刷式密封。

如果刷式密封设计成相对于轴而不是机器或刷式密封壳体居中，使刷式密封能浮动以维持轴偏心度，从而刷式密封能更加方便地插入到用于密封环的机器壳体中，则可以实现本发明。这种方法通过降低硬毛上的偏移干扰，降低了密封的泄漏，延长了硬毛的使用寿命。

然而，在其它实施例中，本发明不需要实现所有的这些目的，与此有关的权利要求不限于能实现这些目的的结构或方法。

本发明涉及自定心浮动刷式密封。机器壳体包括围绕旋转轴周向设置的密封槽。所述密封槽通常用于容纳密封环。移走密封环，将径向浮动刷式密封设置在该密封槽中，但是不要固定到机器壳体上。典型的刷式密封包括前板、背板，以及夹在前板和背板之间的多个硬毛，并且具有围绕旋转轴周向设置并接触所述旋转轴的径向延伸自由端。径向延伸摩擦部件与前板和背板中的至少一个相关(相连)，通常是与背板相关。所述摩擦部件也围绕旋转轴周向设置并接触所述旋转轴。

在一个实例中，摩擦部件是附装到背板的环，但是所述摩擦部件也可以分成段。所述摩擦部件可以由具有良好摩擦特性的材料制成，例如，碳、特富龙、或者塑料或其它低摩擦材料。在一个实例中，背板包括内径槽，所述摩擦部件设置在槽中。摩擦部件还可以与背板一体成形。通常，所述摩擦部件延伸到硬毛的自由端或者靠近所述自由端。在一个实例中，背板包括具有低摩擦材料的表面。所述摩擦部件甚至可以在背板的一侧上延伸。

在一个实例中，刷式密封被分成段，从而便于围绕轴组装。在刷式密封上可以有外径槽，弹簧设置在该槽中，用于将分段固定在一起。优选地，密封之间的界面包括弯曲部分，用于将所述分段对齐(对准)。刷式密封上还可以包括防旋转片。

根据本发明的一种自定心刷式密封，包括前板、背板、夹在前板和背板之间并具有径向延伸自由端的多个硬毛，以及与前板和背板中的至少一个相关的径向延伸摩擦部件。也就是说，这里没有刷式密封壳体，为了安装刷式密封，需要对机器壳体进行修改，以便安装刷式密封。

本发明还涉及改装机器的方法，所述机器构造成容纳密封环以包括刷式密封。所述方法包括从机器的槽中移走密封环，并在槽中安装上述自定心浮动刷式密封。无需刷式密封壳体，并且无需修改机器的槽即可接纳刷式密封。

附图说明