CN102869909A - 具有精确确定地夹紧的配合环的滑动环密封件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑动环密封件，包括旋转的配合环（1）和静止的滑动环（2），配合环（1）和滑动环（2）分别具有相互贴靠的密封面（1a、2a），配合环（1）的密封面（1a）和滑动环（2）的密封面（2a）相对置，为了实现以下任务，即，这样设计和改进滑动环密封件，使得该滑动环密封件即使在变化的和不同的滑动速度、压力、温度下也确保可靠的功能和运行可靠性，所述滑动环密封件的特征在于，所述配合环（1）具有两个径向平面（1b、1c），这两个径向平面分别配设一个夹紧凸块（1d、1e）。

Description

具有精确确定地夹紧的配合环的滑动环密封件

技术领域

本发明涉及一种滑动环密封件，包括旋转的配合环和静止的滑动环，配合环和滑动环分别具有相互贴靠的密封面并且配合环的密封面和滑动环的密封面相对置。

背景技术

开头所提类型的滑动环密封件已由EP 1209386A1公开。

配合环可以以关于平均滑动面直径直至200m/s的滑动速度相对于静止的滑动环旋转。在高的滑动速度下，基于密封间隙中的粘性摩擦有很高的热量输入到滑动环和配合环中。滑动环和配合环中的轴向温度梯度会引起滑动环和配合环大的变形。在此，密封间隙的几何形状可能以不希望的方式或不允许的方式改变、特别是在密封间隙的高度和其V形扩张方面。

在此背景下由EP 1209386A1已知，旋转的配合环借助套筒和夹紧元件不可相对旋转地夹紧在轴上。

已知的滑动环密封件的缺点在于：旋转的配合环可在旋转期间发生不希望的倾斜。这可能导致各密封面之间的密封间隙的几何形状产生不希望的改变，以致滑动环密封件不能再在所有所出现的运行状态中确保可靠的功能。

尤其是当滑动环密封件用于具有在压力、转速和温度方面剧烈变化的运行条件的涡轮机、例如压缩机或燃气轮机中时，对滑动环密封件的功能和运行可靠性仍存在很高的要求。

发明内容

因此，本发明的任务在于这样设计和改进开头所提类型的滑动环密封件，使得该滑动环密封件即使在变化的和不同的转速、压力、温度下也确保可靠的功能和运行可靠性。

本发明通过权利要求1的特征解决了上述任务。

据此，开头所提滑动环密封件的特征在于：配合环具有两个径向平面，这两个径向平面分别配设一个夹紧凸块。

根据本发明认识到，通过轴向突起的夹紧凸块可确保确定地夹紧配合环。可出人意料简单补偿及避免出现的倾斜力矩。在此首先认识到，夹紧在夹紧元件之间的配合环可与夹紧元件发生摩擦接触。在此出现摩擦力，其引起倾斜力矩。据此认识到，可以这样设置夹紧凸块，使得作用的倾斜力矩相互抵消。在此已具体发现，夹紧凸块可限定一个平面，倾斜力矩确定地且可抵消地作用在该平面上。由此，即使在有关压力、转速和温度方面的载荷剧烈变化时，配合环也出人意料地在其倾斜特性方面具有高度的稳定性。由此即使运行条件剧烈变化，也可以保持密封间隙的最佳几何形状。

为径向平面配设夹紧凸块意味着夹紧凸块直接在配合环上构成或者在轴的夹紧元件上构成。

因此，开头所提任务得以解决。

配合环可具有两个径向平面，从这两个径向平面上分别在轴向上突起一个夹紧凸块。夹紧凸块有利地在配合环上构成，而不是在套筒和夹紧元件上构成。这是因为，用于配合环的材料比用于套筒或夹紧元件的材料更软。另外，希望夹紧凸块均匀磨损。

夹紧凸块可构造成环状的并与配合环同中心。由此，配合环可通过线形压紧（Linienpressung）锚定在轴上。

夹紧凸块可由配合环中构造出并与配合环一体地构成。

夹紧凸块可在配合环的两侧在径向上在相同的高度上构成。由此可确保出现的倾斜力矩能作用在相同平面上并能有利地相互抵消。

就是说，一旦配合环和轴发生径向相对运动，就会出现倾斜力矩。通过将夹紧凸块设置在相同的径向高度上而抵消所述倾斜力矩。

一种组件可包括轴和这里所述类型的滑动环密封件，其中，配合环借助夹紧元件和套筒与轴不可相对旋转地连接，第一夹紧凸块贴靠在套筒上，而第二夹紧凸块贴靠在夹紧元件上。通过套筒和夹紧元件配合环可被确定地夹紧在轴上。

在此所述的滑动环密封件特别适合用于涡轮机、例如压缩机或燃气轮机中，因为这种滑动环密封件即使在变化的和不同的转速、压力、温度下也确保可靠的功能。

在此所述的滑动环密封件密封气体或由气体和液体构成的混合物，并且密封面气体润滑的。

现在存在各种以有利的方式设计和改进本发明教导的可能性。为此，一方面参见各从属权利要求，另一方面参见下面借助附图对根据本发明的滑动环密封件的优选的实施例的说明。

附图说明

结合借助附图对优选的实施例的说明，总体上也说明了该教导的优选的实施方式和扩展方案。

附图如下：

图1为现有技术的滑动环密封件的剖面图，其中旋转的配合件在轴向上没有夹紧凸块；

图2为滑动环密封件的轴侧部分的剖面图，其中配合环在两侧具有突起的夹紧凸块。

具体实施方式

图1示出现有技术的滑动环密封件。

图1所示的滑动环密封件包括旋转的配合环1和静止的滑动环2，配合环1和滑动环2分别具有相互贴靠的密封面1a、2a，并且配合环1的密封面1a和滑动环2的密封面2a相对置。

旋转的配合环1固定地配设于旋转的轴5并随该轴旋转。静止的滑动环2在壳体6中松动地对中设置。

图2示出结构类似于图1的滑动环密封件的滑动环密封件的轴侧的部分，该滑动环密封件包括旋转的配合环1和静止的滑动环2，其中，配合环1和滑动环2分别具有相互贴靠的密封面1a、2a，配合环1的密封面1a与滑动环2的密封面2a沿轴向相对置。配合环1具有两个沿轴向相对置的径向平面1b、1c，从其上在轴向上各突起一个夹紧凸块1d、1e。夹紧凸块1d、1e从配合环1的两侧突起。

夹紧凸块1d、1e构造成环状的并与配合环1同心。但夹紧凸块也可仅部分地在径向平面1b、1c上构成。

径向平面1b、1c相对于密封面1a以及与密封面1a相反的径向平面沿轴向向内错开。

夹紧凸块1d、1e在配合环1的两侧在径向上相对于轴5的旋转轴线在相同的高度上构成。

具体而言，图2示出一个组件的轴侧的部分，该组件包括上述类型的滑动环密封件和可旋转的轴5，其中，配合环1借助夹紧元件5a和套筒5b与轴5不可相对旋转连接，并且第一夹紧凸块1d贴靠在套筒5b上，而第二夹紧凸块1e贴靠在夹紧元件5a上。

夹紧凸块1d、1e有利地在配合环1上构成，而不是在套筒5b和夹紧元件5a上构成。这是因为用于配合环1的材料比用于套筒5b或夹紧元件5a的材料更软。另外，希望夹紧凸块1d、1e均匀磨损。

配合环1由金属制成并且具有300mm的直径（内部尺寸）。

滑动环2由碳材料制成。

关于根据本发明教导的其它有利的实施方式和扩展方案一方面参见说明书的发明内容部分，另一方面参见后附的各权利要求。

Claims (5)

1.一种滑动环密封件，包括旋转的配合环（1）和静止的滑动环（2），配合环（1）和滑动环（2）分别具有相互贴靠的密封面（1a、2a），并且配合环（1）的密封面（1a）和滑动环（2）的密封面（2a）相对置，其特征在于，所述配合环（1）具有两个径向平面（1b、1c），这两个径向平面分别配设一个夹紧凸块（1d、1e）。

2.根据权利要求1的滑动环密封件，其特征在于，所述配合环（1）具有两个径向平面（1b、1c），从这两个径向平面上沿轴向分别突起一个夹紧凸块（1d、1e）。

3.根据权利要求1或2的滑动环密封件，其特征在于，各夹紧凸块（1d、1e）构造成环状的并与配合环（1）同心。

4.根据权利要求1至3之一的滑动环密封件，其特征在于，各夹紧凸块（1d、1e）在配合环（1）的两侧沿径向方向在相同的高度上构成。

5.一种组件，包括根据上述权利要求之一的滑动环密封件和轴（5），配合环（1）借助于夹紧元件（5a）和套筒（5b）与轴（5）不可相对旋转地连接，并且第一夹紧凸块（1d）贴靠在套筒（5b）上，而第二夹紧凸块（1e）贴靠在夹紧元件（5a）上。

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