CN116670413A - 用于往复泵的密封堆叠组件 - Google Patents
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Abstract
***和方法包括提供用于组件的环形密封堆叠。该密封堆叠组件包括:至少一个第二环形密封件;间隔件,该间隔件轴向邻近该至少一个第二环形密封件设置;和第三环形密封件,该第三环形密封件轴向邻近该间隔件设置。该密封堆叠组件设置在探头与该组件的外壳之间,并且被配置为在该组件在低温温度下操作期间、在该密封堆叠组件的至少一部分暴露于低温温度期间、在压力变化期间、在温度变化期间或在它们的组合期间在该探头与该外壳之间提供环形密封。
Description
背景技术
在许多工业应用中使用密封件来防止组件的部件之间的泄漏。在一些应用中,密封件可能经受极端操作条件,诸如极端压力或温度。这些极端操作条件通常需要使用密封堆叠组件,该密封堆叠组件使用多个单独密封件以沿着相对于外壳振荡、往复运动、旋转、振动或其组合的长探头或轴提供有效且可靠的密封。在此类极端操作条件下,诸如在使用液态氢期间存在的那些条件下,传统密封堆叠组件可能不会有效地保持密封。因此,工业上持续要求改进用于此类应用的密封技术。
附图说明
为了可更详细地理解并获得实施方案的特征和优点的方式,可通过参考附图中所示出的实施方案得到更具体的描述。然而,附图仅示出了一些实施方案,并且因此不应被认为是对范围的限制,因为可存在其他等效实施方案。
图1A是根据本公开的实施方案的具有环形密封堆叠组件的组件的局部横剖视图。
图1B是根据本公开的实施方案的具有环形密封堆叠组件的组件的局部横剖视图。
图2是根据本公开的实施方案的第一环形密封件的剖视图。
图3是根据本公开的实施方案的第二环形密封件的剖视图。
图4是根据本公开的实施方案的间隔件的斜视图。
图5是根据本公开的实施方案的第三环形密封件的剖视图。
图6是根据本公开的实施方案的在组件中形成环形密封的方法的流程图。
在不同附图中使用相同的附图标号指示相似或相同的项目。
具体实施方式
图1A示出了根据本公开的实施方案的具有环形密封堆叠组件101的组件100的局部横剖视图。在一些实施方案中,组件100可以是低温往复应用。在一些实施方案中,组件100可以是联接组件、泵组件、螺线管组件或阀组件。在一些实施方案中,组件100可以是往复泵组件。在一些实施方案中,组件100可以是低温泵组件。在特定实施方案中,组件100可包括液态氢(LH2)往复泵。组件100通常可包括外壳102和相对于外壳102进行振荡、往复运动、旋转、振动或其组合的探头或轴104。在更具体的实施方案中,组件100可包括外壳102和沿着轴104的轴线106轴向往复运动的轴104。组件100还可包括在外壳102与探头104之间形成并且被配置为接收密封堆叠组件101的腔体108。在一些实施方案中,腔体108可包括第一部分107和第二部分109。在一些实施方案中,第一部分107可包括比第二部分109更大的由外壳102限定的外径。在一些实施方案中,第一部分107可包括比第二部分109更小的由外壳102限定的外径。然而,在一些实施方案中,第一部分107和第二部分109可包括由外壳102限定的基本上类似或相同的外径。应当理解,密封堆叠组件101的部分可设置在腔体108的每个部分107、109中以在外壳102和轴104之间形成环形密封。
包括第一密封件110、至少一个第二密封件120、间隔件130和第三密封件140的环形密封堆叠组件101通常可设置在组件100的腔体108内并且环形地围绕轴104。密封堆叠组件101通常可包括由第一环形密封件110限定的上端部(第一端部)和由第三环形密封件140限定的下端部(相对的第二端部)。密封堆叠组件101通常可被配置为接触组件100的外壳102和轴104并在它们之间提供径向密封。在一些实施方案中,在组件100在低温温度下操作期间、在密封堆叠组件101的至少一部分暴露于低温温度期间或在它们的组合期间,密封堆叠组件101可在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可适用于在室温(至少约15摄氏度)与低温温度(至少约-150摄氏度,或甚至至少-270摄氏度)之间操作以在组件的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封。在一些实施方案中,密封堆叠组件101还可适用于在升高的压力(至少多至24巴(约350psi)或更大)下操作以在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可被配置为在压力变化、温度变化或它们的组合期间在组件的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封。
第一环形密封件110可被配置为在组件100的外壳102的一部分和轴104的一部分之间接触并提供环形密封。第一环形密封件110通常可包括护套111,该护套包括基部112、从基部112延伸的内密封腿114和从基部112延伸的外密封腿116。第一环形密封件110还可包括赋能弹簧118,该赋能弹簧设置在护套111内,介于护套111的内密封腿114和外密封腿116之间并与其接触。在一些实施方案中,赋能弹簧118可以是圆形的。然而,在其他实施方案中,赋能弹簧118可以是椭圆形、卵形、U形或任何其他合适的形状。赋能弹簧118可被配置为将内密封腿114和外密封腿116远离彼此偏置以维持第一环形密封件110的密封腿114、116与组件100的外壳102和轴104中的每一者之间的接触。
在一些实施方案中,第一环形密封件110可包括刮擦器119。然而,在一些实施方案中,刮擦器119可以是独立部件并且可在没有第一环形密封件110的情况下存在于密封堆叠组件101中。在一些实施方案中,刮擦器119可邻近第一环形密封件110的基部设置。在其他实施方案中,刮擦器119可设置在密封堆叠组件的上端部处并且邻近第一环形密封件110的护套111的密封腿114、116的端部设置。刮擦器119可以被配置为防止和/或移除来自组件100的轴104的湿气、冰或它们的组合的积聚。应当理解,包括刮擦器119的第一环形密封件110可基本上类似于美国专利号10,626,994B2中公开的那些,该专利的公开内容以引用方式并入本文。
第一环形密封件110可设置在组件100的腔体108的第一部分107中。第一环形密封件110可设置在密封堆叠组件101的上端部处。第一环形密封件110通常可定向在腔体108中以使得护套111朝向密封堆叠组件101的上端部向外开放,并且护套111的基部112朝向密封堆叠组件101的下端部向内定向。另外,第一环形密封件110通常可定向在腔体108中,使得护套111的内密封腿114沿着轴104延伸并且与该轴接触,并且护套111的外密封腿116沿着外壳102延伸并且与该外壳接触。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多个第一环形密封件110。在此类实施方案中,多个第一环形密封件110中的每一者可如本文所公开的那样沿相同方向定向。此外,在包括多个第一环形密封件110的实施方案中,多个第一环形密封件110中的一者或多者可不包括刮擦器119。因此,在包括多个第一环形密封件110的一些实施方案中,第一环形密封件110中的仅一者可包括刮擦器119,使得密封堆叠组件101包括单个刮擦器119。然而,在包括多个第一环形密封件110的一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多个刮擦器119。
第二环形密封件120可被配置为在组件100的外壳102的一部分和轴104的一部分之间接触并提供环形密封。第二环形密封件120可不同于第一环形密封件110。第二环形密封件120通常可包括主体122、从主体122以一定角度延伸的内密封腿123和从内密封腿123的端部以一定角度延伸的密封凸缘124。第二环形密封件120还可包括密封环126,其设置在形成于主体122中的腔体127中并且在主体122的与密封腿123和密封凸缘124相对的侧面上。在一些实施方案中,密封环126可包括O形环。在一些实施方案中,密封环126可包括赋能弹簧。在一些实施方案中,密封环126可包括集成在腔体127内的弹簧赋能密封件。此外,在一些实施方案中,第二环形密封件120还可包括在第二环形密封件120的外径上的外密封腿。在特定实施方案中,外密封腿可从主体122延伸并且可基本上类似于在第二环形密封件120的内径上的密封腿123和/或与其关于主体对称。在一些实施方案中,主体122可包括基本上矩形或正方形轮廓。在一些实施方案中,主体122可包括圆角或倒角。在一些实施方案中,第二环形密封件120可包括设置在主体122与密封腿123和/或密封凸缘124之间的赋能弹簧。在一些实施方案中,第二环形密封件120可包括遍及主体122设置的金属带129。金属带129可减小第二环形密封件120对热收缩的敏感性。
第二环形密封件120可设置在组件100的腔体108的第一部分107中。在一些实施方案中,第二环形密封件120可邻近刮擦器119设置。在一些实施方案中,第二环形密封件120可邻近第一环形密封件110设置。在一些实施方案中,第二环形密封件120可设置在刮擦器119与间隔件130之间。在一些实施方案中,第二环形密封件120可设置在第一环形密封件110与间隔件130之间。第二环形密封件120通常可定向在腔体108中以使得内密封腿123从主体122朝向轴104以一定角度向内并且在间隔件130的方向上延伸。第二环形密封件120还可被定向成使得密封凸缘124与轴104接触。在一些实施方案中,密封凸缘124可围绕轴104的圆周或外径基本上是平坦的。然而,在其他实施方案中,密封凸缘124可以一定角度接触轴104。第二环形密封件120还可被定向成使得密封环126与外壳102接触并且与该外壳形成环形密封。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多个第二环形密封件120。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括两个第二环形密封件120。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多于两个第二环形密封件120。在此类实施方案中,多个第二环形密封件120可如本文所公开的那样沿相同方向定向。在包括多个第二环形密封件120的实施方案中,第二环形密封件120中的一者或多者可没有密封环126。此外,在一些实施方案中,密封堆叠组件101可不包括第一环形密封件110,使得第二环形密封件120和/或刮擦器119限定密封堆叠组件101的上端部。
间隔件130可被配置为与第一环形密封件110、至少一个第二环形密封件120和第三环形密封件140协作和/或支撑该第一环形密封件、至少一个第二环形密封件和第三环形密封件以维持组件100的外壳102和轴104之间的环形密封。在一些实施方案中,间隔件130可包括具有基本上均匀的内径和基本上均匀的外径的刚性中空部件。在一些实施方案中,间隔件130还可将作用在环形密封件110、120、140中的一者或多者上的力分配到密封堆叠组件101中的其他环形密封件110、120、140以维持跨密封堆叠组件101的压力分布。此外,在另选实施方案中,间隔件130可包括多个环形密封件(例如,密封件110、120、140或任何其他合适的环形密封件)或被配置为沿组件的轴104的轴向长度填充密封堆叠组件101的长度的其他环形部件。
间隔件130可设置在组件100的腔体108的第一部分107中。在一些实施方案中,间隔件130可包括在组件100的腔体108的第一部分107内的间隙配合。在一些实施方案中,间隔件130可包括在组件100的腔体108的第一部分107内的严格公差间隙配合。间隔件130可邻近第二环形密封件120设置。间隔件130可设置在第二环形密封件120与第三环形密封件140之间。在一些实施方案中,间隔件130可以是单个整体部件。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多个间隔件130。在此类实施方案中,O形环或其他密封机构可设置在相邻间隔件130之间。在另选实施方案中,间隔件130可包括被配置为沿组件100的轴104占据长度的任何其他轮廓。
在一些实施方案中,间隔件130可包括在轴向上比第一环形密封件110、第二环形密封件120、第三环形密封件140和/或它们的任何组合的总长度更长的长度。在一些实施方案中,间隔件130可包括密封堆叠组件101的总轴向长度的大部分。在一些实施方案中,间隔件130可包括密封堆叠组件101的总轴向长度的至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少60%、至少65%或至少75%。在一些实施方案中,间隔件130可包括密封堆叠组件101的总轴向长度的不大于95%、不大于90%、不大于85%、不大于80%、不大于75%、不大于70%、不大于65%或不大于60%。此外,间隔件130可包括在密封堆叠组件101的总轴向长度的这些最小值和最大值中的任意值之间,诸如密封堆叠组件101的总轴向长度的至少25%至不大于95%,或甚至至少50%至不大于75%。
第三环形密封件140可被配置为在组件100的外壳102的一部分和轴104的一部分之间接触并提供环形密封。第三环形密封件140可不同于第一环形密封件110。第三环形密封件140可不同于第二环形密封件120。第三环形密封件140通常可包括护套141,该护套包括基部142、从基部142延伸的内密封腿144和从基部142延伸的外密封腿146。第三环形密封件140还可包括设置在护套141内的支撑环148。在一些实施方案中,支撑环148可包括基本上L形部件、基本上U形部件、基本上矩形部件或任何其他合适的形状。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的外密封腿146接触。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的基部142和外密封腿146接触。在其他实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与基部142、护套141的内密封腿144和护套141的外密封腿146接触。
在一些实施方案中,与第一环形密封件110和第二环形密封件120相比,支撑环148可向第三环形密封件140提供附加支撑。在一些实施方案中,与第一环形密封件110和第二环形密封件120相比,支撑环148可使得第三环形密封件140能够承受更极端的温度和/或压力。第三环形密封件140还可包括赋能弹簧150。赋能弹簧150可设置在护套141内,介于护套141的内密封腿144和支撑环148之间并与其接触。在一些实施方案中,赋能弹簧150可以是椭圆形或卵形的。然而,在其他实施方案中,赋能弹簧150可为圆形、U形或任何其他形状。赋能弹簧150可被配置为将内密封腿144和外密封腿146远离彼此偏置以维持第三环形密封件140的密封腿144、146与组件100的外壳102和轴104中的每一者之间的接触。
第三环形密封件140可设置在组件100的腔体108的第二部分109中。在一些实施方案中,第三环形密封件140可包括比第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径更小的外径。在一些实施方案中,第三环形密封件140可包括比第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径更大的外径。在一些实施方案中,第三环形密封件140可包括与第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径基本上类似或相同的外径。应当理解,第三环形密封件140的外径可以基于腔体108的第二部分109的外径。
在一些实施方案中,第三环形密封件140的外径可比第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径小或大至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%。在一些实施方案中,第三环形密封件140的外径可比第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径小或大不大于50%、不大于45%、不大于40%、不大于35%、不大于30%、或不大于25%。此外,第三环形密封件140的外径可在这些最小值和最大值中的任意值之间,诸如比第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或间隔件130的外径小或大至少1%至不大于50%,或甚至至少10%至不大于25%。
第三环形密封件140可邻近间隔件130设置在密封堆叠组件101的下端部处。第三环形密封件140通常可定向在腔体108中以使得护套141朝向密封堆叠组件101的下端部向外开放,并且护套141的基部142邻近间隔件130定向和/或朝向密封堆叠组件101的上端部向内定向。另外,第三环形密封件140通常可定向在腔体108中,使得护套141的内密封腿144沿着轴104延伸并且与该轴接触,并且护套141的外密封腿116沿着外壳102延伸并且与该外壳接触。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可包括多个第三密封件140。在此类实施方案中,多个第三环形密封件140中的每一者可如本文所公开的那样沿相同方向定向。
图1B示出了根据本公开的实施方案的具有环形密封堆叠组件101的组件100的局部横剖视图。在一些实施方案中,组件100可包括仅具有第二密封件120和第三密封件140的密封堆叠组件101。组件100的部件可具有如上所述的在图1A中类似地引用的部件的所有相同特征。如图1B所示,第二密封件120可包括主体122、内密封腿123和从密封腿123的端部以一定角度延伸的密封凸缘124。此外,第二密封件120可包括设置在第二密封件120的主体122的腔体127内的密封环126。此外,密封环126可包括赋能弹簧。在该实施方案中,第二密封件120在第二环形密封件120的外径上形成外密封腿,该外密封腿分地形成腔体127。
进一步如图1B所示,密封堆叠组件101可包括第三密封件140。第三环形密封件140可设置在组件100的腔体108的第二部分109中。第三环形密封件140通常可包括护套141,该护套包括基部142、从基部142延伸的内密封腿144和从基部142延伸的外密封腿146。第三环形密封件140还可包括赋能弹簧150。赋能弹簧150可设置在护套141内,介于护套141的内密封腿144和支撑环148之间并与其接触。在一些实施方案中,赋能弹簧150可以是椭圆形或卵形的。然而,在其他实施方案中,赋能弹簧150可为圆形、U形或任何其他形状。赋能弹簧150可被配置为将内密封腿144和外密封腿146远离彼此偏置以维持第三环形密封件140的密封腿144、146与组件100的外壳102和轴104中的每一者之间的接触。此外,第三环形密封件140还可包括设置在护套141内的支撑环148。在一些实施方案中,支撑环148可包括基本上L形部件、基本上U形部件、基本上矩形部件或任何其他合适的形状。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的外密封腿146接触。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的基部142和外密封腿146接触。在其他实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与基部142、护套141的内密封腿144和护套141的外密封腿146接触。在一些实施方案中,外密封腿146可至少部分地与支撑环148重叠以将支撑环148保持在护套141内。图2示出了根据本公开的实施方案的第一环形密封件110的剖视图。第一环形密封件110通常可包括护套111,该护套包括基部112、从基部112延伸的内密封腿114和从基部112延伸的外密封腿116。第一环形密封件110还可包括赋能弹簧118,该赋能弹簧设置在护套111内,介于护套111的内密封腿114和外密封腿116之间并与其接触。在一些实施方案中,内密封腿114和外密封腿116可基本上类似和/或关于基部112的中心线对称。另外,虽然未示出,但第一环形密封件110还可包括刮擦器119。
在一些实施方案中,护套111可由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。更具体地,护套111可由PTFE、含氟聚合物、全氟聚合物、TFM、PVF、PVDF、PCTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PCTFE、聚芳基酮(诸如PEEK、PEK或PEKK)、聚砜(诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO)、芳族聚酰胺(诸如PPA)、热塑性聚酰亚胺(诸如PI、PEI或TPI)或它们的任何组合(具有或不具有增强填料)形成。
在一些实施方案中,赋能弹簧118可由弹性金属材料形成。更具体地,赋能弹簧118可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中,赋能弹簧118可包括涂层或镀层,诸如金镀层、银镀层、镍镀层、氮化铝铬(AlCrN)镀层、氮化钛铝(TiAlN)镀层、任何其他耐磨金属镀层、或它们的任何组合。
图3示出了根据本公开的实施方案的第二环形密封件120的剖视图。第二环形密封件120通常可包括主体122、从主体122以一定角度延伸的内密封腿123和从内密封腿123的端部以一定角度延伸的密封凸缘124。第二环形密封件120还可包括密封环126,其设置在形成于主体122中的腔体127中并且在主体122的与密封腿123和密封凸缘124相对的侧面上。在一些实施方案中,密封环126可包括O形环。然而,在一些实施方案中,密封环126可包括赋能弹簧。在一些实施方案中,主体122可包括基本上矩形或正方形轮廓。此外,在一些实施方案中,主体122可包括圆角或倒角。在一些实施方案中,第二环形弹簧120可包括设置在主体122与密封腿123和/或密封凸缘124之间的赋能弹簧。在一些实施方案中,第二环形密封件120可包括遍及主体122设置的金属带129。金属带129可减小第二环形密封件120对热收缩的敏感性。
如上所述,内密封腿123可以一定角度从主体122延伸。在一些实施方案中,内密封腿123可以至少15度、至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、至少50度、至少55度、至少60度、至少65度或至少70度的角度从主体122延伸。在一些实施方案中,内密封腿123可以不大于90度、不大于85度、不大于80度、不大于75度或不大于70度的角度从主体122延伸。此外,应当理解,内密封腿123可以介于这些最小值和最大值中的任意值之间的角度(诸如至少15度至不大于90度,或甚至至少30度至不大于60度)从主体122延伸。
在一些实施方案中,主体122、内密封腿123和密封凸缘124(统称为主体部分)通常可由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。更具体地,主体122、内密封腿123和密封凸缘124(统称为主体部分)可由PTFE、含氟聚合物、全氟聚合物、TFM、PVF、PVDF、PCTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PCTFE、聚芳基酮(诸如PEEK、PEK或PEKK)、聚砜(诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO)、芳族聚酰胺(诸如PPA)、热塑性聚酰亚胺(诸如PI、PEI或TPI)或它们的任何组合(具有或不具有增强填料)形成。
在一些实施方案中,密封环126可由弹性体材料形成。在一些实施方案中,密封环126可由弹性金属材料形成。更具体地,密封环126可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中,密封环126可包括涂层或镀层,诸如金镀层、银镀层、镍镀层、氮化铝铬(AlCrN)镀层、氮化钛铝(TiAlN)镀层、任何其他耐磨金属镀层、或它们的任何组合。
图4示出了根据本公开的实施方案的间隔件130的斜视图。间隔件130通常可包括具有基本上均匀的内径和基本上均匀的外径的刚性中空部件。在一些实施方案中,间隔件130可被配置为与第一环形密封件110、至少一个第二环形密封件120和第三环形密封件140协作和/或支撑该第一环形密封件、至少一个第二环形密封件和第三环形密封件以维持组件100的外壳102和轴104之间的环形密封。在一些实施方案中,间隔件130还可将作用在环形密封件110、120、140中的一者或多者上的力分配到密封堆叠组件101中的其他环形密封件110、120、140以维持跨密封堆叠组件101的压力分布。
在一些实施方案中,间隔件130可由金属材料形成。更具体地,间隔件130可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中,间隔件130可包括涂层或镀层。在一些实施方案中,涂层可由PTFE、金、银、镍、氮化铝铬(AlCrN)、氮化钛铝(TiAlN)、青铜、任何其他耐磨金属镀层、任何其他软金属镀层或它们的任何组合形成。涂层或镀层可被配置为保护间隔件130免受由轴104相对于间隔件130的相对移动引起的磨损。
在其他实施方案中,间隔件130可由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。更具体地,间隔件130可由PTFE、含氟聚合物、全氟聚合物、TFM、PVF、PVDF、PCTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PCTFE、聚芳基酮(诸如PEEK、PEK或PEKK)、聚砜(诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO)、芳族聚酰胺(诸如PPA)、热塑性聚酰亚胺(诸如PI、PEI或TPI)或它们的任何组合(具有或不具有增强填料)形成。
图5示出了根据本公开的实施方案的第三环形密封件140的剖视图。第三环形密封件140通常可包括护套141,该护套包括基部142、从基部142延伸的内密封腿144和从基部142延伸的外密封腿146。第三环形密封件140还可包括设置在护套141内的支撑环148。在一些实施方案中,支撑环148可包括基本上L形部件、基本上U形部件或任何其他合适的形状。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的外密封腿146接触。在一些实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与护套141的基部142和外密封腿146接触。在其他实施方案中,支撑环148可设置在护套141中,使得支撑环148与基部142、护套141的内密封腿144和护套141的外密封腿146接触。在一些实施方案中,外密封腿146可至少部分地与支撑环148重叠以将支撑环148保持在护套141内。
在一些实施方案中,与第一环形密封件110和第二环形密封件120相比,支撑环148可向第三环形密封件140提供附加支撑。在一些实施方案中,与第一环形密封件110和第二环形密封件120相比,支撑环148可使得第三环形密封件140能够承受更极端的温度和/或压力。第三环形密封件140还可包括赋能弹簧150。赋能弹簧150可设置在护套141内,介于护套141的内密封腿144和支撑环148之间并与其接触。在一些实施方案中,赋能弹簧150可以是椭圆形或卵形的。然而,在其他实施方案中,赋能弹簧150可为圆形、U形或任何其他形状。赋能弹簧150可被配置为将内密封腿144和外密封腿146远离彼此偏置以维持第一环形密封件140的密封腿144、146与组件100的外壳102和轴104中的每一者之间的接触。
在一些实施方案中,护套141通常可由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。更具体地,护套141可由PTFE、含氟聚合物、全氟聚合物、TFM、PVF、PVDF、PCTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PCTFE、聚芳基酮(诸如PEEK、PEK或PEKK)、聚砜(诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO)、芳族聚酰胺(诸如PPA)、热塑性聚酰亚胺(诸如PI、PEI或TPI)或它们的任何组合(具有或不具有增强填料)形成。
在一些实施方案中,支撑环148通常可由弹性金属材料形成。更具体地,支撑环148可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中,金属支撑环148可包括涂层或镀层,诸如金镀层、银镀层、镍镀层、氮化铝铬(AlCrN)镀层、氮化钛铝(TiAlN)镀层、任何其他耐磨金属镀层、或它们的任何组合。
在一些实施方案中,赋能弹簧150通常可由弹性金属材料形成。更具体地,赋能弹簧150可由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。在一些实施方案中,赋能弹簧150可包括涂层或镀层,诸如金镀层、银镀层、镍镀层、氮化铝铬(AlCrN)镀层、氮化钛铝(TiAlN)镀层、任何其他耐磨金属镀层、或它们的任何组合。
图5示出了根据本公开的实施方案的在组件100中形成环形密封的方法500的流程图。方法500可通过以下在框502处开始:提供组件100,该组件包括密封堆叠组件101,该密封堆叠组件具有第一环形密封件110、轴向邻近第一环形密封件110设置的至少一个第二环形密封件120、轴向邻近至少一个第二环形密封件120设置的间隔件130和轴向邻近间隔件130设置的第三环形密封件140。方法500可通过以下在框504处继续:在低温温度下操作组件100、将密封堆叠组件101的至少一部分暴露于低温温度或它们的组合。方法500可通过以下在框506处继续:在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封。在一些实施方案中,在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封可与在低温温度下操作组件100、将密封堆叠组件101的至少一部分暴露于低温温度或它们的组合同时进行。在一些实施方案中,在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封可在轴104与密封堆叠组件101之间的相对运动期间进行。在一些实施方案中,在组件100的外壳102和轴104之间连续地提供环形密封可在压力变化、温度变化或它们的组合期间进行。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可定向在组件100中,使得第三环形密封件140经受低温温度。
密封堆叠组件101的实施方案可包括适用于特定应用的总周向长度。在一些实施方案中,密封堆叠组件101的总轴向长度可为至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少175mm、至少200mm、至少225mm、至少250mm、至少275mm、至少300mm、至少325mm、至少350mm、至少375mm、至少400mm、至少425mm、至少450mm、至少475mm、至少500mm或至少1000mm。
密封堆叠组件101的实施方案可包括适用于特定应用的内径和外径。在一些实施方案中,密封堆叠组件101的内径可为至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少200mm、至少250mm、至少300mm、至少500mm或甚至更大。在一些实施方案中,密封堆叠组件101的外径可为至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少11mm、至少12mm、至少13mm、至少14mm、至少15mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少200mm、至少250mm、至少300mm、至少500mm、至少1000mm或甚至更大。
此外,应当理解,第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或第三环形密封件140可与其他合适的环形密封件互换。例如,在一些实施方案中,第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或第三环形密封件140可以是可互换的。在一些实施方案中,第一环形密封件110、第二环形密封件120和/或第三环形密封件140可不在密封堆叠组件101中。在一些实施方案中,密封堆叠组件101可不包括第一环形密封件110,但可包括刮擦器119。在一些实施方案中,第一环形密封件110可与第三环形密封件140基本上类似或甚至相同。因此,在一些实施方案中,第一环形密封件110可与第三环形密封件140相同并且可包括如本文所公开的刮擦器119。此外,在一些实施方案中,组件100和/或密封堆叠组件101可包括在第一环形密封件110、第二环形密封件120或多个第二环形密封件120中的任一者、间隔件130和/或第三环形密封件140之间的附加中间环形密封件。
组件100、密封堆叠组件101和/或在组件100中形成环形密封的方法600的实施方案可包括以下中的一者或多者:
实施方案1.一种环形密封堆叠组件,包括:第一环形密封件;至少一个第二环形密封件,所述至少一个第二环形密封件轴向邻近所述第一环形密封件设置;间隔件,所述间隔件轴向邻近所述至少一个第二环形密封件设置;和第三环形密封件,所述第三环形密封件轴向邻近所述间隔件设置。
实施方案2.一种环形密封堆叠组件,包括:第一环形密封件,所述第一环形密封件设置在所述环形密封堆叠的上端部处;至少一个第二环形密封件,所述至少一个第二环形密封件相对于所述第一环形密封件朝向所述密封堆叠的下端部设置;间隔件,所述间隔件相对于所述至少一个第二环形密封件朝向所述密封堆叠的下端部设置;和第三环形密封件,所述第三环形密封件设置在所述密封堆叠组件的所述下端部处。
实施方案3.根据实施方案1至2中任一项所述的密封堆叠组件,其中所述密封堆叠组件被配置为在组件的外壳和轴之间提供密封。
实施方案4.根据实施方案3所述的密封堆叠组件,其中腔体在所述组件的所述外壳和所述轴之间形成。
实施方案5.一种组件,包括:外壳;轴,所述轴设置在所述外壳内;腔体,所述腔体形成在所述外壳和所述轴之间;和环形密封堆叠组件,所述环形密封堆叠组件设置在所述腔体中并且环形地围绕所述轴,其中所述环形密封堆叠被配置为在所述外壳和所述轴之间提供密封,所述密封堆叠组件包括:第一环形密封件;至少一个第二环形密封件,所述至少一个第二环形密封件轴向邻近所述第一环形密封件设置;
间隔件,所述间隔件轴向邻近所述至少一个第二环形密封件设置;和第三环形密封件,所述第三环形密封件轴向邻近所述间隔件设置。
实施方案6.根据实施方案4所述的密封堆叠组件或根据实施方案5所述的组件,其中所述腔体包括第一部分和第二部分。
实施方案7.根据实施方案6所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一部分包括比所述第二部分更大的由所述外壳限定的外径。
实施方案8.根据实施方案6所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一部分包括比所述第二部分更小的由所述外壳限定的外径。
实施方案9.根据实施方案6所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一部分包括与所述第二部分基本上类似或相同的由所述外壳限定的外径。
实施方案10.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括由所述第一环形密封件限定的上端部和由所述第三环形密封件限定的下端部。
实施方案11.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件包括:护套,所述护套包括基部、从所述基部延伸的内密封腿和从所述基部延伸的外密封腿;和赋能弹簧,所述赋能弹簧设置在所述护套内,介于所述护套的所述内密封腿和所述外密封腿之间并且与其接触。
实施方案12.根据实施方案11所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件包括刮擦器。
实施方案13.根据实施方案12所述的密封堆叠组件或组件,其中所述刮擦器邻近所述第一环形密封件的所述基部设置。
实施方案14.根据实施方案12至13中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述刮擦器被配置为防止或移除来自所述组件的所述轴的湿气、冰或它们的组合的积聚。
实施方案15.根据实施方案5至7中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件设置在所述组件的所述腔体的第一部分中。
实施方案16.根据实施方案10至15中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件设置在所述密封堆叠组件的所述上端部处。
实施方案17.根据实施方案11至16中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件定向在所述腔体中以使得所述护套朝向所述密封堆叠组件的所述上端部向外开放并且所述护套的所述基部朝向所述密封堆叠组件的所述下端部向内定向。
实施方案18.根据实施方案17所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件定向在所述腔体中以使得所述护套的所述内密封腿沿着所述轴延伸并且与所述轴接触,并且所述护套的所述外密封腿沿着所述外壳延伸并且与所述外壳接触。
实施方案19.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括多个第一环形密封件。
实施方案20.根据实施方案19所述的密封堆叠组件或组件,其中所述多个第一环形密封件中的每一者沿所述相同方向进行定向。
实施方案21.根据实施方案11至20中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件的所述护套由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。
实施方案22.根据实施方案21所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件的所述护套由PTFE,含氟聚合物,全氟聚合物,PTFE,TFM,PVF,PVDF,PCTFE,PFA,FEP,ETFE,ECTFE,PCTFE,聚芳基酮,诸如PEEK、PEK或PEKK,聚砜,诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO,芳族聚酰胺,诸如PPA,热塑性聚酰亚胺,诸如PEI或TPI,或它们的任何组合形成,具有或不具有增强填料。
实施方案23.根据实施方案11至22中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述赋能弹簧由弹性金属材料形成。
实施方案24.根据实施方案23所述的密封堆叠组件或组件,其中所述赋能弹簧由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成,具有或不具有涂层。
实施方案25.根据实施方案2至24中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件被配置为接触所述组件的所述外壳的一部分和所述轴的一部分并且在其间提供环形密封。
实施方案26.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件不同于所述第一环形密封件。
实施方案27.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件包括主体、从所述主体以一定角度延伸的内密封腿、从所述内密封腿的端部以一定角度延伸的密封凸缘、以及设置在所述主体中形成的腔体中并且在所述主体的与所述密封腿和所述密封凸缘相对的侧面上的密封环。
实施方案28.根据实施方案27所述的密封堆叠组件或组件,还包括:赋能弹簧,所述赋能弹簧设置在所述主体与所述密封腿和/或所述密封凸缘之间。
实施方案29.根据实施方案27至28中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述主体包括基本上矩形或正方形轮廓。
实施方案30.根据实施方案29所述的密封堆叠组件或组件,其中所述主体包括圆角或倒角。
实施方案31.根据实施方案6至30中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件设置在所述组件的所述腔体的所述第一部分中。
实施方案32.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件邻近所述第一环形密封件设置。
实施方案33.根据实施方案32所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件设置在所述第一环形密封件和所述间隔件之间。
实施方案34.根据实施方案27至33中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件定向在所述腔体中以使得所述内密封腿从所述主体朝向所述轴以一定角度向内并且在所述间隔件的方向上延伸。
实施方案35.根据实施方案34所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件被定向成使得所述密封凸缘与所述轴接触。
实施方案36.根据实施方案35所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封凸缘围绕所述轴的圆周或外径基本上是平坦的。
实施方案37.根据实施方案27至36中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件被定向成使得所述密封环与所述组件的所述外壳接触并且与所述外壳形成环形密封。
实施方案38.根据实施方案37所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封环包括O形环、赋能弹簧或弹簧赋能密封件。
实施方案39.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括多个第二环形密封件。
实施方案40.根据实施方案39所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括两个第二环形密封件。
实施方案41.根据实施方案39所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括多于两个第二环形密封件。
实施方案42.根据实施方案39至41中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述多个第二环形密封件中的每一者沿所述相同方向进行定向。
实施方案43.根据实施方案39至42中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述多个第二环形密封件中的一者或多者没有所述密封环。
实施方案44.根据实施方案27至43中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中主体部分由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成,所述主体部分包括所述第二环形密封件的所述主体、所述内密封腿和所述密封凸缘。
实施方案45.根据实施方案44所述的密封堆叠组件或组件,其中所述主体部分由PTFE,含氟聚合物,全氟聚合物,PTFE,TFM,PVF,PVDF,PCTFE,PFA,FEP,ETFE,ECTFE,PCTFE,聚芳基酮,诸如PEEK、PEK或PEKK,聚砜,诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO,芳族聚酰胺,诸如PPA,热塑性聚酰亚胺,诸如PEI或TPI,或它们的任何组合形成,具有或不具有增强填料。
实施方案46.根据实施方案27至45中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封环由弹性体材料形成。
实施方案47.根据实施方案27至45中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封环由弹性金属材料形成。
实施方案48.根据实施方案47所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封环由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。
实施方案49.根据实施方案2至48中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第二环形密封件被配置为接触所述组件的所述外壳的一部分和所述轴的一部分并且在其间提供环形密封。
实施方案50.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件包括具有基本上均匀的内径和基本上均匀的外径的刚性中空部件、多个环形密封件、其他环形部件或它们的组合。
实施方案51.根据实施方案6至50中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件设置在所述组件的所述腔体的所述第一部分中。
实施方案52.根据实施方案51所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件包括在所述组件的所述腔体的所述第一部分内的间隙配合。
实施方案53.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件邻近所述第二环形密封件设置。
实施方案54.根据实施方案53所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件设置在所述第二环形密封件和所述第三环形密封件之间。
实施方案55.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件是单个整体部件。
实施方案56.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件包括所述密封堆叠组件的总轴向长度的至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少60%、至少65%或至少75%。
实施方案57.根据实施方案56所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件包括所述密封堆叠组件的所述总轴向长度的不大于95%、不大于90%、不大于85%、不大于80%、不大于75%、不大于70%、不大于65%或不大于60%。
实施方案58.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件由金属材料形成。
实施方案59.根据实施方案58所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成。
实施方案60.根据实施方案59所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件包括涂层。
实施方案61.根据实施方案60所述的密封堆叠组件或组件,其中所述涂层由PTFE、青铜、银、金、镍、氮化铝铬(AlCrN)、氮化钛铝(TiAlN)、任何其他耐磨金属镀层、任何其他软金属镀层或它们的任何组合形成。
实施方案62.根据实施方案2至61中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述间隔件被配置为支撑所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和所述第三环形密封件以维持所述组件的所述外壳和所述轴之间的环形密封。
实施方案63.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件不同于所述第一环形密封件。
实施方案64.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件不同于所述第二环形密封件。
实施方案65.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件包括:护套,所述护套包括基部、从所述基部延伸的内密封腿和从所述基部延伸的外密封腿;支撑环,所述支撑环设置在所述护套内;和赋能弹簧,所述赋能弹簧设置在所述护套的所述内密封腿和所述支撑环之间并与其接触。
实施方案66.根据实施方案65所述的密封堆叠组件或组件,其中所述支撑环包括基本上L形、基本上U形或基本上矩形部件。
实施方案67.根据实施方案65至66中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述支撑环设置在所述护套中,使得所述支撑环与所述基部、所述护套的所述内密封腿、所述护套的所述外密封腿或它们的组合接触。
实施方案68.根据实施方案65至67中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中与所述第一环形密封件和所述第二环形密封件相比,所述支撑环向所述第三环形密封件提供附加支撑并且使得所述第三环形密封件与所述第一环形密封件和所述第二环形密封件相比能够承受更极端的温度和/或压力。
实施方案69.根据实施方案11至68中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第一环形密封件的所述赋能弹簧和所述第二环形密封件的所述赋能弹簧是椭圆形、卵形、圆形或U形的。
实施方案70.根据实施方案6至69中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件设置在所述组件的所述腔体的所述第二部分中。
实施方案71.根据实施方案70所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件包括比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的外径更小的外径。
实施方案72.根据实施方案71所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述外径比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的所述外径小至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%。
实施方案73.根据实施方案72所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述外径比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的所述外径小不大于50%、不大于45%、不大于40%、不大于35%、不大于30%或不大于25%。
实施方案74.根据实施方案70所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件包括比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的外径更大的外径。
实施方案75.根据实施方案74所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述外径比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的所述外径大至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%。
实施方案76.根据实施方案75所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述外径比所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的所述外径大不大于50%、不大于45%、不大于40%、不大于35%、不大于30%或不大于25%。
实施方案77.根据实施方案70所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件包括与所述第一环形密封件、所述第二环形密封件和/或所述间隔件的外径基本上类似或相同的外径。
实施方案78.根据实施方案11至77中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件邻近所述间隔件设置在所述密封堆叠组件的所述下端部处。
实施方案79.根据实施方案63至78中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件定向在所述腔体中以使得所述护套朝向所述密封堆叠组件的所述下端部向外开放并且所述护套的所述基部邻近所述间隔件和/或朝向所述密封堆叠组件的所述上端部向内定向。
实施方案80.根据实施方案79所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件定向在所述腔体中以使得所述护套的所述内密封腿沿着所述轴延伸并且与所述轴接触,并且所述护套的所述外密封腿沿着所述外壳延伸并且与所述外壳接触。
实施方案81.根据前述实施方案中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件包括多个第三密封件。
实施方案82.根据实施方案81所述的密封堆叠组件或组件,其中所述多个第三环形密封件中的每一者沿所述相同方向进行定向。
实施方案83.根据实施方案11至82中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述护套由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成。
实施方案84.根据实施方案83所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件的所述护套由PTFE,含氟聚合物,全氟聚合物,PTFE,TFM,PVF,PVDF,PCTFE,PFA,FEP,ETFE,ECTFE,PCTFE,聚芳基酮,诸如PEEK、PEK或PEKK,聚砜,诸如PPS、PPSU、PSU、PPE或PPO,芳族聚酰胺,诸如PPA,热塑性聚酰亚胺,诸如PEI或TPI,或它们的任何组合形成,具有或不具有增强填料。
实施方案85.根据实施方案11至84中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述赋能弹簧由弹性金属材料形成。
实施方案86.根据实施方案85所述的密封堆叠组件或组件,其中所述赋能弹簧由镍铬基合金(诸如)、镍基合金、钴铬镍钼合金、钴铬镍合金(诸如/>)、镍、钛、钨、不锈钢、弹簧钢、钢、铝、锌、铜、镁、锡、铂、铅、铁或青铜形成,具有或不具有涂层。
实施方案87.根据实施方案2至86中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述第三环形密封件被配置为接触所述组件的所述外壳的一部分和所述轴的一部分并且在其间提供环形密封。
实施方案88.根据实施方案2至87中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件适用于在室温(至少约15摄氏度)与低温(至少约-150摄氏度,或甚至至少约-270摄氏度)之间、在升高的压力(至少高达24巴(约350psi)或更大)下、或它们的组合下操作以在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封。
实施方案89.根据实施方案2至88中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件被配置为在所述组件在低温温度下操作期间、在所述密封堆叠组件的至少一部分暴露于低温温度期间或在它们的组合期间在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封。
实施方案90.根据实施方案2至89中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件被配置为在压力变化、温度变化或其组合期间在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封。
实施方案91.根据实施方案2至90中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述组件包括低温往复应用。
实施方案92.根据实施方案2至91中任一项所述的密封堆叠组件或组件,其中所述组件包括泵。
实施方案93.根据实施方案92所述的密封堆叠组件或组件,其中所述组件包括往复泵。
实施方案94.根据实施方案93所述的密封堆叠组件或组件,其中所述组件包括低温往复泵。
实施方案95.根据实施方案94所述的密封堆叠组件或组件,其中所述组件包括液态氢(LH2)往复泵。
实施方案96.根据实施方案95所述的密封堆叠组件或组件,其中所述密封堆叠组件设置在所述液态氢(LH2)往复泵的低压侧。
实施方案97.一种在组件中形成环形密封的方法,所述方法包括:提供组件,所述组件包括密封堆叠组件,所述密封堆叠组件具有:第一环形密封件;至少一个第二环形密封件,所述至少一个第二环形密封件轴向邻近所述第一环形密封件设置;间隔件,该间隔件轴向邻近该至少一个第二环形密封件设置;和第三环形密封件,该第三环形密封件轴向邻近该间隔件设置;在低温温度下操作所述组件、将所述密封堆叠组件的至少一部分暴露于低温温度或它们的组合;以及在所述组件的外壳和轴之间连续地提供环形密封。
实施方案98.根据实施方案97所述的方法,其中在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封在所述轴与所述密封堆叠组件之间的相对运动期间进行。
实施方案99.根据实施方案97至98中任一项所述的方法,其中在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封与在低温温度下操作所述组件、将所述密封堆叠组件的至少一部分暴露于低温温度或它们的组合同时进行。
实施方案100.根据实施方案97至99中任一项所述的方法,其中在所述组件的所述外壳和所述轴之间连续地提供环形密封在压力变化、温度变化或它们的组合期间进行。
实施方案101.根据实施方案97至100中任一项所述的方法,其中所述组件包括低温往复应用。
实施方案102.根据实施方案97至101中任一项所述的方法,其中所述组件包括泵。
实施方案103.根据实施方案102所述的方法,其中所述组件包括往复泵。
实施方案104.根据实施方案103所述的方法,其中所述组件包括低温往复泵。
实施方案105.根据实施方案104所述的方法,其中所述组件包括液态氢(LH2)往复泵。
实施方案106.根据实施方案105所述的方法,其中所述密封堆叠组件设置在所述液态氢(LH2)往复泵的低压侧。
本书面描述使用示例来公开实施方案,包括最佳模式,并且还使得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明。可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求的文字语言没有不同的结构元件,或者如果此类其他示例包括与权利要求的文字语言无实质差异的等同结构元件,则此类其他示例意图在权利要求的范围内。
需注意,并非需要以上在一般描述或示例中描述的所有活动,可能不需要特定活动的一部分,并且除了所描述的那些之外还可以执行一个或多个另外的活动。更进一步,列出活动的顺序不一定是执行活动的顺序。
在前述说明书中,已经参考具体实施方案描述了概念。然而,本领域普通技术人员应当理解,在不脱离如下面的权利要求中阐述的本发明的范围的情况下,可做出各种修改和改变。因此,说明书和附图应当被认为是说明性的而不是限制性的,并且所有此类修改旨在被包括在本发明的范围内。
如本文所用,术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变型形式旨在涵盖非排他性的包括。例如,包括一系列特征的过程、方法、制品或装置不必仅限于那些特征,而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或装置固有的其他特征。此外,除非明确相反地陈述,否则“或”是指包含性,而不是排他性。例如,条件A或B由以下任一项满足:A为真(或存在)且B为假(或不存在),A为假(或不存在)且B为真(或存在),以及A和B两者均为真(或存在)。
另外,使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这样做仅仅是为了方便和给出本发明范围的一般意义。该描述应被理解为包括一个、至少一个或单数,也包括复数,或反之亦然,除非清楚地表明其另有含义。
上文已经关于具体实施方案描述了益处、其他优点以及问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案,以及可导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要的特征。
在阅读本说明书之后,本领域技术人员将理解,为了清楚起见,本文在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反地,为了简洁起见在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合提供。此外,对范围中所述值的引用包括该范围内的每个值。
Claims (15)
1.一种环形密封堆叠组件,包括:
至少一个第二环形密封件;
间隔件,所述间隔件轴向邻近所述至少一个第二环形密封件设置;和
第三环形密封件,所述第三环形密封件轴向邻近所述间隔件设置。
2.一种环形密封堆叠组件,包括:
至少一个第二环形密封件,所述至少一个第二环形密封件朝向所述密封堆叠的下端部设置;
间隔件,所述间隔件相对于所述至少一个第二环形密封件朝向所述密封堆叠的下端部设置;和
第三环形密封件,所述第三环形密封件设置在所述密封堆叠组件的所述下端部处。
3.一种组件,包括:
外壳;
轴,所述轴设置在所述外壳内;
腔体,所述腔体形成在所述外壳和所述轴之间;和
环形密封堆叠组件,所述环形密封堆叠组件设置在所述腔体中并且环形地围绕所述轴,其中所述环形密封堆叠被配置为在所述外壳和所述轴之间提供密封,所述密封堆叠组件包括:
至少一个第二环形密封件;
间隔件,所述间隔件轴向邻近所述至少一个第二环形密封件设置;和
第三环形密封件,所述第三环形密封件轴向邻近所述间隔件设置。
4.根据权利要求3所述的组件,其中所述腔体包括第一部分和第二部分。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件包括主体、从所述主体以一定角度延伸的内密封腿、从所述内密封腿的端部以一定角度延伸的密封凸缘、以及设置在所述主体中形成的腔体中并且在所述主体的与所述密封腿和所述密封凸缘相对的侧面上的密封环。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的密封堆叠组件,还包括:赋能弹簧,所述赋能弹簧设置在所述主体与所述密封腿和/或所述密封凸缘之间。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件设置在所述组件的腔体的所述第一部分中。
8.根据权利要求7所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件定向在所述腔体中以使得所述内密封腿从所述主体朝向所述轴以一定角度向内并且在所述间隔件的方向上延伸。
9.根据权利要求8所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件被定向成使得所述密封凸缘与所述轴接触。
10.根据权利要求9所述的密封堆叠组件,其中所述密封凸缘围绕所述轴的圆周或外径基本上是平坦的。
11.根据权利要求10所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件被定向成使得所述密封环与所述组件的所述外壳接触并且与所述外壳形成环形密封。
12.根据权利要求11所述的密封堆叠组件,其中所述密封环包括O形环、赋能弹簧或弹簧赋能密封件。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的密封堆叠组件,其中所述第二环形密封件包括主体部分,所述主体部分由热固性材料、热塑性材料或它们的组合形成,所述主体部分包括所述第二环形密封件的所述主体、所述内密封腿和所述密封凸缘。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的密封堆叠组件,其中所述第三环形密封件包括:
护套,所述护套包括基部、从所述基部延伸的内密封腿和从所述基部延伸的外密封腿;
支撑环,所述支撑环设置在所述护套内;和
赋能弹簧,所述赋能弹簧设置在所述护套的所述内密封腿和所述支撑环之间并与其接触。
15.根据权利要求14所述的密封堆叠组件,其中所述支撑环包括基本上L形、基本上U形或基本上矩形部件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |