CN101360938B - 可顺序配置的唇状密封系统 - Google Patents

Abstract

一种可提高可顺序配置的唇状密封组件性能的装置。在一些实施例中，用来确保可顺序配置的唇状密封件的配置的偏压件包括安装在一个或者多个仍需要配置的唇状密封件的盒或者壳体内的O形环，其中该O形环设置成直接邻近一个唇状密封件。在阻挡件或者配置套设置在一个或者多个仍需要配置的唇状密封件和轴(如填料箱的旋转和/往复运动轴)之间时，O形环把唇状密封件压向轴的外径。在阻挡件或者配置套运动到使Hp密封件暴露于轴的位置上时，该O形环推动唇状密封件从而与轴的外径相接合。可以在壳体和O形环之间采用加压的流体。还公开了冲洗路径、多部分壳体和挡板型壳体。

Description

可顺序配置的唇状密封系统

相关申请的相互参照 

本申请要求2005年11月15日提交的、名称为“APPARATUS TO ENSUREDEPLOYMENT OF SEQUENTIALLY-DEPLOYABLE LIP SEALS”的美国临时专利申请号60/736,927和2006年05月24日提交的、名称为“SEQUENTIALLYDEPLOYABLE LIP SEAL SYSTEM HAVING BELLOWS-STYLE CARTRIDGE”的美国临时专利申请号60/803,101的优先权并享有其权益，所有这些主题内容共同被公开在这里。 

技术领域

本公开总得来讲涉及一种用于旋转或者往复运动轴的唇状密封件，更加具体地说，涉及一种置换密封系统，这些系统提供了顺序配置的唇状密封件，通过在阻挡件和唇状密封件之间的相对运动，此密封件有选择地接合运动件如旋转和/或往复运动轴，并且涉及一种确保唇状密封件的配置的装置，及涉及一种置换密封系统，该置换密封系统具有壳体，以促进唇状密封件和运动件之间的同心并且防止过早的密封泄漏。 

背景技术

在工作时，设置在处理流体的机器的旋转和/或往复运动轴上的唇状密封件由于磨损而只具有有限的使用寿命。在使用寿命结束时，在固定的唇部密封件和旋转和/或往复运动轴之间的界面产生泄漏。在观察到泄漏时，流体处理机器的工作通常一定得被停止，并且密封装置一定得至少部分地被拆除，从而更换唇状密封件。这种拆除和维护浪费了时间和金钱。此外，具有这样的可能性，即在工作停止期间的费用很大，因为更换了唇状密封件。 

设计可顺序配置的唇状密封件，如公开在美国专利号10/312,020和10/387,730中的唇状密封件，这些专利在这里引入以作参考(到这样的程 度，即这些申请它们本身没有引入其它专利、公开物或者申请来参考)，因此在探测与旋转和/或往复运动轴相密封接合的唇状密封件的磨损或者泄漏时，在准备好的配置条件下已经被加载的置换唇状密封件得到配置。为了配置置换唇状密封件，相对于仍然要被配置的置换唇状密封件可运动的阻挡件或者释放套从位于唇状密封件和轴之间的第一位置移动到使唇状密封件暴露于轴的第二位置上。以这种方式，在没有拆下来进行密封件置换的情况下可以连续地使用具有旋转和/或往复运动轴的、处理流体的机器。只在多个可顺序配置的唇状密封件的给定的组件或者盒中所有的唇状密封件的使用寿命结束时，需要进行置换。 

由于需要更长的密封寿命，因此形成唇状密封件的弹性材料如聚四氟乙烯(PTFE或者 

)、或者从Garlock，Inc.of Palmyra，New York所得到的 

通常可以防止磨损和泄漏。因此，在唇状密封件磨损或者开始泄漏到需要配置取代唇状密封件的程度之前，它可以使用数月或者甚至数年。在一个以上的替换唇状密封件处于已准备要配置的条件下的地方，在配置顺序唇状密封件之前的时间长度对于每个连续的替换唇状密封件日益变长。在加载的准备要配置的条件下储存一个较长时间时，替换唇状密封件可以阻止立即配置(immediate deployment)，甚至在释放唇状密封件如阻挡件或者释放套的触发机构运动到允许配置唇状密封件的位置上时，也是如此。寒冷温度也可以减缓或者阻止替换唇状密封件的立即配置。 

在没有立即配置替换密封件时，发现希望迅速唇状密封件配置的流体处理机器的操纵者常常继续试图触发另一个替换唇状密封件的释放或者配置，并且继续试图连续地配置替换唇状密封件，直到配置了一个唇状密封件为止，或者直到借助阻挡件或者释放套使所有加载的唇状密封件暴露以进行配置为止。如果一个以上的触发唇状密封件最终配置，那么对轴的旋转和/或往复运动可以有太大的阻力。过早配置连续的唇状密封件的另一个缺点是，使顺序配置的唇状密封组件或者盒的使用寿命变短，因为每一个唇状密封件没有被使用到它的全部潜能。 

尽管现实应用中的正过程压力趋于提高配置并且提高唇状密封件与旋转和/或往复运动轴(它们绕着该轴进行使用)的密封接合的整体性，但是常常具有这样的情况，即在填料箱或者在其它应用中，具有很小或者没有 压力作用在唇状密封件和轴上。例如，小至5psi、0psi的压力或者甚至负压或者真空不是罕有的。在这些情况下，具有很小的压力来提高密封接合的整体性。在真空的情况下，密封接合的整体性可由于负压甚至被退化了。 

因此，可顺序配置的唇状密封组件设置有确保在触发每一个这样的唇状密封件的释放或者配置时迅速配置加载的、仍需要配置的唇状密封件的装置或者机构是理想的，而不考虑过程压力条件。 

在这些唇状密封件中的每一个被使用到它的整个潜能时，使可顺序配置的唇状密封件的该组件或者盒的使用寿命被优化。唇状密封件在其上进行配置的旋转或者往复运动轴被配置成经受可以产生早期密封泄漏的轴偏转和振动。这些条件导致本技术领域所谓的“轴跑出”。尽管可顺序配置的唇状密封件盒被设计来承受一定程度的轴跑出，但是总的指示跑出量(或者“TIR”)在密封泄漏之前可以相当小，为0.005”级。由于使用者可以趋于在开始探测到泄漏时开始配置下一个连续的唇状密封件，因此这种早期密封泄漏可以导致短于最优的组件或者盒的使用寿命。 

通过在可顺序配置的唇状密封件的组件或者盒的壳体的第一和第二端处提供支撑环努力使轴偏转最小化，如在本申请人的美国专利申请号11/151,143中所公开的一样。但是这些支撑环需要额外的部分，而这些额外的部分接着增加了在盒更换时所包括的成本和劳动。申请号11/151,143也在这里引入以作参考(到这样的程度，即它没有引入任何其它专利、公开物或者申请以作参考)。 

附图说明

图1是以横剖视图所示出的可顺序配置的唇状密封组件的透视图，其中多个可顺序配置的唇状密封件中的每一个设置有装置来确保它们的配置； 

图2是以横剖视图所示出的、图1的可顺序配置的唇状密封组件的透视图，它被示出为在配置这些替换唇状密封件中的一个之后； 

图3是以横剖视图所示出的、图1的可顺序配置的唇状密封组件的放大透视图； 

图4是确保唇状密封件的配置的装置的前平面视图； 

图5是沿着图4的线5-5所截取的横剖视图； 

图6是模拟的轴组件的侧平面视图；该轴组件包括直径不同的、以邻接方式来布置的、从最大到最小的、设置有可顺序配置的唇状密封组件的三个圆柱形轴部分，其中没有唇状密封件设置有来确保它们的配置的装置； 

图7是图6中的轴组件和可顺序配置的唇状密封组件的侧平面视图；它被示出为在所有唇状密封件被暴露从而沿着第二轴部分进行配置之后，该轴部分模拟轴组件的旋转套； 

图8是图6中的轴组件和可顺序配置的唇状密封组件的侧平面视图；它被示出为在所有唇状密封件被暴露从而沿着最小的轴部分进行配置之后，该轴部分的直径小于轴的外径，唇状密封件通常绕着该轴进行配置； 

图9是模拟的轴组件的侧平面视图；该轴组件包括直径不同的、以邻接的方式来布置的、从最大到最小的、设置有可顺序配置的唇状密封组件的三个圆柱形轴部分，其中每一个唇状密封件设置有本发明的装置来确保它们的配置； 

图10是图9中的轴组件和可顺序配置的唇状密封组件的侧平面视图；它被示出为在所有唇状密封件被暴露从而沿着第二轴部分进行配置之后，该轴部分模拟轴组件的旋转套； 

图11是图9中的轴组件和可顺序配置的唇状密封组件的侧平面视图；它被示出为在所有唇状密封件被暴露从而沿着最小的轴部分进行配置之后，该轴部分的直径小于轴的外径，唇状密封件通常绕着该轴进行配置； 

图12是局部剖开的侧横剖视图，它示出了在插入阻挡件或者释放套从而加载可配置的唇状密封件和本发明装置以确保它们的配置期间可顺序配置的唇状密封组件； 

图13是与图12相类似的、局部剖开的侧横剖视图，但是示出了进一步插入到可顺序配置的唇状密封组件中的阻挡件或者释放套； 

图14是多个唇状密封件、用来确保这些唇状密封件中的每一个的配置的本发明装置和圆柱形间隔件的局部侧横剖视图； 

图15是与图14相类似的局部侧横剖视图，并且示出了轴以及插入到轴和多个唇状密封件之间的阻挡件或者释放套的一部分； 

图16是与图15相类似的局部侧横剖视图，并且示出了靠着轴表面配 置的两个唇状密封件；并且示出了设置在轴和剩余未配置的唇状密封件之间的阻挡件或者释放套； 

图17是多个唇状密封件的局部侧横剖视图，它示出了确保唇状密封件的每一个的配置的、形状为O形环的偏压件和位于这些O形环中的每一个和壳体之间的腔，加压流体通过流体供给通道被供给到该腔中； 

图18是与图17相类似的局部侧横剖视图，并且示出了被偏压向轴的、配置在轴上的一个唇状密封件，并且示出了插在轴和剩余未配置的唇状密封件之间的阻挡件或者释放套； 

图19是多个唇状密封件的侧横剖视图，它示出了用来确保这些唇状密封件中的每一个的配置的、形状为O形环的偏压件和位于这些O形环中的每一个和壳体之间的腔及冲洗路径，其中，加压流体通过流体供给通道被供给到腔中，冲洗路径把流体供给到直接邻近位于唇状密封件和轴之间的界面的区域； 

图20是与图19相类似的侧横剖视图，并且示出了被偏压向轴的、配置在轴上的一个唇状密封件，并且示出了插在轴和剩余未配置的唇状密封件之间的阻挡件或者释放套； 

图21是与释放套和轴相结合的本发明的圆柱形盒的横剖视图，其中释放套处于在配置圆柱形盒的多个环形唇状密封件之前的位置上； 

图22是与图21相类似的横剖视图，但是它示出了在配置了圆柱形盒的所有环形唇状密封件之后处于完全缩回位置上的圆柱形盒； 

图23是在没有释放套的情况下和在没有轴设置于其中的情况下图21的圆柱形盒的横剖视图， 

图24是局部横剖视图，它示出了本公开的圆柱形盒的外部和内部； 

图25是平面视图，它示出了本公开的圆柱形盒的外部； 

图26是在形成其中的环形槽之前和在环形唇状密封件进行初始弯曲之前本公开的圆柱形盒的横剖视图； 

图27是在环形唇状密封件进行初始弯曲之后与图26相类似的横剖视图； 

图28是在圆柱形盒中形成环状凹槽之后与图27相类似的横剖视图； 

图29是与图28相类似的横剖视图，它示出了安装到具有接收轴的孔 的压盖上的盒； 

图30是与释放套和配置杆相结合的、图29的盒和压盖的横剖视图；其中配置杆用来控制顺序配置环形唇状密封件，这些密封件被加载在释放套的外部上； 

图31是与释放套和配置杆相结合的、盒和压盖的横剖视图，配置杆用来控制顺序配置环形唇状密封件，这些密封件加载在释放套的外部上，轴接收在盒和释放套中，而冲洗路径开口通过压盖和盒； 

图32是与图31相类似的横剖视图，其中方向箭头表示冲洗流体的路径； 

图33是图31的盒的侧视图，压盖、释放套和填料箱以横剖视图示出； 

图34是本公开的两部分圆柱形盒的局部剖开的侧视图； 

图35是图34的两部分圆柱形盒的横剖视图； 

图36是图34的两部分圆柱形盒的第一部分的顶横剖视图； 

图37是图34的两部分圆柱形盒的第二部分的顶横剖视图； 

图38是图34的两部分圆柱形盒的侧分解视图，两部分圆柱形盒的第一部分和第二部分将相互接合，并且两部分圆柱形盒中的第一部分中的一部分被剖去； 

图39是图34的两部分圆柱形盒的分解横剖视图；两部分圆柱形盒的第一部分和第二部分将相互接合； 

图40是在环形唇状密封件进行初始弯曲之前图34的两部分圆柱形盒的横剖视图； 

图41是在环形唇状密封件进行初始弯曲之后图34的两部分圆柱形盒的横剖视图； 

图42是与图34-41所示的相类似的两部分圆柱形盒的分解侧视图，它包括第一和第二接收夹子的槽，两部分圆柱形盒的第一部分和第二部分将相互接合； 

图43是图42的两部分圆柱形盒的分解侧视图，两部分圆柱形盒的第一部分中的一部分和第二部分中的一部分被剖去； 

图44是图42的两部分圆柱形盒的侧视图，两部分圆柱形盒的第一部分中的一部分和第二部分中的一部分被剖去； 

图45是图42-44的两部分圆柱形盒的侧视图； 

图46是图42-45的两部分圆柱形盒的侧视图，夹紧环接收在第一和第二接收夹子的凹槽中； 

图47是接收在压盖中的图46的两部分圆柱形盒的侧视图； 

图48是与图39相类似的两部分圆柱形盒的分解横剖视图，环形唇状密封件处于预先弯曲的条件下； 

图49是两部分圆柱形盒和一对夹紧环的分解横剖视图，两部分盒的第一部分和第二部分局部地相互接合； 

图50是图48和49的两部分圆柱形盒的横剖侧视图，该夹紧环对接收在接收夹子的凹槽中；及 

图51是夹紧环的顶部平面视图。 

具体实施方式

确保唇状密封件的布置的装置

确保轴向隔开的、朝内指向的、可连续布置的唇状密封件10的配置的装置或设备可以是偏压件，该偏压件呈O形环的形状，该O形环具有从那里沿着径向向外伸出的、整体的安装法兰14。O形环12和安装法兰14的结合件形成了激励设备15。应该知道，径向延伸的安装法兰14不是与O形环12形成整体，而是可以独立地形成并且粘接到O形环12上，但是相信，制造激励设备15的最有效方式是将O形环12和径向延伸的安装法兰14形成一个整体件。例如，激励设备15可以模制在单个腔、两部分的模子中。这些模部分配合从而限定出用来模制O形环12的环形开口，分离线截开环形开口。不是以避免在O形环12的外部上任何遮盖(flashing)的方式来提供模部分，而是至少一个模部分具有径向延伸的凹进部，该凹进部包围模部分的半环形开口。因此，在O形环12被模制在模部分内时，模制O形环12的材料被挤压到该径向延伸的凹进部中，从而产生了径向延伸的安装法兰14。 

在示例性唇状密封组件16中，激励设备15的整体安装法兰14被固定在圆柱形间隔件18和唇状密封件10之间。多个可顺序配置的唇状密封件10、整体的安装法兰14和圆柱形间隔件18被装载到密封装置中，从而例 如从唇状密封组件16的壳体20的后端形成唇状密封组件16。 

阻挡件或者释放套22(有时称为配置套)的内径大于唇状密封件10绕其进行配置的轴24的外径，并且外径大于唇状密封件10的内径，该阻挡件或者释放套22从壳体20的一端向着壳体20的相对端被插入到合适位置上。唇状密封件10因此被靠着释放套22的外径加载。激励设备15的O形环12中的每一个的内径小于释放套22的外径和环形唇状密封件10中的一个的两倍厚度的和(及优选地，内径等于唇状密封件10绕其进行配置的轴24的外径)，因此在插入释放套22时(即，在加载可配置的唇状密封件时)，每一个O形环12延伸超过它的内径，并且因此沿着向着释放套22并且因此向着轴24的方向偏压邻近安装的唇状密封件10的内径。最好如在图14所示那样，每一个圆柱形间隔件18沿着其内部可以设置有凹进部或者沟道26，该凹进部或者沟道与O形环12的外表面的弯曲部互补。 

唇状密封组件16和阻挡件或者释放套22的结合体绕着例如流体处理机的轴24安装。轴24可以旋转、往复运动或者既作旋转又作往复运动。为了配置该多个唇状密封件10中的一个，阻挡件或者释放套22被驱动从而相对于轴24和唇状密封件10进行轴向运动，直到这些唇状密封件10中的一个暴露于轴24为止。在露出时迅速地，激励设备15的O形环12推动露出的唇状密封件10从而与轴24相密封地接合。这种密封的接合连续地进行，直到唇状密封件10被充分磨损从而产生泄漏为止。 

在唇状密封件10磨损到可探测的泄漏点时，阻挡件或者释放套22又被驱动，直到下一个连续的唇状密封件10暴露于轴24为止，如图2所示那样。阻挡件或者释放套22沿着导向销28(这些导向销中的一个在图1中可以看到)可以增量地被驱动。阻挡件或者释放套22以预定增加量进行的运动可以借助接收在沿着导向销28长度上的互补凹槽32内的夹子30来控制。每个连续夹子30从它的各自凹槽32中移开，从而允许阻挡件或者释放套22沿着导向销28进行足够运动，以使下一个唇状密封件10暴露于轴24。 

通过实验所得到的经验数据支持了O形环12在确保迅速配置各自唇状密封件10时的增大功效。在下面条件下进行比较实验： 

实验1

以邻接方式，从最大到最小地布置不同外径的三个圆柱形轴部分。最小轴部分100具有1.730英寸的外径。中间轴部分102具有1.750英寸的外径。1.750英寸的外径表示旋转和/或往复运动轴24的典型外径，绕着该轴24使用可顺序配置的唇状密封组件。最大的轴部分104具有1.795英寸的外径。1.795英寸的外径表示与轴24和可顺序配置的唇状密封组件相结合地使用的阻挡件或者释放套22的典型外径。 

作为控制，内径为2.250英寸的实验壳体106加载有由PTFE所形成的四个唇状密封件110，每一个密封件具有1.562英寸的内径(在形成配置的加载条件之前)、2.250英寸的外径和0.042英寸的横截面。每个的外径为2.250英寸、内径为2.070英寸及横截面为0.090英寸的实验间隔件118被插入到唇状密封件110中的每一个之间。压缩压盖108被安装在第四个唇状密封件110的一端上，从而把唇状密封件110和实验间隔件118保持在实验壳体106内。 

实验壳体106被施加到绕着最大轴部分104的位置上，其直径为1.795英寸。实验壳体106和圆柱形轴部分在-30℃的环境温度下被放置45分钟。在45分钟结束时，从-30℃的环境温度中移走实验壳体106和圆柱形轴部分，并且放置在20℃的室温下。然后使实验壳体106运动到围绕中间轴部分102的位置上，其直径为1.750英寸。在使实验壳体106运动到围绕中间轴部分102的位置上之后，四十八分钟过去后，直到四个唇状密封件110接合中间轴部分102的外径为止。借助在各个唇状密封件110与中间轴部分102形成接触时所产生的听得见的“喀嚓”声和借助可察觉的抵抗人工地施加在圆柱形轴部分上的轴向力的阻力来确定唇状密封件110的接合。 

然后使实验壳体106运动到围绕最小轴部分100的位置上，该最小轴部分100的外径为1.730英寸，该外径小于1.750英寸的外径，该外径是旋转和/或往复运动轴24的典型外径，顺序配置的唇状密封组件绕着该轴24使用。在使实验壳体106运动到围绕最小轴部分100的位置上之后，三个小时过去了，并且这四个唇状密封件110都没有接合最小轴部分100的外径。 

为了测试在确保唇状密封件110的配置时激励设备115的效力，内径为2.250英寸的另一个壳体206安装有四个由PTFE所形成的唇状密封件 110，每个密封件110的内径(在形成配置的加载条件之前)为0.562英寸，外径为2.250英寸，并且横截面为0.042英寸。具有径向向外伸出的法兰14的O形环112(在图9-11中未示出)的激励设备115被直接放置在每个唇状密封件110的附近。每一个O形环112的横截面为0.094英寸。这些法兰14中的每一个的横截面为0.016英寸。激励设备15中的每一个的外径为2.250英寸，及这些O形环112中的每一个的内径为1.562英寸。 

这些实验间隔件118中的每一个的外径为2.250英寸、内径为2.070英寸及横截面为0.090英寸，这些实验间隔件118被插入到邻近唇状密封件110和激励设备115之间，如图12所示那样。实验间隔件118中的每一个沿着它的内部设置有凹进部或者沟道126，这些沟道126与O形环112的弯曲部分互补。压缩压盖108被安装在第四个唇状密封件110的一端上，从而把唇状密封件110、激励设备115和实验间隔件118保持在实验壳体106内。 

正象在控制中一样，其中具有激励设备115的实验壳体206被施加到在围绕最大轴部分104的位置上，其有1.795英寸的直径。实验壳体206和圆柱形轴部分在-30℃的环境温度下被放置45分钟。在该45分钟结束时，从-30℃的环境温度中移走实验壳体206和圆柱形轴部分并且把它们放置在20℃的室温下。然后使实验壳体206运动到围绕中间轴部分102的位置上，其直径为1.750英寸。在使实验壳体206运动到围绕中间轴部分102的位置上之后，三分钟过去了，直到四个唇状密封件110接合中间轴部分102的外径为止。 

然后使实验壳体206运动到围绕最小轴部分100的位置上，该最小轴部分100的外径为1.730英寸。在使实验壳体206运动到围绕最小轴部分100的位置上之后，二十五分钟过去了，直到四个唇状密封件110接合最小轴部分100的外径为止。 

实验2

在第二个实验中，控制实验壳体106和圆柱形轴部分在20℃的室温下被放置12小时，实验壳体106关于最大轴部分104定位。然后使实验壳体106运动到围绕中间轴部分102的位置上，并且在50秒过去之后，所有四个唇状密封件110接合中间轴部分102的外径。接下来，实验壳体106被 移动到围绕最小轴部分100的位置上。五小时过去了，直到所有四个唇状密封件110接合最小轴部分100的外径为止。 

其中具有激励设备115的实验壳体206在20℃的室温下也被放置12小时，实验壳体206关于最大轴部分104定位。然后，使实验壳体206运动到围绕中间轴部分102的位置上，并且在2秒过去之后，所有四个唇状密封件110接合中间轴部分102的外径。接下来，实验壳体206被移动到围绕最小轴部分100的位置上。两分钟过去了，直到所有四个唇状密封件110接合最小轴部分100的外径为止。 

在实验1和实验2中，模拟阻挡件或者释放套22的最大轴部分104的内径具有0.025英寸的间隙，该间隙大于中间轴部分102，该中间轴部分102模拟旋转和/或往复运动轴。此外，中间轴部分102的外径为0.020英寸，该外径大于最大轴部分104的内径。 

实验3

在第三个实验中，控制实验壳体106在20℃的室温下被放置1小时，其中实验壳体106关于外径为1.795英寸的轴部分104定位。然后，从实验壳体106拆下轴104，及实验壳体106在室温下被保持12小时。在12小时结束时这些唇状密封件110中的每一个的内径为1.730英寸。 

实验壳体206在20℃的室温下也被放置1小时，实验壳体206关于外径为1.795英寸的轴部分104定位。然后从实验壳体206中拆下轴104，及实验壳体206在室温下被保持12小时。在12小时结束时，设置有激励设备115的唇状密封件110的每一个的内径为1.690英寸。 

在缺少任何实际或者模拟过程流体和在缺少任何实际或者模拟过程压力时执行上面实验中的每一个，这在实际情况的应用中有助于配置密封件如唇状密封件110。此外，在实际情况应用中所密封的流体的温度越高，那么密封件会配置得越迅速。 

在优选实施例中，激励设备15的O形环12的内径等于轴24的外径，唇状密封件10关于轴24配置。例如，O形环12的内径和轴24的外径都可以为1.750英寸。与如果O形环的内径在没有被伸展开的情况下小于轴24的外径相比，在配置之后，在唇状密封件10被磨损时，在O形环12和轴24之间产生相对最小的摩擦。借助使O形环12的内径等于轴24的外径，O 形环12和轴24的任何相互作用不会产生热量，即使唇状密封件10插在O形环12和轴24之间，也是如此。 

流体增强的O形环偏压件

作为提供整体安装法兰14(这些法兰14夹在圆柱形间隔件18和膜之间，这些膜形成了唇状密封件10)的替代，如图17-20所示那样，用作激励设备15的偏压件可以简单地采用没有安装法兰14的O形环12的形式。O形环12被安装在通过唇状密封组件插入阻挡件或者释放套22之前形成唇状密封件10的邻近膜之间。借助给定偏压件来供给能量的唇状密封件10的下一个下游处(即，在图17中，唇状密封件10的右边紧接的唇状密封件)的唇状密封件10的后表面的附近和要被供给能量的唇状密封件10的前表面的弯曲部分把O形环12保持在合适位置上。至少一个O形环与设置有安装法兰(未示出)的第一(即最下游处，在图17的最右边)唇状密封件10相关联从而把与第一唇状密封件10相关联的O形环12保持在合适位置上，或者防止最上游的唇状密封件10采用O形环，这是理想的，因为在唇状密封组件内没有额外的唇状密封件10以有助于把这种O形环保持在合适位置上。 

为了在一旦被触发就给唇状密封件10供给能量从而运动到与轴24相密封接触时进一步提高O形环12的效力，在位于壳体20和O形环12之间的环形腔38内提供加压流体如油脂、油类或者水。在配置唇状密封件10之后，这些O形环12中的每一个优选地保持与相关唇状密封件10的前表面相接触。这种接触提供了密封，因此提供了流体的腔38可以被保持处于压力下，因此有助于在唇状密封件10和轴24之间保持密封接合。不管唇状密封件10被储存还是被配置，在所有时间都可以保持该流体的压力。该流体借助设置在壳体20中的流体供给通道40优选地被供给到环形腔38中。加压容器42可以被提供来把加压流体供给到流体供给通道40中。 

减少轴跑出的装置

大致圆柱形的盒310包括第一端312、第二端314和多个环形唇状密封件316，这些密封件从盒310的内壁318径向向内地延伸。环形唇状密封件316沿着轴向相互相隔开，如隔开距离x。位于单个唇状密封件316之间的空间优选为均匀的，但可以不必要如此。内径大于唇状密封件316绕其配 置的轴322的外径的并且外径大于唇状密封件316的内径的阻挡件或者释放套320从盒310的第二端314向着盒310的第一端312被插入到合适位置上。因此，唇状密封件316被靠着释放套320的外径加载，并且轴322被插入到释放套320中(或者释放套320绕着轴322加载)。 

当想要把给定唇状密封件316靠着轴322配置时，释放套320相对于盒310沿着轴向前进(或者缩回)。为了有利于和控制释放套320的轴向运动，可以沿着与释放套320相关联的配置杆326布置多个环形凹槽324，环形凹槽324中的每一个适合接收控制环325(参见图22)。控制环325有利于释放套320沿着配置杆326在与环形凹槽324的间隔相对应的不连续长度上有选择地行进。因此，控制环325防止配置杆326相对于压盖328运动，盒310靠着该压盖328安装，因此防止释放套320相对于盒310的轴向运动。环形凹槽324以与唇状密封件316的间隔互补的方式被隔开，因此在从最靠近释放套320的环形槽324中拆下控制环325时，释放套到接收在下一个环形槽324中的控制环325的运动，允许释放下一个连续的唇状密封件316和把下一个连续的唇状密封件316靠着轴322配置。可替换地，如图17-20所示那样，或者此外，一个或者多个弹簧90可以被设置成平行于(或者，尽管没有示出，但是与之共轴线)与释放套320相关联的配置杆326，以驱动释放套320或者使之前进，从而配置下一个连续的唇状密封件10。 

轴322作为机器(未示出)的工作的一部分可以旋转和/或往复运动，为该机器采用了轴322。轴322的偏转和振动可以导致轴跑出，这可以导致唇状密封件316过早泄漏。为了避免该问题和延长盒310的使用寿命，在至少一些唇状密封件316之间减少盒310的壁330的厚度，在盒310的壁330中形成了多个环形凹槽332。盒310优选地由柔性的、耐用的材料如PTFE形成。借助减少盒310的壁330的厚度，可以实现波纹管效果(bellowseffect)。因此，壁330在位于连续的唇状密封件316之间的区域内具有与唇状密封件316的位置相一致的第一厚度和薄于第一厚度的第二厚度。 

唇状密封件316落座在盒310的多个段334中。每个给定的段334和因此落座于其中的唇状密封件316可以基本上防止(ride)轴322跑出。其结果是，与借助刚性更大的盒310来使唇状密封件316防止轴跑出的能 力相比，唇状密封件316与轴322的密封接合被保持了更长的时间。 

参见图26，盒310首先被形成为圆柱形件，该圆柱形件由聚四氟乙烯(PTFE或者 

)或者从Garlock，Inc.of Palmyra，New York所得到的 或者其它合适材料形成。其中多个环形唇状密封件316从盒310的内表面318沿着径向向内延伸。如在图23中所示那样，环形唇状密封件316初始时柔性的，如借助通过盒310的中心开口插入外径大于环形唇状密封件316的内径但是小于壁330的内表面318处的直径的心轴(未示出)。现在参见图28，然后借助从盒310的壁330中即从壁330的外表面336向着壁330的内表面318除去材料使环形凹槽332随后形成在圆柱形盒310中。 

如图29所示那样，盒310具有在段334之间所隔开的环形凹槽332，唇状密封件316设置在每个段334中。环状凹槽332使盒310具有波纹管形外观。盒310被安装在压盖328中。参见图26，然后把释放套320插入到盒310中，因此有选择地配置的唇状密封件316被靠着释放套320的外径加载。配置套320设置有配置杆326，该配置杆326延伸通过压盖328，并且有利于配置套320增量地运动从而有选择地配置环形唇状密封件316。图21-30的盒310减少了对衬套、振动减震器和使轴跑出最小化的其它结构需要，因为在唇状密封件的过早泄漏之前的TIR增大了。 

冲洗路径

用来延长可顺序配置的唇状密封件的盒的使用寿命的替代布置在图31-33中示出。压盖328和盒310设置有钻出的冲洗路径340。压盖328具有连接到如水的流体源的阴螺纹端口342。冲洗通过该组件的该流体可替换的是润滑剂如油脂、冷却剂或者其它理想流体。所公开的轴和密封件的特性常常在这样的一些设备中利用，即在该设备中，该组件被暴露于碎片，例如，仅举例，在造纸厂中，持续地暴露于纤维中，或者在其它精炼厂或者工厂，长时间地暴露于较重的颗粒、谷粒、泥土、砂、灰尘或者其它固体或者污染物。借助提供整体的冲洗路径340，这些碎片可以持续地从位于轴322和唇状密封件316之间的密封表面被冲走。冲洗流体也可以对密封表面提供有利的冷却和润滑。冲洗流体可以以高压通过冲洗路径340被引入。其结果是，确保只要冲洗流体进行流动，唇状密封件316只暴露于干 净的冲洗流体中。 

如图32所示那样，整体的冲洗路径340包括位于压盖328中的单个端口，即阴螺纹端口342。在冲洗流体进入压盖328之后，冲洗流体通过设置在压盖328中的冲洗供给管346流入到盒310的有凹槽的环形部分344中。冲洗流体然后流入到设置在盒310中的四个孔348中。在离开孔348时，冲洗流体填充第一和第二环形室350、352。冲洗流体最后从位于轴套354(它可以关于轴322设置)和对准调节装置(alignment register)356之间的环形室350、352运动，并且离开那里进入该过程。冲洗流体的流动路径在图32中用方向箭头来表示。一对O形环358或者密封垫优选地设置在环形的接收衬垫的凹槽360中，该凹槽360设置在盒310上，如在图33中最清楚可见。 

如在图19和20中可见，整体的冲洗路径340和流体供给通道40可以被设置在单个组件中。同样地，加压流体可以通过流体供给通道40被供给到环形腔38中，从而有助于给唇状密封件10供给能量，并且加压或者未加压的冲洗流体可以被提供到这样的区域中，即该区域直接邻近位于所配置唇状密封件10和轴24之间的界面。 

多部分的盒

可顺序配置的唇状密封件的盒的另一个改进在图34-51中示出。通过以多部分形成盒370，大大地简化了出于保养、维护或者甚至更换目的来拆下盒。示例的多部分盒370具有第一部分372和分开的互补第二部分374。盒370包括多个顺序可配置的环形唇状密封件376。通过叠置的互补的唇状密封部分378、380来形成唇状密封件376中的每一个，这些唇状密封部分378、380通过各自第一和第二部分372、374来供给。第一和第二部分372、374中的每一个具有半圆柱形开口，沿着轴向隔开的唇状密封部分378或者380沿着这些开口进行设置。当第一和第二部分372、374相互产生接触时，各自互补唇状密封部分378、380相互接合以形成这些唇状密封件376中的每一个。多部分盒370可以设置有接收衬垫的凹槽360。多部分的盒370可以被接收在压盖328中，如图47所示那样，刚好与上述盒310一样。单独的唇状密封件376顺序配置的方式与前面实施例相同。 

如图42-51所示那样，多部分的盒370也可以设置有接收夹子的凹槽 382从而在其内容纳夹紧环384。这些夹紧环384可以用来使第一和第二部分372、374相互固定。夹紧环384每一个可以是弹簧保持环的形状，这些环具有接收工具的孔388(参见图51)，从而有利于工具(未示出)的尖部插入，该工具用来使夹紧环384的端部相互分开足够大的距离，从而允许把夹紧环384安装到多部分盒370的、接收夹子的凹槽382中的一个内。 

第一和第二部分372、374可以相互接合，同时互补的唇状密封部分378、380处于初始的未弯曲的条件下，如图39、40和42-44所示那样。可替换地，在互补唇状密封部分378、380进行初始弯曲之后，第一和第二部分372、374可以相互接合，如图48-49所示那样。 

尽管公开了用来提高顺序可配置的唇状密封件性能的装置的一些实施例，但是任何附加权利要求的范围不局限于此。可以对这里所公开的装置进行修改，但是这些修改仍然落入附加权利要求的范围内。 

Claims (18)

1.一种可顺序配置的唇状密封组件，包括：

壳体；

多个向内指向的唇状密封件，其沿着该壳体的内部布置；

至少一个间隔件，该至少一个间隔件中的一个使该唇状密封件中的每一个与该唇状密封件中的邻近一个相分开；以及

当该唇状密封件处于加载但待配置条件下时，至少一个偏压件接触该唇状密封件中的一个的表面，以把该唇状密封件偏压向配置的位置，其中该至少一个偏压件中的每一个是模制的O形环。

2.根据权利要求1所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该模制的O形环中的至少一个包括从该至少一个O形环径向向外伸出的安装法兰，该安装法兰设置在该间隔件中的一个和该唇状密封件中的一个之间。

3.根据权利要求2所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该模制的O形环中的至少一个与该安装法兰中的一个形成整体。

4.根据权利要求1所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该模制的O形环中的至少一个具有等于轴外径的内径，该可顺序配置的唇状密封组件绕着该轴安装。

5.根据权利要求1所述的可顺序配置的唇状密封组件，还包括设在该模制的O形环中的至少一个和该壳体之间的流体。

6.根据权利要求5所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该流体被加压。

7.根据权利要求5所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该壳体包括至少一个流体供给通道，以在该至少一个模制的O形环和该壳体之间供给流体。

8.根据权利要求7所述的可顺序配置的唇状密封组件，还包括冲洗路径，通过该路径，能够把冲洗流体供给到紧接地邻近位于所配置的一个该唇状密封件和轴之间的界面的区域，该唇状密封件靠着该轴配置。

9.根据权利要求1所述的可顺序配置的唇状密封组件，还包括释放套，该释放套接收在该壳体内并且关于轴设置，该唇状密封件被靠着该轴配置，该释放套具有大于该轴的外径的内径和大于该唇状密封件中的每一个的内径的外径，并且其中该偏压件中的每一个在朝着该释放套的方向上偏压邻近安装的唇状密封件的内径。

10.根据权利要求9所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该偏压件中的每一个是模制的O形环，该模制的O形环具有小于该释放套的外径与该环形唇状密封件中的一个的两倍厚度之和的内径。

11.根据权利要求5、6或7所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，所述流体被施加于至少一个该模制的O形环或该唇状密封件，以帮助激励该唇状密封件从加载但待配置条件朝向该配置位置。

12.一种可顺序配置的唇状密封组件，包括：

壳体和多个轴向隔开的、向内指向的唇状密封件，其沿着该壳体的内部布置，该壳体在位于连续的唇状密封件之间的区域内具有与该唇状密封件中的每一个的位置相一致的第一厚度和薄于第一厚度的第二厚度；

至少一个间隔件，该至少一个间隔件中的一个使该唇状密封件中的每一个与该唇状密封件中的邻近一个相分开；

当该唇状密封件处于加载条件下时，至少一个偏压件接触该唇状密封件中的一个的表面，以把该唇状密封件偏压向配置的位置；

其中该至少一个偏压件中的每一个是模制的O形环；并且该模制的O形环中的至少一个包括从该至少一个O形环径向向外伸出的安装法兰，该安装法兰设置在该间隔件中的一个和该唇状密封件中的一个之间。

13.根据权利要求12所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该壳体由柔性的、耐用的材料制成。

14.根据权利要求12所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该壳体由聚四氟乙烯制成。

15.根据权利要求12所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该壳体还包括冲洗路径，通过该路径，能够把冲洗流体供给到紧接地邻近位于所配置的一个该唇状密封件和轴之间的界面的区域，该唇状密封件靠着该轴配置。

16.一种可顺序配置的唇状密封组件，包括：

壳体和多个轴向隔开的、向内指向的唇状密封件，其沿着该壳体的内部布置，该壳体包括冲洗路径，通过该路径，能够把冲洗流体供给到紧接地邻近位于所配置的一个该唇状密封件和轴之间的界面的区域，该唇状密封件靠着该轴配置；

至少一个间隔件，该至少一个间隔件中的一个使该唇状密封件中的每一个与该唇状密封件中的邻近一个相分开；

当该唇状密封件处于加载条件下时，至少一个偏压件接触该唇状密封件中的一个的表面，以把该唇状密封件偏压向配置的位置；

其中该至少一个偏压件中的每一个是模制的O形环；并且该模制的O形环中的至少一个包括从该至少一个O形环径向向外伸出的安装法兰，该安装法兰设置在该间隔件中的一个和该唇状密封件中的一个之间。

17.一种可顺序配置的唇状密封组件，包括：

壳体，其具有第一部分和分开的互补的第二部分，所述第一和第二部分中的每一个包括半圆柱形开口和多个轴向隔开的唇状密封部分，该第一部分的该唇状密封部分与该第二部分的各唇状密封部分以叠置的方式相配以形成多个环形唇状密封件；

至少一个间隔件，该至少一个间隔件中的一个使该唇状密封件中的每一个与该唇状密封件中的邻近一个相分开；

当该唇状密封件处于加载条件下时，至少一个偏压件接触该唇状密封件中的一个的表面，以把该唇状密封件偏压向配置的位置；

其中该至少一个偏压件中的每一个是模制的O形环；并且该模制的O形环中的至少一个包括从该至少一个O形环径向向外伸出的安装法兰，该安装法兰设置在该间隔件中的一个和该唇状密封件中的一个之间。

18.根据权利要求17所述的可顺序配置的唇状密封组件，其中，该第一部分和第二部分中的每一个沿着其外部包括至少一个夹子接收凹槽，该第一部分的该至少一个夹子接收凹槽中的每一个与该第二部分的相应夹子接收凹槽相配合，以在其中容纳夹环。

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