[发明专利]面密封件

说明书

技术领域

本发明涉及一种面密封件。

背景技术

诸如泵、涡轮机、流体减速器等的设备通常包括具有贯通的可旋转轴杆的壳体。可旋转轴杆可以配备有铲形件或者类似部件以将机械能转换为介质中的压力能，或者反之亦然。在壳体的通孔与可旋转轴杆之间的空间设置面密封件属于现有技术，用来阻止加压介质从壳体中泄漏。这种面密封件可以包括安装在壳体中的固定部件，以及一个安装在旋转轴杆上的可旋转部件。所述部件中的每一个都具有包括平整表面的密封元件，垂直于可旋转轴杆的平面上彼此抵接。密封元件提供良好密封的能力随密封表面的良好精度而定。面密封件提供良好密封的能力也随压力负载，也就是介质在密封表面不同侧的压力差而定。如果压力差很大，面密封件的稳固性就会降低。

在以上提到的具有高内部压力类型的设备中，现有技术在壳体和可旋转轴杆之间设置几个单独的面密封件在彼此后边用于提供密封。使用这种方式，压力可分几个阶段被降低，并且因此在单个的面密封件上的压力负载可被降低。因为在密封表面的设计方面有很高的要求，面密封件是昂贵的。它们也需要相对大的安装空间。因此，有关使用几个分离的面密封件存在缺点。在密封环境中，使用与面密封件相结合的单独的压力减缓组件从而降低面密封件上的负载压力也是现有技术。在这种情况下也需要耗费空间的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有紧凑设计的面密封件，提供径向空间的良好密封，在所述径向空间中，可旋转轴杆延伸到壳体中，在所述壳体中，与在壳体外部的区域中相比，更高的压力占据主导。

这个目的利用在开头部分处的特定类型的面密封件实现，所述面密封件的特征由以下特征限定。面密封件因此包括泄压装置，所述泄压装置适于安装在径向空间的第二部分中并且适于在所述第二部分中形成与所述密封元件连接的区段，在所述区段中，与在壳体的第一内部区域中相比，更低的压力占据主导，在所述第一内部区域中，压力可以非常高。利用这种泄压装置，密封元件上的压力载荷可以显著降低。面密封件因此在壳体的第一内部空间内的压力非常高时也提供良好的密封。因为泄压装置被包括在面密封件中，所以所述泄压装置被设计作为面密封件的一体部件。相对于常规面密封件的所需空间，包括带有适当结构的泄压装置的面密封件仅仅需要较小的额外空间。这种面密封件具有紧凑的设计，并且与此同时当高压在壳体的所述第一内部区域内占据主导时提供良好的密封。

根据本发明的实施例，泄压装置被包括在面密封件的可旋转部件中。面密封件的可旋转部件通常装配在壳体中比面密封件的静态部件更远的内侧。由于这个原因，适于将泄压装置设置在面密封件的一部分中，所述部分设置成与径向空间的被加压的第二部分连接。可选地，面密封件的静态部件可装配在壳体中比面密封件的可旋转部件更远的内侧。在这种情况下，泄压装置设置在面密封件的静态部件上。

根据本发明的一个实施例，泄压装置包括设置在面密封件的环形凹部中的泄压环。包括这种部件的泄压装置需要非常少量的安装空间。泄压环可包括一个适于利用压力抵接环形凹部壁面的表面，从而在所述表面之间形成通道，在所述通道中，介质提供压降。作用在表面上的压力可以由在泄压装置的相反两侧的介质的压差形成。泄压环具有适于利用压力抵接限定壳体中的通孔的内部表面的径向外部表面，以及适于被定位在距径向凹部的底部表面一定距离处的径向内部表面。在这种情况下，当径向凹部的表面与可旋转轴一起旋转时，泄压环通过静止内部表面将保持不转动的状态。

根据本发明的一个实施例，泄压环被预先装配在环形凹部中。面密封件和泄压装置可以在这种情况下在所述空间中被装配为一个聚集的整体。泄压环优选使用刚性材料制成。例如，泄压环可以使用轴承青铜，黄铜，刚性塑料或者尼龙材料制成。环形凹部也优选设置在由刚性材料(例如合适的金属材料)制成的本体内。当泄压环的表面和限定环形凹部的表面由刚性材料制成时，在相互之间抵靠挤压时它们保持其形状。这样，表面中的凸起和其它不规则形状形成与表面连接的狭窄通道，介质可穿过所述狭窄通道。然而，当介质穿过狭窄通道时，所述介质表现出压力降低。

根据本发明的一个实施例，其中一个面密封件的其中一个部分包括可移动设置的密封元件，以及适于相对于面密封件的其余部分中的密封元件挤压可移动设置的密封元件的弹簧元件。利用这种弹簧元件，密封元件利用弹簧力被保持在一起，保证它们一直以最佳方式彼此间紧密抵接，从而避免泄漏。