[发明专利]具有改进的密封组件的机械密封件

说明书

技术领域

本发明涉及用于在转动部件与固定部件之间提供流体密封的机械密封件。具体地本发明开发用于但不仅仅用于流体泵，诸如浆泵，其中机械密封件安装在可转动驱动轴与泵壳体之间，且在此结合上下文进行说明。然而，应该理解，所述机械密封具有更宽泛的应用并且不限于上述使用。

背景技术

机械密封件已用于在可转动轴与流体容纳室之间提供流体密封。同样，机械密封件也应用在这些泵中，其中安装在外面的泵马达的驱动轴延伸通过泵壳体以驱动泵叶轮。在这种应用中，机械密封件常规地位于可转动轴进入或离开壳体的位置，并且装配至壳体和转动轴以在所述部件之间提供密封。

所述机械密封件大体包括与轴一起转动的一些部件(或者所装配至的设备的其它可转动部分)以及装配至设备的固定部分的一些部件。在所述转动和固定部件之间的界面处是接触密封面；其中一个转动而另一个是固定的。这些密封面是相对的并且被设置成被推压接触以在它们之间形成流体密封。

在过去，在一些泵送应用中，尤其是在采矿用的浆泵中，因为浆在泵中形成的严酷环境，在启动和操作期间在泵部件上引起的高载荷，以及随着时间的延长泵的连续操作的需求，在使用机械密封件时遇到了一些问题。因此，目前有对于改进机械密封件的设计以改进它在泵送应用中的适应性的需求。

发明内容

在第一方面，公开了用于在可转动轴与外壳之间进行密封的机械密封件的实施方式，所述机械密封件包括相对的第一和第二密封构件，所述第一和第二密封构件分别具有围绕所述轴的环形密封面，所述第一密封构件被设置成密封到所述可转动轴并且所述第二密封构件被设置成密封到所述外壳，所述密封面被设置成滑动接触并且被推压在一起以在它们之间形成密封；和安装组件，所述安装组件被设置成将密封构件中的一个固定在相对于所述机械密封件的支撑结构的合适位置中，所述安装组件包括设置成传递所述支撑构件与所述一个密封构件之间扭矩的安装件，所述安装件被设置成在载荷作用下变形以分散作用在所述一个密封构件上的扭矩。

当所述机械密封件用在泵中时，所述安装组件的安装件辅助保护所述密封构件，尤其是在泵的启动阶段。在启动时，由所述驱动轴施加的扭矩需要克服存在于接触的密封面处的静止摩擦阻力以允许第一(可转动的)密封构件相对于第二(固定)密封构件运动。该摩擦阻力可是大的并且因此在密封构件上引起的力可是大的。通过允许安装件经由变形吸收一些载荷从而作为密封件的阻尼器，安装件使所述一个密封构件能更好地适应这些力。安装件的另外的好处是它在密封界面附近提供一些弹力，从而允许所述一个密封构件在操作过程中有一些调节和移动能力，其有助于保持所述表面的接触。

在一个形式中，所述安装件包括本体部分和从所述本体部分突出的保持突脊。在一具体配置中，所述保持突脊被夹持以将所述一个密封构件固定在合适位置中。

在第二方面，公开了用于密封在可转动轴和外壳之间的机械密封件的实施方式，所述机械密封件包括相对的第一和第二密封构件，所述第一和第二密封构件分别具有围绕所述轴的环形密封面，所述第一密封构件适于密封到所述可转动轴并且所述第二密封构件适于密封到所述外壳，所述密封面被设置成被推压接触以在它们之间形成密封；和安装组件，所述安装组件被布置成将密封构件中的一个固定在相对于所述机械密封件的支撑结构的合适位置，所述安装组件包括安装件，所述安装件具有固定至所述一个密封构件的本体和从所述本体突起的保持突脊，所述保持突脊被夹持至所述支撑结构以允许所述一个密封构件与所述支撑结构之间的扭矩传递。

在一个形式中，根据上面所描述的任一方面，所述突脊在与所述一个密封构件的所述密封面基本平行的平面中突出。

根据第二方面的突脊的优点是，因为接触表面是沿着突脊，该突脊围绕所述一个密封构件延伸且被夹持，所以扭矩载荷关于所述一个密封构件更均匀地分布。在以前的系统中，通过机械紧固件，诸如螺栓来传递扭矩，这在螺栓和密封构件之间的接触表面处引起密封构件中的应力集中。

在一个方面中，所述安装组件还包括保持件，所述保持件被布置成可松开地夹持所述保持突脊以将所述一个密封构件固定定位。此外，在一特定实施方式中，所述安装组件还包括邻接表面，所述邻接表面被设置成抑止所述一个密封构件相对于所述可转动轴的转动轴线的轴向运动。在一具体形式中，所述邻接表面形成所述保持件的一部分。

在一种形式中，所述一个密封构件包括凹槽，所述安装件装配在该凹槽内。