CN1023147C - 液体排出装置 - Google Patents

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Abstract

一种液体排出装置，用于排出经密封缝隙渗出、进入包封旋转轴(1)的空腔(3)中的液体。空腔(3)和/或围住空腔(3)的部件配有一个用于使液体汽化的热源。

Description

本发明涉及一种液体排出装置，用于排出经密封缝隙渗出、进入包封着旋转轴的空腔的液体。
这种装置作为液压泵的泵组件的一部分已由DE-PS3821352公开。根据该文献，经密封缝隙渗出的液体由一环形空腔的排气装置排出，使之离开相邻的部件。
但此时要注意到，相邻的机器在预热运动期间或运转时间短时，例如汽车短途行驶情况下，温度的上升，例如泵壳空腔中的温度上升相对来说极小，因此不能除掉剩留的渗漏液体。由此造成的相当高的空气湿度使相邻的部件受到腐蚀，从而影响机器的工作可靠性和使用寿命。
本发明的任务是进一步发展上述类型的装置，使得从密封缝隙中渗出的液体能全部从空腔中排出，从而提高了机器的工作可靠性，同时延长了其使用寿命。
为此本发明采用这样的措施，即为空腔和/或围住空腔的机器部件配置一个使液体汽化的热源。
端面密封件的密封性变差主要发生在相毗连的机器部件的温 度相对较低时，因此没有附加的热源就难以将渗出的液体汽化而排出壳体。尤其是机器在不利的运行条件下工作时，例如使用时间极短机器不能达到最佳工作温度时，只有通过外部热源才能提高汽化能力。
产生热量基本上有两种处理方式，第一种方式是对液体流入的空腔持久均匀地加热，使空腔保持在一个有利于液体汽化的温度上，第二种方式是当空腔中的液体达到一定的数量后才接通热源。保持温度恒定（例如通过摩擦作用）的优点在于，能够连续地汽化经密封缝隙渗出的液体，即使液体量极少。而当渗出的液体在空腔中达到一定量时才对空腔加热的做法则可以减小用于产生热量的功率需求量（或功率消耗）。
假设由摩擦产生的热量为P，那么对所希望达到的温度有影响的因素有摩擦系数μ，压力（或称接触力）FN，相互摩擦部件的半径rR和角速度ω，它们之间的公式关系由等式P＝μ＊FN＊rR＊ω表示。选定合适的参数值可以使液体的汽化速度大约为每分钟一克。
按照本发明的一个有利的结构，热源是由第一摩擦盘和第二摩擦盘构成，该第一和第二摩擦盘至少通过一个辅助部件可以相互贴紧在一起。该辅助部件将一个摩擦盘沿轴向压向另一个摩擦盘，产生与其压力的大小相关联的热量而使空腔中的液体汽化。
第二摩擦盘上可配置一弹簧部件，以便能与辅助部件无间隙地接触。配置弹簧部件可以保证精确地调节两个摩擦盘之间的压力 （接触力），从而装置工作时能产生精确定量的热量。此外也排除了相互摩擦部件的偶然的啮合。弹簧部件可以单独地装在空腔中而不与第二摩擦盘固定相连，或者与第二摩擦盘做成一整体件。做成一体的优点在于简化了装置的安装，因为弹簧部件相对于摩擦盘始终处于一个确定的位置上。不过，自然要注意到，该弹簧部件必须保证能毫无问题地安装机器并能保证机器完美地工作。
上述弹簧部件例如至少由一个盘簧构成。盘簧在轴向上结构非常紧凑，由此在保证装置能极佳地工作的情况下使装置在轴向上具有极小的总体尺寸。此外例如还可以考虑由弹性材料构成的泡沫件作为弹簧部件。
在本发明的一个有利的实施例中，第一摩擦盘固定地装在轴上，而第二摩擦盘则可轴向移动但不可转动地与围住空腔的、可以构成壳体的机器部件相连。这种结构能够极其容易地将本发明的装置安装到机器中。
摩擦盘可以具有L形截面，这样便于装置的安装，并且在轴向上有一个很小的膨胀或伸展区域。使液体汽化的摩擦盘上还设有开口，开口上可装上网形部件，用于在运转中保护膨胀体免受磨损。通过这些网状部件防止了膨胀体在按规定沿轴向膨胀时从相对不运动的摩擦盘上的开口挤出去而受到旋转着的摩擦盘的损坏。
辅助部件例如可以由一个弹性膨胀体构成。该膨胀体可以具有这样的特性，即它只能在轴向上膨胀。膨胀体一端支撑在一个支 座上，另一端支撑在由弹簧部件预张紧的摩擦盘上。在机器运转中经密封缝隙渗出的液体使膨胀体沿轴向膨胀，根据液体量的多少以及由此使膨胀体在轴向上的膨胀程度，第二摩擦盘在第一摩擦盘上的压力相应增减，由此在空腔中产生额外的热量，由该热量汽化的液体例如可以经壳体中的排气孔向外排出。
摩擦盘也可以通过一个支承在支座上的膨胀-应变元件（Wachs-Dehnelement）相互压在一起。当从外部加热或冷却该膨胀-应变元件而影响其膨胀过程时，该元件在空腔中形成的温度则与要汽化的液体量无关。当形成恒定的温度，例如待汽化介质的汽化温度时，渗出到空腔中的液体将很快地汽化。此外还可以考虑这样的实施方案，即只要空腔中的温度低于渗出液体的汽化温度就借助于弹簧力一直保持摩擦盘相互压在一起。在达到各应用情况下的合适温度后，由膨胀-应变元件使两个摩擦盘相互分开。该温度通常高于渗出液体的汽化温度，这也是有利的，从而在空腔中始终保持为汽化温度，使极少量的液体也能迅速地汽化掉。
所述支座可以是一种端面密封件，并固定在壳体中。本发明的壳体由于没有难于加工的台阶或凸起，因而制造简单，便于本发明装置的安装。此外本发明的装置位于紧靠近液体渗出的地方。被汽化的液体经设在壳体中的排气孔排出。
下面对照附图中的一个实施例对本发明作进一步的说明。
图1和图2示出的装置主要包括一个空腔3，其中包封着一个 轴1，而轴1上装有一个不可移动的第一摩擦盘4。当端面密封件6在轴1和空腔3之间的密封性良好而不会有液体进入空腔3中时，那么在轴向上与端面密封件6相邻的膨胀体7和通过盘簧8装在膨胀体7上的第二摩擦盘5将位于图1中所示的位置。不仅壳体2和端面密封件6之间，而且膨胀体7，第二摩擦盘5和盘簧8相互之间都没有相对旋转。固定在壳体2中的端面密封件6构成可沿轴向膨胀的膨胀体7的支座。盘簧8以一定的预紧力将第二摩擦盘5顶靠在膨胀体7上，以确保两个摩擦盘4和5分开。
在图2中，假设液体通过轴1和端面密封件6之间的密封缝隙而流出，并利用端面密封件6作为支座克服软的盘簧8的阻力将第二摩擦盘推向固定在轴1上的第一摩擦盘4上。根据两个摩擦盘的表面状况（性质），压紧力大小，摩擦直径以及壳体2和/或轴1的转速高低等方面的情况，在两个摩擦盘4，5之间的摩擦会产生出热，通过该摩擦热使流出的液体汽化。汽化的液体可以经壳体中的排气孔排出。
图3和图4示出了摩擦盘4和5，它们上面设有汽化液体的开口，开口上装有网状的部件。这样可以避免膨胀体在按规定沿轴向膨胀时挤过截面为L形摩擦盘的开口，而被那里的相对运动着的摩擦盘4损坏。

Claims (8)

1、一种液体排出装置，用于排出经密封缝隙渗出的进入一个包封着一旋转轴的空腔中的液体，其中，空腔(3)和/或转住空间(3)的部件配有一个使液体汽化的热源，其特征是，热源由第一摩擦盘(4)和第二摩擦盘(5)构成，第一摩擦盘(4)和第二摩擦盘(5)至少通过一种辅助部件可以相互靠紧在一起。
2、按照权利要求1的装置，其特征是，第一摩擦盘（4）固定地装在轴（1）上，第二摩擦盘（5）可轴向移动但不能转动地与转住空腔（3）的部件即壳体2相连。
3、按照权利要求1的装置，其特征是，摩擦盘（4，5）具有L形截面。
4、按照权利要求1的装置，其特征是，辅助部件由一弹性的膨胀体（7）构成。
5、按照权利要求5的装置，其特征是，膨胀体（7）装在支座和第二摩擦盘（5）之间。
5.按照权利要求1的装置，其特征是，辅助部件由一个膨胀一应变元件构成，并且装在支座和第二摩擦盘（5）之间。
6、按照权利要求7的装置，其特征是，支座是一个端面密封件（6），装在壳体（2）中。
7、按照权利要求1的装置，其特征是，壳体（2）中设有排气孔。
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