TWI330235B - Pressure resistant static and dynamic expeller shaft sealing and using method thereof - Google Patents

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TWI330235B
TWI330235B TW093117339A TW93117339A TWI330235B TW I330235 B TWI330235 B TW I330235B TW 093117339 A TW093117339 A TW 093117339A TW 93117339 A TW93117339 A TW 93117339A TW I330235 B TWI330235 B TW I330235B
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Huhnseal Ab
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

1330235 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明總體係屬於轴密封袭置之相^ ® 之7頁域,且更特定言之係 ^ . 7員域,及更加特定言之係屬 於排出器軸密封之領域,兑在舳饈^ ^ .八在軸静止時有效地靜態密封且 在5亥轴旋轉時有效地動態密封, X及在靜態運行及動態運 仃之間之過渡期間也如此,J:中杂兮4丄 '、中田3亥軸正在旋轉時密封配 置改變組態以藉由機械接觸 _ 叩小厚擦密封表面來有效地靜 匕、役封,且該密封配置藉此| 甚至為周圍媒質中之差異壓力 提供良好密封效應,該周圍媒質諸如靜態運行及動態運行 兩者中密封配置之兩側之間的液體、氣體或灰塵。 【先前技術】 現在’唇形密封主要用於在旋轉設備中隔離軸承。該密 封及轴承是旋轉設備之很多故障的原因且在此兩種關鍵組 件之哥命之間存在緊密的關係。密封之故障可引起轴承故 障且差的軸承條件可減少密封壽命。進入該轴承外殼之雨 水、產品泄漏、碎片、及沖洗之水污染了該轴承潤滑劑且 對忒軸承之產品壽命有破壞性效應。極少數量之水或其它 污染物可顯著地縮短軸承壽命。 辅助機械設備軸密封裝置,有時稱為軸承隔離器或密封 環,被用於打算在有害應用中運行之設備,在該等應用中 該设備暴露於例如灰塵之潛在污染物。彈性體轴 (elastomeric shaft)密封因此很快磨損及在該等有害環境中 失效。不能藉由一失效之標準密封裝置將灰塵及其它外部 93431.doc 1330235 >可染物排除在密封外殼内部之外。 Α ^ 外無法防止油或其它流體 自傳輸裝置經過一磨損唇形密抖 、。小也封泄漏出。當在密封裝置 周圍媒質中存在差異壓力睥,t —.九Λ 刀吟防止汀染物之進入及潤滑漭
體之流出兩者都不可能’密封步 L 了瑕置之周圍媒質諸如密封步 置之兩側之間的液體、氣體戎七曲 ^ ± 、 孔體或灰塵。在靜態運行及動態運 行兩者中,差異壓力有助於已知密 ^知在封之泄漏及越過該密封 之障壁支持污染物之傳送。 在US-A-5,221,095中揭示了靜態及動態轴密封總成q 例’其中在轉子母面上安裝—固體的、沿圓周可拉伸之琿 形密封構件且當該轉子及密封構件靜止時响合一定子公、 面。當該轉子及密封構件以運行速度移動時,離心力徑向 沿圓周拉伸可變形之密封構件離開與該定子之嚼合,因此 消除該密封構件之摩擦。 然而,儘管該密封總成提供抵抗雨水、產品泄漏、碎片、 及沖洗之水進入該軸承外殼之保護,當在該軸密封總成上 存在壓力差時所揭示之密封總成未密封。例如在軸承側面 上之抽沒效應或在外部側面上之超壓力可引起該壓力差。 舉例而言,諸如高壓沖洗用具之清洗設備引起該密封總成 之外部側面上之超壓力’或者若該外殼定位於水下,則該 外威上方存在之水柱引起增長之外部壓力。溫度變化也可 產生差異塵力,舉例而言,由在白天期間暴露於來自太陽 之熱里及在仗晚期間冷卻引起,或由例如藉由驅動裝置之 摩擦或功率耗散產生之該外殼内部的熱量引起β當加熱 時’該外殼内部之流體膨脹且產生增長之壓力,且反之亦 93431.doc 1330235 ㈣差錢力引起已知密封構件被提起且鬆開與相鄰 役封表面之機械接觸,其導致密封損失’其給出污染物至 (Λ如)轴承之通道"·㈣縮短包含該密朴之設備的產品 哥命。 此外,因為彈性密封構件必須與收縮彈力相抵定位於該 达'封總成内’所以難於裝配在购刀⑽中揭示之密封總 成。 在CH-3693辦揭示了另一轴密封總成,其中一 〇環靜態 密封了一軸。該0環位於—轉子凹槽中,該轉子凹槽具有相 對於徑向定向之料有以傾角之同軸壁。以此方式,該〇 核係藉由其彈力麼抵於徑向定子表面,且密封效應達成。 在該轴旋轉時’由於所經受之離心力引起該〇環沿圓周膨 脹。藉由傾斜圓周壁之一’該〇環進一步轴向及徑向行進遠 離該定子。因此在該軸旋轉時消除了該〇環之接觸摩捧。該 轴密封總成比先前在仍士5,221,〇95中描述之總成易於裝 配…'而》亥軸密封總成的確相似地遭受以下缺點:當在 該周圍媒質中該軸密封總成之兩側上存在一差異壓力時該 密封總成不會密封。 因此’需解決之問題為提供一種對媒質中該密封總成之 兩側上差異壓力不敏感之新的軸密封總成,在靜態及動態 兩種運行模式中’確保抵抗污染物進入及湖滑劑流出之保 護。 本發明需解決之另—問題為提供以上招述類型之機械密 ’于’、中®該軸靜止時一固體密封構件使密封定子及密 93431.doc 封轉子兩者嚙合,且其中當該軸旋轉時該密封構件膨脹遠 離該定子。 本發明需解決之又一問題為提供以上描述類型之密封, 其提供簡易總成、製造及較長產品壽命週期。 本發明需解決之再一問題為向有至多大約3 m(諸如大約 1 m)之大直徑的旋轉軸提供密封。需要有效靜態及動態密 封之具有如此大直徑的軸用於例如水力發電站中之水驅動 渴輪機中或船舶之推進器軸密封中。 此外’熟習此項技術者龍_別與先前技術相關聯之 更多問題’該等問題未在料請案之本文中明確地陳述, 但其已由本發明解決。 【發明内容】 本發Μ服了該技術中以上識別之不足且根據附加之專 利申請範圍提供一軸密封總成單獨地或以任意組合形式解 決了至少以上識別之問題。 日藉由用於靜態及動態密封之轴向密封總成提供根據本發 明之通解㈣⑽旧此吵較佳地為軸向軸承^總成包 :至少-個第一回彈彈性密封構件、—中心定位之旋轉活 附接於5亥軸上之轉子,及附接於一外殼上之定子。 胃第―密㈣件以此方式配置以使施加到該軸向密封總成 ί之壓以在靜態密封時^會降級該密封構件之密封效 ^ ^密封構件位於該轉子之環形凹槽践總成具有以下 封:Γ式· 運打模式,其中該中心軸及因此整個密 成係靜止的;及-動態運行模式,其中該軸以運行速 9343 丨.doc 1330235 度釭轉,以及當該軸自靜止 行桓…g 加速或反過來時在先前兩種遝 仃摘式之間之過渡期間也如此 禮運 總成之兩側上呈現之媒質中存在厂二:亍;式中’當該 封構件有效地自該總成之一側密,:广=彈性密 效應係由該編支持,意即,,厂二—側’其中該密封 拖λ甘— 尾力(例如)將該密封構件 4封表面。在動態運行模式中,由排 輪機效應引起之壓力差實現該密封。之屑 運行過渡時,離心地軸向及㈣移動 動態 其靜態密封位置至另-位置靜態"封構件遠離 置主另纟置,该位置由於離心力及由排出 益自密封表面吸取彈性密封構件而產生之真空不接觸該定 子。因此在該軸旋轉期間消除了該密封構件及該定子之間 的摩擦。在該軸之自靜止至旋轉之過渡期間,該密封不允 許泄漏。此藉由該軸密封總成之元件的適當構造來達成。 例如麵該排出器之㈣效應的確提供與周圍媒質中之壓 力有關之足夠高之壓力,使得一直確保密封。 本發明具有超過先前技術之優點。也就是,本發明具有 提供簡易裝配及製造密封總成之優點,其有效地確保在彼 此密封之兩側之間所呈現之差異壓力的靜態及動態密封, 甚至在較大軸直徑處也不會降級密封效能。 【實施方式】 圖1至4中展示了本發明之例示性實施例以說明本發明。 然而,本發明不限於此特定實施例而僅限於附加之申請專 利範圍。 圖1展示了用於軸之靜態及動態密封之軸向軸密封總成 93431.doc 1330235 的實施例100。該軸向
— 士〜成包含一定子構件1、_貴I 周圍外喊捃封該定子椹 罪者 冓件之密封構件2、一包含排 部分4及位於其間之站山 ®窃大起 排出器凹槽5的第一排出器轉子構 3、一具有圍繞環形 轉于構件 .,在封構件8之環形凹槽7的第二排出 子構件6、一旋轉地鎖 斋轉 人 軸向密封總成至中心軸之摩捧耦 合構件9、一縱向沿兮红a 于k祸 梦少—μ軸畨封之密封構件11及一用於接收安 裝在或外威内部之至彳、 ^ 個軸承中之旋轉活動軸之中心肉 口Μ 2。兩個排出器韓早 内 *态轉子構件3、6由一壓入配件裝 子及該定子沒有彼此物 μ 仍為開放的。該_係自^ 疋子及該轉子間之縫隙 縫隙係自該密封總成之一側至另一伽之、s 二此通道’部分地使用靜止中之該密封構件8且 h地在⑽之運轉中❹H沒效應。 在動態運行中Π IV IT e 下更坪細之描述,排出器轉子構件 、6在該抽及排出器轉 . 轉子構件3、6旋轉時在該縫隙通道中 屋力差。該塵力差係由離心力排出該縫隙内部及外 :任何疏鬆材料或媒質來產生,諸如疏鬆之顆粒、液體Υ :體、灰塵等。此由該排出器轉子構件連同該類翼形之排 出盗突起部分及凹槽之旋轉運動引起,藉此已進入該縫隙 之任何材料暴露於由離心力引起之排出器抽汲壓力,該離 心力將該材料拋回且將其排出相同縫隙之外。適當地成形 包含排出器突起部分4及位於其間之排出器凹槽5的排出器 翼3 6以4成足夠抵抗最咼差異壓力之廢力,吾人; 預期這被產生在該密封總成剛之運行期間在該總成。刚之 兩側之間。藉由適當地成形該翼,平衡了該壓力,意即, 9343 丨.doc 丄)观35 由錢轉翼,之滿輪機欵應產生之壓力藉由"抽汲回 一吨back)”外部壓力補償了該密封總成外側之壓力, 進而確保在所有運行條件下之有效密封。 該總成具有以下運行H -靜態運行模式,其中該中 車及因此忒!個密封總成1〇〇為靜止的;—動態運行模 式,其中該軸以運行速度旋轉,以及當該轴自靜止加速或 反之亦然之先前兩種運行模式之間的過渡期間也如此。在 靜l運仃模式中’該密封構件8自該總成_之—侧有效密 封至另一側。在動態運行模式中’該密封由該排出器構件 之渦輪機效應所引起之壓力差實現。離心地轴向及徑向移 動該靜態密封構件遠離其靜態密封位置至不與較子接觸 之另-位置。因此在該軸之旋轉期間消除了密封構件及 子間之摩擦。 在動態運行模式中,當該轴及該排出器轉子構件3、6在 旋轉時,進入由靜態密封構件8開放之通道的任何材料,如 以上描述,藉由該排出器離心的抽没效應立即被排出。因 此材料、污染物等,其在靜態密封時期進入該縫隙且聚積 於該縫隙通道中,例如,在該排出器凹槽令,在自靜態至 動態密封運行期間也被排出。在動g密封運行期間進入該 縫隙之任何材料將被立㈣I該材料進人㈣隙越久^ 用於將該材料排出相同縫隙及在該總成之各自側上將材料 排出該總成100之離心力就越高。 , 在圖2之正面平面圖中,展示了配置在外殼3〇内的圖1之 輪向密封總成_之總成200。圖2令可見之該轴向密封總成 9343I.doc 1330235 200的部分係部分·地重疊該排出器構件6及中心軸1〇之外嗖 30。 八又 圖3係沿圖2中所示之線a_A之橫截面圖,其說明了圖1建 置於外殼30内且具有軸10之軸向密封總成1〇〇。此外展示了 在第一排出器轉子構件3中包圍另一環形密封構件W之凹 槽3 1。 圖4係圖1之實施例之放大的橫截面圖,其說明了該軸向 密封總成之靜態及動態密封。箭頭41指示動態密封運行模 式,其中將該環形密封構件拉至凹槽31之徑向向外位置,fl 藉由該總成以軸10之運行速度旋轉之離心力使其不與定子 1接觸。箭頭40指示靜態密封運行模式,其中在凹槽乂徑 向向内位置展示了該環形密封構件8。密封構件8之彈力: 戎密封構件8拉至此位置。該凹槽7包含一徑向傾斜之第一 凹槽表面42及-軸向傾斜定向徑向向外定位之第三凹槽表 面44,第―凹槽表面42橋接一軸向$向徑向向内定位之第 二凹槽表面43。表面42自其軸向向内末端至軸向向外末端 位向傾斜’遂離定子i之徑向^向表面45,如⑽如)圖4中所 示。 推封構件8不僅由其彈力密封,而且,該外部(圖4中左邊) 及該内部(圖4中右邊)之間之壓力差影響密封構件8之密封 效力。施加至該外部側上之壓力越高,在該靜態運行模式-中可達成越好之密封效應,因為該壓力將密封構件8向下軸 - 向按壓且因此朝向轉子構件6中環形凹槽7之内軸向表面43 及傾斜徑向表面42之較低部分兩者,並且靠著相鄰面向凹 9343l.doc -12- 槽7之定子1的·徑向表面45。 若將較高壓力施加至該内部表面上,則對於密封構件32 而言,分別相同為有效的。 以該方式成形轉子6中之凹槽7:在靜態運行模式中該密 封’息成上之壓力差改良該密封構件8之密封。此歸因於該密 ί構件8由[力支持之事貫,意即,壓力主動地將該密封構 件按壓至密封接觸表面。在密封構件8及定子i之間沿定子丄 之徑向延伸表面也會出現物理密封嚙合。 自靜態密封至動態密封之過渡期間,密封構件8自如箭頭 指示之徑向向内靜態位置移動至如箭頭41指示之徑向向 外位置。該移動由離心力及完成抽汲效應之旋轉排出器引 起之壓力差兩者引起,其徑向向外吸取密封構件8。 因此可確保當該軸1〇靜止時密封構件8有效地靜態密 封此外由排出器輪子3及6引起之壓力差導致當該轴以運 行速度旋轉時該密封總成有效地動態密封。如以上所解 釋,因為該密封構件移動離開與該定子之接觸,所以在動 態運行模式中消除了摩擦。此外’在該密封配置之壓力差 下該靜態密封及動態密封係有效的。 在所論述之實施例中,轉子構件6中之環形凹槽7之傾斜 ㈣表面42具有一大約在1〇。及2〇。之間之傾角,且較佳地 大約為12。。然而,如附加之申請專利範圍所界定,也可不 脫離本發明而使用大於20。之傾角。 J衣形Φ封構件8之橫截面形狀可為圓形的,意即,環形密 封構件8較佳為具有圓形橫截面之環型。環。然而,環形密 93431.doc 1330235 封構件可具有例如圖式中所示之不同形式及形狀,意即, 有圓角之大體上呈矩形或橢圓形狀。 選擇密封構件8之材料以使該密封構件8對密封表面具有 充分密封效應,即其為足夠回彈可變形的以自靜態位置移 動至動態位置及背面,且自靜態至動態位置之過渡期間之 摩擦為較低的,意即,在該轴1 〇之啓動期間,當密封構件8 仍與定子靜態密封表面接觸時。用於密封構件8之合適材料 為例如橡膠、Viton®、FKM、FFKM、EPDM等。用於保持 密封總成100之元件之合適材料為例如諸如青銅或不銹鋼 之金屬材料,且還有彈性體材料(尤其對於較大軸直徑而 言),以及諸如丙烯酸塑料、PU或PA之合成材料。 對於較大軸直徑及因而對於相廄鲂4* 41 A _
成100之元件製造為部分裝配或分離零件,其將現場裝配在
的’兩者均為較低成本及係藉由提供該㈣總成之有效密 圖1至4中展示之實施例具有在每 —轉子3、6中包圍密封
定地··該等應用可足夠確保密封至 卟弋超壓力。然而,肯 一壓力差方向内。在此 93431.doc -14- 1330235 狀況下,可省略一,凹槽及密封構件β 將根據圖1至4之實施例較佳地裝配成一完整夾頭,其準 備配合至該軸密封裝置之空間内。 現在結合先前討論圖式來注意圖5及6。藉由在該轴⑺上 滑動該密封總成將密封總成1〇〇裝配於該軸1〇〇 _密封構件 11密封該㈣總成之㈣卜意即,該軸1G及該排出器密封 總成100之間之間隙一與先前討論圖式相關聯之問題為, 歸因於兩部分相對彼此之慣性導致該密封總成相對於該轴 移動。此意味著密封構件丨丨遭受到摩擦運動且在許多次開 始-停止-循環後磨損。此問題可藉由使用***於一與密封構 件11平行之溝槽中的摩擦耦合構件9來解決,如圖所示。藉 由該摩擦耗合構件來解決之另一問題為可在該轴10及該轉 子構件3、6之間傳輸更大扭矩。因此自該軸1〇至該轉子構 件3、6可能轉移比僅用〇環密封n更高之扭矩。 在圖5及6中更詳細展示了該實施例之摩擦耦合構件根 據該實施例,該摩擦耦合構件係環形帶狀扁平環,在其兩 側具有突起部分50、52以及凹槽51、53。摩擦耦合環9在軸 10之兩個旋轉方向用作中斷元件,其中斷及停止總成1〇〇相 對於該軸之運動。該摩擦輕合根據此原則工作:該轉子3、 6及該軸1〇之間小的相對運動將導致突起部分5丨、52傾斜。 右忒摩擦耦合構件9用諸如硬橡膠之回彈材料製造,該傾斜 運動就將在摩擦耦合9之鄰近突起部分5〇、52處壓縮該摩擦 耦合之回彈材料及由於在該摩擦耦合構件之接觸表面處對 該軸及該轉子構件之增強的摩擦及增強的局部接觸壓力, 9343 丨.doc 丄州0235 該相對運動將.會減慢且停止。或者,該摩擦輕合構件9由諸 2金屬’較佳地為不銹鋼之幾乎不可壓縮材料製成。在此 狀況下,由於材料選擇及由於更快達到該輕合效應之事實 了達成更堅固及更瞬時之中斷效應。因此,與該摩捧Μ 構件之材料無關’在當前討論之"中斷•,位置可達成令㈣ 气成⑽之軸1G及轉子的更強力連接。鬆開該輕合連接之唯 -方式為以相反方向旋轉該轴’使得該傾斜反向。然而,
即使在此方向上’在傾斜會發生於另一方向上且該摩捧耦 合9會阻礙及停止相對運動。若該摩擦構件9由金屬製成, 則—回彈彈簧效應可支持以上描述“合過程。可藉由適 當地選擇該構件9之材料及形狀將該料效應建置於該摩 擦麵合元件内’使得該彈箸效應就以與該轴及該轉子構件 間之相對運動相反定向。 可增大自轉子致動於軸及反過來之扭矩,其係藉由例如 為抵抗如以上所描述之差異壓力之該排出器翼之增強的柚 汲效應,或藉由用於例如如以下所描述之整合至該密封總 成100之油霧器的額外抽汲效應而實現。致動於該轉子構件 之扭矩越高,該摩擦耦合之元件就將越難被一起按壓及該 摩擦耦合上之楔入效應(wedge effect)就越高。因此扭矩更 加有效地自該軸傳輸至該轉子而不會在軸向之方向降級該 密封構件11之且有密封構件i丨及因此之整個密封裝置i 〇 〇 之延長的產品壽命。然而,該摩擦耦合的確允許—固定運 動,其在的例如用於將該轉子動態調適至該定子之位置時 可為吾人所欲的。 9343I.doc -16- 叫 0235 /給出圖7及圖8以.說明以上描述之摩擦為合功能。展亍了 二入在轴構㈣及轉子構件6之間之摩 展不了 =麵合元件係靜止的,意即,在該轴轉: =…有差異扭矩。如以上所描述,圖8中由於該轴 、“ 1〇及5亥轉子構件6之間之差異扭矩,該摩擦輕合元件9 被夾起。 熱習此項技術者將瞭解到圖式中展示之摩擦輕合構件9 的形狀僅料了達成以上描述效應之幾種之-。例如圖7及 圖8中展示之摩擦輕合構件與圖5及圖6中展示之摩擦麵合 構件不同,但其實現以上描述之相同功能。 圖9及圖10中展示及說明了根據另―實施例之該㈣ 封總成,其中徑向向内延伸孔91位於該定子丨之底部。該孔 與密封總成100之内部及外殼3〇之内部連通。在靜態運行模 式中,密封構件8充當一止回閥,其在動態運行模式中打 開。圖9及1〇展示了動態運行模式,其中打開流體通道^用 於流體連通。在所展示之實施例中,通道91連接至流體連 接器90,例如,通向流體儲集器(未圖示)。或者流體通道91 直接與該外殼内部連通,一軸承定位於其中。此狀況可以 係當軸密封總成200内建於外殼中時,例如密封兩側上之兩 個球轴承藉由軸密封總成100被封鎖,如圖11中所說明。在 此狀況下,該重新冷凝油霧經由流體通道91重新循環,使 流體消耗最小化《此處,甚至可將一過濾器***該通道中 α淨化該重新循環液體。在動態運行期間,吸取流體經由 該孔91至密封總成200之内部且排出並遠離密封總成200。 93431.doc •17- 1330235 連同圖10及圖11捧細說明了此過程,其中箭頭92至96指示 了 s亥例不性實施例中的流體路徑。圖丨丨中之箭頭部分地指 不了軸承箱115外側之外部壓力、部分地指示了總成2〇〇中 自排出器構件之排出油114且部分地指示了經由通道91至 總成200之内部的油流,經由總成200中之縫隙其自總成200 排出,該縫隙與以上連同圖丨至4解釋之縫隙相似。具有轴 承滾珠112、113之軸承110、ιη在該軸1〇旋轉時由產生之 油霧有效地潤滑。此外在該軸旋轉(如圖丨丨所示)及該軸靜止 兩種狀況下由總成100中靜態密封構件有效地密封該總成 以抵抗軸承箱115外侧之壓力。 以此方式,確保了油霧之有效產生,不需要昂貴之壓縮 器系統,該系統產生按壓該流體通過通道或排出器喷嘴所 需要之壓力。該必需壓力藉由該積體排出器轉子構件3、6 在旋轉時傳遞。 該流體可為清洗液,其清除已積聚在排出器輪子3、6之 溝t 5中之任何材料。或者,該流體可為諸如油之潤滑油液 體,其用來潤滑一或多個軸承。在此狀況下藉由離心力自 排出器輪子3、6投出小的油滴至密封總成1〇〇之外部來將該 油轉換為油霧。當密封總成在一外殼内部使用時(該密封總 成兩側上均有軸承),使用該總成將潤滑液體塗敷至該軸 承,從而增強該軸承之產品壽命。該液體可來自一獨立之 谷益(例如,用於清潔流體)或其可來自總成100之底部之流 體槽。由於使用該孔,若該排出器輪子之底部浸入流體槽, 該塗敷比僅藉由離心地投出流體更加有效。 93431.doc • 18· 1330235 或者對於該流體通道(其將液體分佈於軸密封總成1〇〇之 兩側)已展不之實施例而言,可配置該流體通道9丨使得流體 僅分佈於該軸密封之一側上之轉子構件。因此該流體將僅 分佈於此—側。 由已知之方法來完成該密封總成i〇〇及其組件之製造。可 快速且簡單地裝配該等組件。 或者對於圖式巾已展示之實施例而言,該轴密封可直接 整合於該軸之軸承。在此狀況下該轉子耗合於諸如球轴承 之内軸承環,該内軸承環耦合於該可旋轉轴。一排出器轉 子構件直接連接至該㈣㈣且_ Μ料直接連接^該 外軸承外殼。以此方式達成-非f簡潔之解決辦法。 在另-替代實施例中’如先前所插述該軸密封總成僅包 含一個具有在凹槽中之密封構件的轉子構件。在此狀況 下,該總成的確對於在-方向令之差異屋力有效地密封, 其對於某些應用係足夠的。 同樣,作為不同構造之元件展示的轉子構件Η 全相同的且藉由例如黏合於該等轴 凡 接。 神问接觸表面上而彼此附 以上描述之根據本料之㈣㈣應用及使料 的且包含例示性領域,諸如在海上石油及 業、紙漿及造紙工業、潛水泉、水力發電站中業、採礦 輪機、船舶之推進器軸密封等中的諸如泵。以上::動渦 體實施例描述了本發明◊然而,在 > 考具 除了上面以外之苴它實施例A门“ D申請專利範疇内 外,、…例為同樣可能的,例如,除了該 93431.doc •19· 1330235 等以上描述以·外之轉子或定子的不同形狀、用於密封構件 之其它彈性材料等。 此外,當在此說明書中使用之術語"包含,,時,其不排除 其他7L件或步驟,術語"一"不排除複數個及單一處理器或 其它可實現申請專利範圍中所述的幾個單元或電路之功能 的單元。 【圖式簡單說明】 圖1係一用於軸之靜態及動態密封的轴密封總成之一實 施例的部分斷開透視圖; 圖2係展示在外殼内圖1之軸向密封總成之正面平面 圖; 圖3係一沿圖2中所示之A-A線之橫截面圖,其說明了圖i 建置於外殼内且具有一軸的軸向密封總成; 圖4係一圖丨之實施例之放大的橫載面圖,其說明了該轴 向密封總成之靜態及動態密封; 圖5係一展示如圖丨中所示實施例之摩擦耦合構件之平面 圖; 圖6係一展示圖5之摩擦耦合之透視圖; 圖7係一展示一軸、一轉子及***在該轴及該轉子間之圖 5及6之摩擦耦合元件的剖示圖,其令該摩擦耦合元件為靜 止的; 圖8係一相似於圖7之剖示圖,其中該摩擦耦合元件被失 起; 圖9係一展示圖5在其裝配好及楔牢位置之摩擦輕合的平 93431.doc -20- 1330235 面圖; 圖11係一示意性截面圖,其說明了 施例的耗密封及-個作為油霧器之轴密::個根據圖1 【主要元件符號說明】 、、輛承箱。 通道 之實 12, 11 3 4 5 6 7 8, 32 9 10 30 31 42 43 44 45 50, 52 51,53 定子構件 密封構件 第一排出器轉子構件 排出器突起部分 排出器溝槽 第二排出器轉子構件 環形凹槽 環形密封構件 摩擦輕合構件 中心轴 外殼 凹槽 第一凹槽表面 第二凹槽表面 第三凹槽表面 定子之徑向定向表面 突起部分 凹槽 93431,doc -21 · 1330235 90 流體連接器 91 流體通道 92, 93, 94, 95, 96 流體路徑 110, 111 車由承 112, 113 軸承滚珠 115 軸承箱 93431.doc -22-

Claims (1)

1330235 第093117339號專利申論牵一_ -^-¾¾ f! 中文申請專概_換抑啭明^:^: 十、申請專利範 1. 種用於-中心定位旋轉活動軸⑽之靜態及動態軸密 封的轴4封總成(1GG),其包含至少—用以密封該轴(1〇) 之第毪封構件(8,32)、至少一附接至該軸(1〇)之轉子 構件(3,6)、及一附接至_外殼(3〇)之定子構件⑴, ” 弋為孩第毪封構件(8,32)被配置於該轉子構 (二’6)中之-凹槽(7’31)中且適於在靜態密封期間保持該 在封之在封效能,而沒有由―差異壓力引起其降級,該差 '、壓力呈現在軸向方向中該軸密封總成(100)之兩側上之 ^質之間’該卜密封構件⑻被配置成可靜態地密封抵 罪者該疋子構件⑴之—大體上徑向定向表面、該凹槽(7, )大體上徑向定向表面(42)及該凹槽(7)之一大體上 = i面(43) ’其中由該轉子構件在該軸(1°)旋轉時 達成動悲密封,及 其中該靜態密封構件⑻被組態成可以在該軸⑽旋轉 守2向及徑向遠離其靜態密封位置移動。 2. ^求項1之轴密封總成(_,其中該轉子構件(3,6)包 =少-個排出器轉子構件(3, 6),其適於產生 態密封補償号Γ # S^广 勒 子構件⑴"力之壓力’且其被配置成鄰近該定 子構件⑴以在該軸⑽旋轉時引起動態密封。 m項2之_封總成⑽),其中該排出器轉子構件 具有鄰近朝向該定子定向之排出器突起部分⑷及 排^器凹槽(5),用於引起該動態密封效應。 4.如別迷凊求項中任一項之轴密封總成(1〇〇),其中該凹槽 93431-98ll25.doc Ρ/年"月yjg修(更)正替換買 (7)為該轉子構件 一___1--一·<· & j ^之一 %、形凹槽〆 松封構件⑻在該轉子構件(3,6)巾之V " "皮包圍,該凹槽(7,3 二形凹槽(7,31) 徑向表面(45)。 置為面向該定子構件⑴之 5·如請求項4之軸密封總成 具有—大體上徑向傾斜之第一環形中凹mm :二向:斜定向徑向向外定位之第三環形凹槽表面 向:定:之: 之弟一裱形凹槽表面(43)。 ,(w<4地㈣抵靠著該大體上徑向傾斜之第一環 !凹槽表面(42)、該大體上軸向定向徑向向内定位之第二 槽表面⑷)及該大體上㈣定子表面(45),使得該 密封=在該等密封表面上引起該密封構件⑻之一支持 7. 月求項卜2或3之轴密封總成(1⑼),其中該密封構件⑻ 8 :回彈性可彈性變形材料製成。 8 (=求广、2或3之轴密封總成(100)’其令該軸密封總成 (100)破配置用於密封一軸承。 9.如印求項8之軸密封總成(1〇〇)’其中該軸密封總 整合於該軸承。 1〇·如Μ求項卜2或3之軸密封總成(100),其中該轉子構件(6) 裝備有-摩㈣合構件⑼,該料耦合構件(9)聯鎖地配 置在5亥軸(10)及該轉子構件(6)之間。 93431*981125.doc 1330235. 作斗丨丨月/日修(更)正替換頁 11·如=求項10之軸密封總成⑽),其中該轉子構件包含一 大上罩住該摩擦耗合構件(9)之環形徑向凹槽。 12.如請求項H)之轴密封總成(⑽),其中該摩_合構件⑺ 被配置成使得—引起該軸⑽及該轉子構件⑹之間之相 對旋轉運動的扭矩可引起該摩擦輕合構件(9)之壓縮 =〇)及該轉子構件⑹之間增強之摩擦,使得在該相 對紅轉運動上達成制動。 13·如請求们〇之轴密封總成_,其中該摩㈣合構件(9) 叫有%形圈形狀’其鄰近突起部分(50, 52)及凹槽(51, 14. 2未項卜2或3之軸密封總成(㈣,其中—徑向向内通 '二延伸用於流體自該定子⑴之底部流通,該通道⑼) 與:岔封總成(⑽)之内部及該外殼⑽之内部連通。 15· t ίΓ4之軸密封總成陶,其中該通道(91)適於輸 运W體,使得在該軸(10)旋轉時該流體就 器轉子構件(3, 6)排出且遠離。 “排出 請^項15之轴密封總成〇〇〇),其中該流體為—清潔流 ’,、在該轴⑴旋轉時自該密封總成(1〇〇)排 封:間積聚於該等排出器凹槽(5)中之材料。‘一 17:凊求項15之轴密封總成⑽)’其中該流體為一潤滑流 18·::求項17之軸密封總成(_其中該潤滑流體為油, 上由自該在、封總成排出時其被轉換為油霧。 '月求項1、2或3之軸密封總成〇〇〇),其中該軸之直徑至 93431-981125.doc 1330235 多為3米(m)。 '~--~~~—_j 20·如請求項1 ' 2或3之軸密封總成(1〇〇).,其中該轉子構件 (3 6)、疋子構件(1)及密封構件(8)係藉由彈性體材料壓 製而成。 21.—種使用如請求項1之軸密封總成靜態及動態密封一軸 之方法,其特徵為: 由一壓力差支持該靜態密封,該壓力差以軸向方向呈 現在該軸之兩側上之媒質之間, 推動一配置在該轉子構件(3)中之第一密封構件(8)抵靠 著該定子構件(1)之一大體上徑向定向之表面、罩著該密 封構件(8)之凹槽(7)之一大體上徑向定向表面(42)及該凹 槽(7)之一大體上軸向定向表面(43),及 在δ亥軸(1 〇)旋轉時軸向及徑向離心地移動該靜態密封 構件(8)遠離其靜態密封位置。 士叫求項21之方法,其特徵為在該軸(1 〇 )旋轉時該靜態密 封構件(8)軸向及徑向遠離其靜態密封位置之離心地移動 可消除在動悲密封期間該密封構件(8 )及該定子(^)之間 的摩擦。 23.如請求項22之方法,其特徵為 由一動態轉子壓力差實現該動態密封,該壓力差由該 轉子構件(3,6)之一渦輪機效應引起,及 由該動態轉子壓力差補償以軸向方向呈現在該軸之兩 側上媒質之間的該差異壓力,藉此 在動態運行期間保持密封。 93431-981125.doc
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI687611B (zh) * 2014-04-17 2020-03-11 美商威士塔戴爾泰克有限責任公司 用於密封地結合相對流體導管端口之環形襯墊及形成一高純度流體接頭之方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7793940B2 (en) 2006-05-16 2010-09-14 Skf Usa Inc. Mechanical end face seal with ultrahard face material
KR101714087B1 (ko) * 2011-12-01 2017-03-09 현대자동차주식회사 이종재질 브레이크 디스크의 조립장치
JP7390131B2 (ja) * 2019-08-09 2023-12-01 Nok株式会社 密封装置および密封構造

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3042417A (en) * 1958-02-24 1962-07-03 Skf Svenska Kullagerfab Ab Centrifugal seal
US3256027A (en) * 1965-05-14 1966-06-14 Univ Oklahoma State Fluid seal
JPS5840388Y2 (ja) * 1979-09-28 1983-09-10 大豊工業株式会社 シ−ル装置
US4428587A (en) * 1983-05-10 1984-01-31 Firma Carl Freudenberg Seal ring with channel for radially accelerating medium to be sealed
JPS61186869U (zh) * 1985-05-13 1986-11-21
US5069461A (en) * 1989-06-14 1991-12-03 Inpro Companies, Inc. Static and dynamic shaft seal assembly
US5221095A (en) 1989-06-14 1993-06-22 Inpro Companies, Inc. Static and dynamic shaft seal assembly
JPH10246337A (ja) * 1997-03-06 1998-09-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 回転体シール構造
JP3914778B2 (ja) * 2001-06-26 2007-05-16 Ntn株式会社 逆入力遮断クラッチ及び回転駆動装置
DE10143344A1 (de) * 2001-09-04 2003-04-24 Paul Mueller Gmbh & Co Kg Dichtungsanordnung, insbesondere zur Abdichtung der Spindelwelle einer Spindel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI687611B (zh) * 2014-04-17 2020-03-11 美商威士塔戴爾泰克有限責任公司 用於密封地結合相對流體導管端口之環形襯墊及形成一高純度流體接頭之方法
US11255433B2 (en) 2014-04-17 2022-02-22 Compart Systems Pte. Ltd. Ultra-seal gasket for joining high purity fluid pathways
US11300205B2 (en) 2014-04-17 2022-04-12 Compart Systems Pte. Ltd. Ultra-seal gasket for joining high purity fluid pathways
US11781651B2 (en) 2014-04-17 2023-10-10 Compart Systems Pte. Ltd Ultra-seal gasket for joining high purity fluid pathways

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