CN103097781A - 用于大型泵的机械密封 - Google Patents

Abstract

提供一种用于输水应用及其他类似应用，例如大型高压料浆泵（11）的改进的机械密封组件（50）。该机械密封组件（10）用在具有轴向可调整轴杆（22）的大规模泵中，以通过维护合适的泵性能而适应高磨损应用。该改进的密封是盒式密封，其包括固定不动的密封适配器（51），固定不动的密封适配器（51）安装到泵壳（14）并具有静态垫圈（62、75），静态垫圈（62、75）密封接触可移动压盖（52），可移动压盖（52）不可旋转地支撑机械密封（54、55）的固定不动的密封环（56、58）。另外的密封环被可旋转地支撑在轴杆上，其中，这些可旋转的和不可旋转的密封部件能够随轴杆轴向地移动以改善高磨损条件下的泵的性能。压盖和不可旋转密封环与轴杆及其密封环一起被支撑在轴承壳体（27）上并随轴承壳体（27）移动。

Description

用于大型泵的机械密封

技术领域

本发明涉及用于输水应用及其他类似应用（例如大型高压料浆泵）的改进的机械密封组件，并且更具体地涉及在具有轴向可调节轴杆的大规模泵中使用的机械密封，用于在高磨损应用中以保持合适的泵性能。

背景技术

机械密封被用在旋转设备的可旋转轴杆上以预防或最小化由旋转设备所处理的工艺流体的泄漏。例如，泵用于借助叶轮泵送工艺流体通过泵壳。可旋转的轴杆通常由轴承组件支撑并突起到泵壳内以驱动叶轮。机械密封设置在轴杆上以将工艺流体腔与泵外部密封隔开，特别是，预防或最小化工艺流体沿轴杆泄漏到泵外部。对于许多小规模应用或叶轮不会受到过度磨损的应用来说，此机械密封和轴杆可以设置在固定的位置。如果叶轮在有效寿命周期后磨损，可以简单地更换叶轮。

在一些应用中，例如，如果工艺流体含有与液体组合形成料浆的高量或高浓度的磨蚀性固体，工艺流体可在叶轮上产生很大的磨损。这些料浆经过叶轮，会造成叶轮表面很大的磨损。当遇到叶轮高磨损率时，并不希望频繁更换叶轮，因为频繁更换提高了泵和相关联的密封的运转成本。在此情况下，众所周知在小型应用中要允许调整轴杆的轴向位置以在泵窒内轴向移动叶轮以随其磨损提高叶轮的性能从而延长这种叶轮的使用寿命。就此情况来说，已设计有具有固定不动的壳体和压盖的机械密封，所述压盖支撑密封环，其中，所述压盖能够在固定不动的壳体内轴向移动，使得密封环能够和轴杆一起移动而同时仍执行密封功能。在美国专利第4,575,306号（Monnot）中公开了一个这种密封的例子，其是一种需要在安装期间组装分立部件的部件密封。其他的例子包括美国专利第3,977,737号（Grzina）和第4,509,773号（Wentworth）。

虽然在小型应用中料浆已得到处理，但在大规模输水应用中却产生了很大的挑战，其需要大型高压料浆泵以将料浆泵送很大距离。具体地，在诸如输水应用的应用中，包括在矿物矿石加工（M&OP）工业中的尾渣应用中所使用的大型高压料浆泵，其中，这些泵需要单个或两个加压料浆密封。这些应用还包括在烟道气脱硫（FGD）泵内建立的大型中度研磨低压泵。

这些应用可能磨损极大，要求频繁的叶轮调整及更换高磨损、湿端泵零件与机械密封部件。这些类型的泵表现出大的铸造部件的调准配合和轴承的内间隙以及使用中遇到的由于高压产生的大的泵壳偏斜及管道应变，其通常造成大的轴杆移动和密封面凸缘对准。

这样的高压料浆泵的例子包括由Weir商业发售的HTP500与600型泵，所述泵用在油砂输水与尾渣应用中。这些泵包括在可旋转轴杆上的轴杆套筒以及围绕此轴杆布置的填料箱，从而形成用多个轴向相邻的密封环装填的填料箱腔。不过，这些密封环通常允许沿轴杆泄漏从而会出现很大的漏水成本和泵维护成本。在不能备好供水或备好供水成本上不合算的远程设备中尤其不希望这样。

因此本发明的目的在于提供一种适合于安装在大型料浆泵内的机械密封，所述大型料浆泵被用于诸如尾渣输送与沥青砂矿输送应用中。

用于这些大规模应用的泵，例如Weir HTP 500与600泵，是为达500RPM泵速和高压环境而开发的，所述高压环境可能达到4000kPa（580 psi），这可为运转期间泵的最大可允许工作压强，以及可能达到6000kPa（870 psi）压强，这可能在泵静态输水测试中出现。可预期输水和尾渣料浆有百分之五十以上重量的固体。在一些应用中，最大颗粒尺寸可以是5''×5''×12''通过磨损的5''×5''滤网，因此当安装到轴杆时可能需要全覆盖背衬以保护密封。由于预计在吸入侧衬里上的迅速磨损，本发明设计中的密封将优选地适应62 mm（2.5英寸）轴向调整以允许在这样的应用中所需的叶轮调整，其中，由于轴承间隙、轴杆跳动（run out），及套筒对轴杆的间隙和同心度，对于轴杆跳动来说最糟糕的情况可能在径向上超过0.030英寸，TIR（总指示读数）超过0.076英寸。对于新叶轮径向偏斜通常是在底部，而叶轮磨损会导致不平衡形成在径向间隙附近的轨道。另外，由于标准料浆泵制造的容许公差和在轴承组件与泵轴承组件基部上的轴承组件安装表面之间交接处的预计磨损，此密封需要适应垂直于密封安装表面量出的不到一英寸的TIR和关于轴杆的四分之一TIR同心度，所述泵轴承组件基部相邻泵壳安装并可旋转地支撑轴杆。改进的密封优选地需要适应每2000到3000小时更换叶轮及约1000小时或更短时间就通过轴向调整轴杆来调整叶轮。另外，机械密封优选包括在所需压强下的屏障流体（barrier fluid），其中，该密封设计用于在失去屏障压强时处理580 psi的全过程压强。

本发明的机械密封涉及盒式密封，所述盒式密封开发用于这样的泵：所述泵消除了常规盒式密封设计如果用在具有轴向可调节轴杆的大型料浆泵上时的安装和性能上的问题，其中，本发明机械密封从泵的湿端安装并保持盒式密封的全部优点。基本构思涉及将固定不动的或不可旋转的压盖部件刚性安装到轴承壳体并将密封环与相关联的压盖部件安装到轴杆，其中，密封环与相关联的压盖部件在叶轮调整期间能够与轴杆和相关联的轴承组件一起轴向移动。第二密封形成在固定不动的与可移动的压盖部件之间以允许此轴向轴杆调节。

密封环及相关联的密封面被整合到单个轴杆套筒内，其中，所述单个轴杆套筒消除了套筒上套筒的布置，这种布置通常用在当前可用的料浆密封中。提供此密封面与轴杆套筒布置还减小了密封面的直径。本发明的压盖筒优选具有与其所代替的OEM轴杆套筒相同的ID，端尺寸和面密封。这消除了密封锁定套圈，所述锁定套圈用于消除有问题的密封套筒对泵套筒的卡滞（galling），所述卡滞常发生在安装、移除期间以及已知料浆泵的定期叶轮调整期间，这种卡滞导致料浆堵塞到套筒之间的密直径配合内。消除锁定套圈避免了压力测试上的造成的限制，还降低了总体长度。

在本发明的盒式密封中，固定不动的壳体或密封适配器安装到泵壳并含有适配器环，所述适配器环密封地接触可移动压盖，其中，设置板（setting plate）优选地在轴杆相对轴承壳体的轴向公差内将压盖同心地且轴向地定位到轴杆套筒。密封适配器或固定不动的壳体及配合的压盖是圆柱形的，其消除了常规的盒式法兰并且允许减小这些部件的尺寸以穿过泵的湿端背衬而安装。适配器环优选地在压盖上引导（pilot）或与压盖对准并且不被引导到泵界面，这允许适配器环和相关联的密封适配器在被引导到压盖时安装到泵壳从而适应在这些泵中常见的大的同心泵失准。例如，在HTP 600泵上，这些失准可以为约0.25英寸TIR。

静态或固定不动的压盖垫圈布置在密封适配器上并被相关联的端板俘获，所述相关联的端板安装到适配器环以使垫圈密封地接触可移动压盖。通过拧紧端板上的螺栓从而压缩在端板与适配器环之间的垫圈并将垫圈挤压成与可移动压盖的改进的密封接触子，静态垫圈在可移动的密封压盖与密封适配器之间提供静态密封。在叶轮调整期间通过静态垫圈适应轴杆的轴向移动，所述静态垫圈接触轴向可移动的可移动压盖的OD，其中，静态垫圈优选地从密封适配器及其适配器环的相对的ID表面径向向内突起，从而朝可移动压盖的OD突起。虽然可不要求释放压缩或去掉垫圈，但如果需要的话，可由放松或去掉端板与静态垫圈而通过降低静态压盖垫圈的压缩程度使此轴向轴杆调节变得更容易。

常规的盒式机械密封不能实用地、稳定地或真实地满足大型高压料浆泵的要求。但，改进的机械密封适合了常在这些大型高压料浆泵上遇到的挑战性的环境并在主密封的安装、移除、预防性维护、现场更换和下面详述的操作上提供了另外的优势。

更具体地，本发明的改进的机械密封优选提供超过以前的机械密封的各种优势。所述优势包括：

1. 通过消除在较小规模盒式密封中使用的大直径压盖法兰将密封盒重量最小化，由于已知的HTP泵上压盖会有约27英寸直径，这点尤为有利。

2. 消除已知泵中的现有密封套筒，使密封面插入尺寸最小化。

3. 在改进的机械密封中消除了由于在叶轮安装、移除及间隙调整期间需要轴杆转动而造成的密封套筒对泵套筒和/或设置板的卡滞。改进的密封被设计用于允许周期性的叶轮调整以适应在每运转1000小时达2.5英寸的周期性叶轮轴向调整的情况下2000到3000小时的叶轮寿命。

4. 通过消除套筒之间的间隙与公差改进旋转密封件的跳动。

5. 通过消除常规的密封套筒与工艺流体侧以及大气侧上的泵套筒之间的密实料浆因正常和故障泄露而造成的转移，使密封的移除变得容易。本发明的密封套筒密封在轴向面对端部，从而将轴杆配合与料浆隔离，并允许在轴杆和轴杆套筒之间采用丰富的油脂以易于安装和移除本发明的密封。

6. 相比于常规的料浆泵上的机械密封，本发明的密封设计对于将所述机械密封安装到轴杆上的消费者/用户的知识和技术要求较低。接下来的叶轮调整并不影响密封设定或密封面磨损痕迹对准。

7. 消除了密封套筒锁定或夹持套圈接合泵轴杆，这在料浆应用中由于尘土、油脂及套筒间的卡滞而存在问题，其中，锁定套圈会在运转期间滑动或者在密封安装期间卡滞，因为对于夹持套圈不允许润滑。在使用锁定套圈的情况下，需要进行重定位以便接下来进行叶轮调整。而且，静水压测试压强通常受锁定套圈夹持力限制，但在本发明的盒式密封中避免了这样的限制。

8. 湿端设计，其中，本发明密封从湿端安装在轴杆上，从而起到易于安装与移除的作用。

9. 本发明的密封使用非引导定中的密封适配器，所述适配器由密封压盖外径定位并通过密封各端上的安装板居中地定位到密封/泵套筒从而适应大的非中心的密封适配器对准。

10. 本发明设计中密封适配器静态垫圈优选为O型环并在完成叶轮安装与调整后被压缩且密封到密封压盖外径，其中，所述垫圈是密实垫圈并使用O型环端板和螺栓以实现压缩。可在接下来的叶轮调整期间释放垫圈压缩，并且可以用新的垫圈来替换环形垫圈，所述新的垫圈在一个位置被分开以便进行安装，然后在自由端被胶合在一起以再次形成连续的环形。

11. 周期性叶轮调整不影响所述密封设定。

12. 对于双密封外侧密封选择和叶轮调整来说这最大程度利用了泵密封空腔内的轴向空间。

13. 主密封面由渐细的压盖延伸部遮蔽起来避免受大料浆颗粒的冲击，所述压盖延伸部与密封环和可移动压盖一起移动从而在整个2.5英寸的轴向叶轮调节范围上保持相对于密封环的轴向位置。

14. 密封空腔几何形状保持在叶轮毂、包括密封环与可移动压盖的密封旋转组件和暴露于工艺料浆的渐细的压盖延伸部之间，其中，密封空腔几何形状在整个2.5英寸的轴向轴杆位置上得以保持。此几何形状控制和阻止了金属零件的侵蚀并起到遮蔽内部密封面避免受到大料浆颗粒冲击的作用。对于常规的盒式设计，如果轴杆轴向移动的话，所述密封保持固定不动，使得2.5英寸的轴向轴杆移动会增大在密封与叶轮之间的缝隙，形成高侵蚀涡流并将密封面和泵轴杆暴露于较大料浆颗粒的冲击与侵蚀。

15. 改进的密封设计有助于在叶轮更换期间完全更换（修理）高磨损的主要密封部件而不需要从泵上移除整个密封或干扰密封调整，从而利于经济的预防性维护。关于此点，通常达0.1英寸TIR的轨道轴杆移动会由于每次旋转将料浆擦到密封面OD内而在外径密封界面上造成高度的主密封面磨损。通过从紧急系统停机中消除通常导致泵系统水锤和其它装备损坏的灾难性密封失效，泵和系统操作因数会增加。

16. 固定不动的或不可旋转的密封部件（包括可移动压盖）刚性地安装到轴承壳体以在轴向轴杆调节期间随其移动。固定不动的密封部件刚性安装到轴承壳体，从而纠正了这些部件的轴向设定并消除了安装偏差。密封设定不受可能在大型料浆泵中成为问题的外壳压力膨胀或管线应变所导致的泵壳移动的影响。轴向、角度上且一定程度同心的移动被静态压盖垫圈所适应且不影响旋转密封部件和固定不动的压盖部件的对准。

17. 方案54&32屏障管线被永久安装到用于将可移动压盖与轴承壳体安装在一起的固定不动的夹持环。所述夹持环具有与压盖连通用于向密封机（seal gin）供应流体的密封端口。对于密封安装与更换不需要移除。

18. 所述密封设计通过简单改变套筒与可移动垫圈的部件用相同适配硬件经济地兼容单密封设计。

19. 安装工具设计成促进现场安装和移除，其将会包括重量定中的吊耳并包括到泵轴杆端的螺栓固定附件。

所以，本发明的机械密封为大规模、高磨损泵提供盒式密封设计并提供这里所描述的显著优势。

本发明的其他目标和目的将通过阅读以下说明书及参考附图而显而易见。

附图说明

图1是与本发明结合使用的泵的剖视透视图。

图2是通过第一截面的横截面视图，示出本发明的机械密封安装在轴杆上处于初始位置。

图3是通过从第一截面转过180度所取的第二截面的横截面图，示出轴向偏离开所述初始位置的已调整位置的密封与轴杆。

图4是轴杆与密封的湿端的横截面图，部分示出图2与图3的横截面。

图5是放大的局部视图，示出图2的内侧湿端。

图6是放大的局部视图，示出图2的外侧端。

图7是通过第一横截面的横截面视图，示出本发明的第二实施例，其以可修改的双密封构造示出。

图8是通过从第一截面转开180度所取的第二截面的横截面视图，示出图7的密封。

以下说明中所用的具体术语只是为了参考方便，而不是限制。词汇“上”、“下”、“右”和“左”表示所参考的附图中的方向。词汇“内”和“外”分别指的是朝向和远离设备及其所指部分的几何中心。词汇“近”和“远”指的是元件相对于设备的取向。这种术语包括为形和类似含义的词语。

具体实施方式

参照图1和2，本发明涉及机械密封组件50，其优选地构造成盒式密封，用于大型高压泵单元11，该泵单元11使用时通常受到高度磨损。

这些大规模应用所用的泵，例如Weir HTP 500和600泵是为可能受到高度磨损的各种高压应用，例如输水和尾渣料浆而开发的。本发明的机械密封10结合如图1所示Weir HTP-600泵12一起公开。

泵12是可商购的泵，它的具体结构不在这里详细说明。大致上，泵单元11包括具有支撑在泵基座15上的外泵壳14的泵12，还包括由其各自轴承基座17支撑在邻近于壳14的固定位置上的轴承单元16。轴承单元16的基座17包括向上开口的托架18，其可调整地或可移动地在其内支撑轴杆支撑轴承组件20。

托架18是大致U形以接收轴承组件20，并在支撑从中轴向延伸的调整螺丝或螺栓22的一端包括调整板21。在托架18的相对侧上，托架18包括上肩23，其支撑一对夹持垫或板24，所述夹持垫或板24垂直接收从肩23向上突起的双头螺杆25。轴承组件20通常是圆柱形，并在选定的轴向位置上安放于托架18内，其中，如以下所述，轴承组件20在托架18内的位置可如参考箭头26所示轴向地调整，以适应泵壳14内的磨损。关于此点，轴承组件20包括轴承壳体27，所述轴承壳体27在其内具有可旋转地支撑泵轴杆28的轴承，并包括向下突起的调整凸耳29，调整凸耳29由调整螺丝22接合。螺丝22上的调整螺母22A之一的旋转轴向地驱动凸耳29和相关联的轴承壳体27朝向和远离泵壳14。由于轴承组件20的大尺寸和重量，调整螺母22A允许轴承组件20在托架18内更容易移位。

在定位轴承组件20后，通过将两个夹持垫24放置在其各自螺杆25上，然后将各自螺母30拧到位，轴承组件20被不可移动地固定到位。夹持垫24具有内边缘部分，该内边缘部分与轴承壳体27接合并在螺母30稳固地装好时防止轴承组件20移动。当轴承组件20位于初始位置时，泵12预计受到其内部部件的明显磨损，这降低了泵的性能。尽管用旧的部分最终会需要更换，但可在泵维护期间轴向调整轴承组件20和轴杆28，以恢复某些丧失的功能并使得泵部件在需要更换前的寿命最大化。

如图1所示，轴承壳体20还包括多个圆周间隔的端螺栓32，其以相等的角间距彼此隔开。螺栓32安放在螺纹孔33（图2）内，使得螺栓32的螺栓头抵着轴承壳体20的端面安放，如图1所示。尽管在泵12的常规构造中螺栓32完全相同，通过移除选定数量的这种螺栓32，这允许所暴露的孔33被用于安装密封组件10，如以下进一步讨论的，本发明的密封10被安装到轴承壳体20并被支撑在轴承壳体20上。因此，密封组件10可安装在已有的泵内，作为已有的密封设计的替换，所述已有的密封设计具有与其相关联的明显缺点。

参照图1，前述轴杆28水平伸长，并具有露出以连接到电机或其它驱动装置的外侧端25。在泵的安装和维修过程中，可能必须安装大型驱动器36以在相反的旋转方向上旋转轴杆28。内侧轴杆端36延伸到泵壳14内部内，并具有螺纹以在其上支撑叶轮48。

关于比例尺，应理解轴承单元16的高度接近于平均成年人身高，泵壳14大体上高于此。因此这些部件的重量很大，与这些泵12相关联的规模和操作挑战远大于小型泵和其它类似装备所遇到的。

对于泵12，泵壳14形成为三部分，包括由基座15形成并限定壳14的一半的壳框板40。第二，壳14包括可移除的盖板41，具有与框板40匹配的类似的尺寸和形状，以限定壳14的中空内部。盖板41的端壁具有圆形开口，抽吸盖42安装到该圆形开口，其中，抽吸盖42构造成支撑限定泵室的入口的圆柱形喉道衬套43。泵壳14还包括大致圆环形空心涡形衬里44，其限定泵室并包括出口通路45。

涡形衬里44的与喉道衬套43相对的开放侧还包括盘状框板衬里插件或背磨损衬里46。衬里插件46具有圆形开口47，螺旋轴杆端36通过该圆形开口47延伸到涡形衬里44的内部内。

为实现泵送，叶轮或转子48螺旋安装到轴杆端36。具体地，叶轮48具有安装毂49，安装毂49包括内螺孔49（图1），其开放轴向通过毂端面49A（图2），以接收轴杆端36。在安装期间，起重横梁用于吊起与轴杆28相邻的叶轮49，然后轴杆28旋转以将轴杆端36螺旋固定到毂孔49内，并将叶轮48轴向拖曳到与轴杆端36螺旋接合。然后可重新安装抽吸盖42和喉道衬套43。

初始安装后，轴杆安装的叶轮48的端面定位在紧邻于喉道衬套43的相对内表面，如图1所示。这通过以下方式实现：优选地用驱动器36缓慢旋转轴杆28，同时用调整螺母22A和轴承凸耳29将轴承组件20和轴杆28朝抽吸盖42轴向移位，由此移动缓慢旋转的叶轮48直到它摩擦喉道衬套43。然后调整螺母22A用于将叶轮48从喉道衬套43撤回几分之一厘米，以优选地在其间限定小的间隙。然后轴承组件20被夹持垫23夹持到位，夹持垫23在泵运行期间将轴杆28及其相连的叶轮48保持在选定位置。

一段时间以后，叶轮48因被泵送的流体的磨蚀性而受到磨损，因此增大了叶轮48与喉道衬套43之间的间隙，并不利地降低了泵12的性能。通常在1000小时运转之后，通过将叶轮48朝喉道衬套43向后轴向调整而调整叶轮48以提高性能。通过松开夹持垫23并利用调整螺母22A以轴向调整轴杆28和叶轮48以重置所需的叶轮/喉道衬套间隙，这以与上述相同的方式而实现。

尽管该泵结构是可商购的，这些泵已采用填塞箱和被挤入填塞箱室内的密封环以试图密封由旋转叶轮48泵送的工艺流体免于沿轴杆28通过衬里插件46内的开口47泄露。这如前所述有明显缺点和问题。

因此本发明涉及优选地形成为盒式密封的改进的机械密封组件50（图2-4）。密封组件50优选地采用固定不动的壳体或密封适配器51，其设置有泵12并安装到泵壳14，并包括安装到密封适配器51的适配器环71和支撑在轴承组件20上的可移动压盖52，从而随轴承壳体27和轴杆28轴向移动，但在其旋转期间相对于轴杆28不可旋转。所示实施例中的密封组件50包括两组54和55可相对地旋转的密封环56/57和58/59，其具有相对的密封面，限定沿相对的密封面径向延伸的密封区域。密封环组54和55包括固定不动的或不可旋转的密封环56和58，其不可旋转地支撑在压盖52上并在叶轮调整期间随其轴向移动。另一密封环57和59由轴杆套筒85安装到轴杆28，从而在叶轮48的驱动操作期间随轴杆28旋转。在压盖52与轴杆套筒85之间限定径向间距60，以限定密封室，密封环56/57和58/59位于所述密封室内。轴杆套筒85和可旋转密封环57和59还与轴杆28、轴承壳体20和带有其不可旋转密封环56和58的压盖52统一地轴向移动。所有这些部件在叶轮调整期间一起轴向移动。

但是，适配器环70因其连接到泵壳14而保持固定不动并且不轴向移动。经由静态垫圈62来适应轴杆28在叶轮调整期间的轴向移动，所述静态垫圈62密封接触轴向可移位的可移动压盖52的外径（OD），其中，垫圈62优选地朝可移动压盖52的OD径向向内突起。这在可移动压盖52与适配器环72之间限定第二密封，其允许压盖52相对于密封适配器51轴向或滑动移动，同时防止工艺流体在这些相对可滑动部件之间泄露。

对于密封结构来说更具体的是，密封适配器51（图2-4）是大致盘形，并具有被圆周侧壁66限制在其周边上的适配器端壁65。密封适配器51布置在壳框板40的内部上，从而部分地封闭在这一框板40上限定的圆形开口40A。密封适配器51类似地包括适配器开口51A，但其直径小于框板开口40A，如图3所示。密封适配器51由多个紧固件67被不可移动地固定到位在泵壳14的框板40上。这些紧固件67优选地包括与可与它接合的适配器侧壁66和螺母69接合的双头螺杆68，其中，紧固件绕适配器侧壁66的圆周在角度上隔开。

在泵安装和维修期间，框板40和轴承单元16可在其各自基座15和17上保持固定不动，而抽吸盖42、喉道衬套43、叶轮48和衬里插件47可一个接一个地依次安装和移除通过移除抽吸盖42后生成的泵壳14的开放侧。以这种方式，泵轴杆28的湿端36露出，整个机械密封组件50可通过开放壳侧安装在泵轴杆28上或从泵轴杆28拆下。

由于这些部件的尺寸和重量较大，使用起重横梁，其从起重机钩悬挂向下，并具有各种安装臂以将泵部件临时固定到起重横梁，然后允许将每个部件定位在其所需位置直到在安装和移除泵部件期间分别安装或移除适当的紧固件。机械密封组件50优选地形成为盒式密封，其作为组装的单元安装到轴杆28，然后通过叶轮48的安装而被俘获在轴杆28上，还由如后所述的额外的连接器结构连接到轴承组件20。

密封适配器51安装并由紧固件67紧固到泵壳14的框板40，且在维修期间通常保持为已安装。然后，安装衬里插件46，使框板40和衬里插件46的相对面被O型环形垫圈51A密封（图3）。参照图2，然后将叶轮48定位成邻近于螺纹轴杆端36（图1），轴杆28如上所述缓慢旋转，以向内拉叶轮直到带有螺纹的轴杆端36拧入叶轮毂49内的相应的开放端毂孔内并且叶轮48接触轴杆套筒85。用于机械密封组件50的该湿端设计在本发明的机械密封组件50从湿端36安装在泵轴杆28时有优势，由此起到易于安装和移除泵部件和本发明密封组件50的部件的作用。在每1000小时运转可能经历高达2.5英寸的周期性叶轮轴调整的情况下，将会进行周期性的叶轮调整以适应2000到3000小时的典型的叶轮寿命。

图2示出完成安装后在初始位置上的叶轮48，其中，在叶轮表面和其它泵部件，例如衬里插件46和密封适配器51的相对表面之间有初始间距。但是，如前所述，叶轮48在使用期间受到磨损，并且周期性地轴向调整叶轮48，而图3示出叶轮48在相比图2朝左移位的调整位置上。图4对比地示出一个在另一个之上的叶轮位置，其中，应注意端衬里46和密封适配器51在轴调整期间保持固定不动，而叶轮端面49A如参考箭头49B所示轴向移位。因此，在轴杆调整期间，叶轮48、轴杆28、轴承组件20和机械密封组件50的许多部件一起移动，如图2-4中显而易见。

为使这种调整可行，机械机械密封组件50包括通过安装到泵壳14而保持固定不动的部件，以及能够随轴杆28轴向移动的另外的部件，其中，在固定不动的和可移动的部件之间限定第二密封以防止工艺流体的流体泄露，同时允许在这些部件之间轴向移动。

对于固定不动的密封部件，密封组件50包括由多个螺栓71安装到密封适配器51并围绕压盖52的适配器环70（图2-4）。O型环垫圈72在适配器环70和密封适配器51之间受压以防止其间的流体泄露。

为了密封压盖52的OD，适配器环70与端板73一起设置，并压缩在静态位置保持固定不动的密封适配器垫圈75，端板73由紧固件74紧固到适配器环70。静态垫圈75在端板73和适配器环70之间受到压缩从而向内径向突起小段距离，并密封地接触可移动密封部件，具体地，接触可移动密封压盖52。如图5可见，密封适配器垫圈75优选地是O型环，其限定在完成叶轮安装和调整之后压缩并密封到密封压盖52的外径（OD）76的静态垫圈，而垫圈75是密实垫圈，并使用端板73和螺栓或紧固件74以实现其压缩。在后续的叶轮调整期间可释放垫圈压缩，并且垫圈75可由新的垫圈更换，新的垫圈在沿其长度的一个位置被分开以便进行安装，然后在其自由端被胶粘在一起以限定连续的环形O型环。

如图5更具体地，密封适配器51和适配器环70是未经引导的（non-piloted），允许相对于密封适配器51径向改变适配器环70的位置，从而适应泵轴杆28，或压盖52的径向位置上的变化。在这点上，每个螺栓71具有螺旋地接合在各自孔78内的自由端71A，所述孔78形成在密封适配器51的端面内。孔78是侧向开放的螺纹盲孔。

然而，适配器环70的尺寸超过通孔79，通孔79大于螺栓71的柄71B的直径，使得在通孔79中提供径向间隙，在最终紧固前适配器环70相对于螺栓71有一些径向移动的自由度。螺栓柄71B宽松地通过通孔79，其中，适配器环70的径向位置由与适配器环垫圈75接触的压盖52的径向位置决定，并且因为在压盖52和轴杆28之间连接的设置板特征而由轴杆28的径向位置决定，如本文将进一步描述的。因此，密封适配器51和适配器环70能适应密封适配器结构中的大的非同心对准。一旦设置适配器环70的位置，则紧固螺栓71以优选地固定径向位置。

对于端板73，端板螺栓74具有自由端74A，其与适配器板70内的盲孔80螺纹接合。螺栓柄74B穿过端板73内形成的通孔81，并紧固螺栓74以在尺寸过小的凹处82内压缩静态垫圈75并将其朝轴向可移动压盖52的OD 76径向向内挤压，以在其间密封接触。

密封适配器垫圈75在压盖52和密封适配器51和适配器环70之间通过紧固件74以增加与压盖52的径向密封接触提供静态密封。叶轮调整期间轴杆28的轴向移动仍由密封适配器垫圈75适应，密封适配器垫圈75允许密封适配器垫圈75轴向移动，同时保持其间的第二密封。该轴向的轴调整可由密封适配器垫圈75的减少压缩而促进，需要时通过松开或移除密封适配器垫圈75或密封适配器垫圈75，但这对于轴向的轴调整来说不是必需的。

如对轴向可移动密封部件，密封部件要么被支撑轴杆28上以随其旋转，要么在压盖和轴承组件20上从而相对于轴杆的旋转是不旋转的或固定不动的。轴杆安装部件包括轴杆套筒85，其滑到轴杆28上，并在其上支撑可旋转密封环57和59。轴杆套筒85优选地包括主套筒体86和附接到主套筒体86的内侧湿端的端套筒体87。如图5和6可具体看出，主套筒体86具有内径（ID）88，其紧密配合到轴杆28的外径（OD）89上，使得轴杆套筒85可在安装期间滑动到轴杆28上。主套筒体86的径向厚度被选择成消除商用HTP泵中所用的套筒上套筒的设计，这提供如上所述的优势。在这一点上，通过消除在套筒之间的间隙和公差，实现改进旋转密封零件的跳动（run-out）。

另外，提供径向突起背凸缘90，其通过合适的驱动销连接以使密封环59旋转而支撑可旋转密封环59。外侧套筒端也具有密封槽91（图6）。

为轴向定位轴杆套筒85，主套筒体86具有外侧端面92，其邻接抵靠与轴承组件20相关联的相对端面93，如图6所示，而外侧套筒端由O型环或垫圈94密封。在所示实施例中，端面93由叶轮释放套圈93A限定，其释放因叶轮驱动力矩导致的从叶轮到轴杆螺纹的压缩负载。

参照图5，主套筒体86的内侧套筒端具有第一端面96，其邻接抵靠端套筒体87的相对端面97，其中，该接头由O型环98密封。主套筒体86和端套筒体87被刚性连结到一起，并由紧固件99引导，从而被连结在一起作为单个单元，以形成轴杆套筒85并保持这些被连结的部件同心，以使轴杆到套筒的间隙最小化。端套筒体87的ID形成上述ID 88的延伸，从而在套筒安装期间允许轴杆套筒85沿轴杆OD 89轴向滑动以便获得紧密配合。优选地，套筒ID 88和轴杆OD 89的相对表面优选地提供有油脂以有助安装并避免这些表面在轴杆旋转期间卡滞，在将叶轮48安装到轴杆28时会发生这种卡滞。

为在轴杆套筒85上支撑湿端密封环57，端套筒体87（图5）具有大致L形剖面，以限定朝外径向突起的内侧背凸缘101，并支撑内侧密封环57，从而通过驱动销连接而驱动该密封环57。在这里示出的设计中，轴杆套筒85支撑两个密封环57和59以限定双密封结构。但是，轴杆套筒85也可通过消除密封环中的一个而形成为单密封结构，例如通过消除背凸缘90和密封环59，使得剩下的密封环57在单密封结构中起作用。对于双密封外侧密封选择和叶轮调整，这最大程度利用了泵密封空腔内的轴向空间。因而本发明的密封设计能用相同的适应性硬件，通过简单地改变套筒85和压盖52的部件而经济地兼容单密封设计。备选的套筒构造在以下讨论的图7和8示出，其使得同一轴杆套筒85-1可修改以用于图7和8的双密封结构或去除所选轴杆套筒部件的单密封结构两者。

为了轴向定位和限制轴杆套筒85，端套筒体87还包括内侧端面102，其邻接抵靠相对的叶轮毂面49A。在该接头处由毂垫圈103生成第二密封，毂垫圈103优选地形成为在相对面102和49A之间受到压缩的O型环。一旦叶轮48被螺纹接合到轴杆28，轴杆套筒85在叶轮端面49A和与释放套圈/轴承相关联的端面93之间轴向受压。在相对表面88和89处的套筒/轴杆界面由所述垫圈103（图5）和94（图6）相对于工艺流体和污染物密封。因此在该套筒/轴杆界面处消除了卡滞，不然因为叶轮安装、移除和间隙调整期间所需的轴杆旋转而可能发生卡滞。本发明的轴杆套筒85在轴向面对端由这些垫圈103和94密封，这由此将轴杆配合与料浆隔离开，并允许在表面88和89之间使用丰富的油脂以便于安装和移除。由于垫圈103和94起到密封轴杆套筒85的相对端的作用，在改进的密封组件50中有助于密封移除，从而在工艺流体侧以及在大气侧消除相对的套筒和轴杆表面88和89之间的密实料浆因正常和故障泄露而转移。

由于轴杆套筒85通过叶轮48与轴承组件20之间的限制而被固定到轴杆28，本发明的设计不需要接合泵轴的密封套筒锁定或夹持套圈，这种锁定或夹持套圈因灰尘、油脂和套筒之间的卡滞而有问题，其中，锁定套圈会在操作期间滑动或者因为夹持套圈无法润滑而在密封安装期间卡滞。另外，静水压试验压力通常受到锁定套圈夹持力限制，但在本发明的盒式密封50中避免这种限制，在这里，叶轮48既在轴向上将轴杆套筒85固定在固定位置，同时还防止轴杆套筒85在运转期间相对于轴杆28旋转。

由于轴杆套筒85轴向固定在轴杆28上，套筒85必须随轴承组件20、轴杆28和叶轮48轴向移动，使得密封环57和59相对于这些可移动部件的轴向位置不被改变。因此，周期性的叶轮调整不影响密封设定。

另外如图5可见，通过提供由紧固件106紧固到套筒端面102的临时设置板或保持器105，压盖52也相对于轴杆套筒85径向地固定。设置板105具有分别与端套筒体87的外角109和压盖52的内角110协作的内肩和外肩107和108，以将压盖52径向地定位在相对于轴杆套筒85的固定径向位置上。这在安装期间保证了这些部件的相对径向位置，其中，设置板105在安装期间安装到盒式密封50直到适配器环70被牢固地用上述螺栓74固定到位。这确保适配器环70和压盖52相对于轴杆套筒85和套筒85所安装的轴杆28径向对准。在安装叶轮48之前，移除设置板105和螺栓106，然后将叶轮48螺纹旋到轴杆28上以将盒式密封组件50轴向安置和固定到位。

接着如对压盖52，压盖52优选地由三个环状或柱状压盖部111、112和113形成，在密封环56、57、58和59，轴杆套筒85和压盖52组装期间，这些压盖部111、112和113轴向堆叠在一起。这些压盖部111、112和113由多个角度上隔开、轴向延伸的紧固件115轴向连结在一起。

外侧压盖部111在图6中示出，并具有紧靠设置槽91的紧密围绕主套筒体86的设置套圈116，还具有外压盖壁117，其与轴杆套筒85径向隔开以在其间接收和容纳密封环58。设置套圈116和压盖壁117之间的接合处不可旋转地支撑背环118，同时允许背环118弹簧偏压地轴向移动。背环118接下来支撑密封环58，其被轴向偏压成与可旋转密封环59密封接触，使得这些密封环58和59的相对密封表可相对旋转以在其间限定密封区域。这对于双密封来说是优选配置，但在单密封结构中可去除密封环58和背环118。

为了径向和轴向定位压盖52，外侧压盖部111包括多个设置板120，其在周向上间隔开并具有延伸到轴杆套筒85的设置槽91内的径向腿。径向腿被轴向螺纹121拧到压盖部111的设置套圈116，同时轴向腿被径向螺纹122拧到设置套圈116，使得轴向螺纹121和径向螺纹122将外侧压盖部111相对于轴杆套筒85分别轴向和径向定位。但是，设置槽91相对于插入其内的设置板腿的厚度来说轴向超尺寸，使得安装期间当压盖52连接到轴承组件20时能进行轴向压盖位置的某些调整。

为将压盖部111固定到轴承壳体27，提供由角度上隔开的紧固件126紧固到压盖部111的环形夹持环125（图3）。夹持环125朝压盖部111外径向突起，并包括与长形间隔器128接合的尺寸过大的通孔127。间隔器128具有主体129以及第一螺纹端130，主体129具有六边形轮廓，尺度类似于螺栓头以允许由工具旋转，第一螺纹端130旋入上述预先存在的壳体孔33之一中。通过将已有的紧固件从轴承组件20内的其各自孔33移除并用间隔器128代替，这针对每个间隔器128而实现。间隔器128还因为主体129的形状而执行紧固件32的螺栓连接功能，同时还起到用于将压盖52连结到轴承壳体27的长形连接器的作用。

间隔器128具有宽松地延伸通过通孔127的自由第二端131，还具有在其上接收螺母133的螺纹端部132，使得夹持环125可被牢固地压在螺母133和主间隔器体129之间。因此，间隔器128和相关联的螺母133固定这种夹持环125相对于轴承组件20的轴向和径向位置，并在叶轮调整期间使互联的压盖52随轴承组件20一起移动。由于通孔127是过尺寸的且基本上未被引导，压盖52的径向位置仍由设置套圈120相对于轴杆套筒85对准。一旦螺母133被拧紧，则压盖52随轴杆28和轴承组件20移动。该夹持环125则可在维修期间保持定位。

优选地，机械密封50的双密封结构包括在限定于密封环对54和55之间的腔内的所需压力下的屏障流体，其中，密封50被设计成在失去屏障压力的情况下处理580 psi的满工艺压力。在这方面，方案54&32屏障管线永久安装到用于将压盖52和轴承壳体27安装在一起的固定不动的夹持环125。为连接该管线，夹持环125密封了出口端口134A和135A（图6），所述出口端口134A和135A径向延伸然后轴向延伸，并与在压盖52内镗出的轴向和径向出口通路136A和137A连通，以将供应到密封环的屏障流体排出。图3示出夹持环入口端口134B和135B和压盖入口通路136B和137B，其将屏障流体供应到密封腔。对于密封安装和更换来说不必移除该管线。

接着，压盖52具有夹在端压盖部111和113之间的中压盖部112，其中，中压盖部112由形成在各自压盖部111和113内的定位凸缘111A和113A径向定位。中和内侧压盖部112和113接下来支撑背环140（图5），其不可旋转地支撑密封环56。如图3可见，背环140和密封环56被弹簧偏压以轴向移动，使得密封环56密封地接触相对的密封环57。

以这种方式，密封环56和58不可旋转地支撑在压盖52上，而相对的密封环57和59随轴杆28一起旋转。但是，所有这些密封环56-59在叶轮调整期间与其它密封部件一起轴向移动。固定不动的密封部件刚性安装到轴承壳体27，因而校正这些部件的轴向状态，并消除安装者的随意性。密封设定不受因壳压力膨胀或管线应变而造成的泵壳移动的影响，这在大型料浆泵中会成为问题。轴向、角度及某种程度的同心移动通过密封适配器垫圈75适应，并且不影响旋转的密封部件与固定不动的压盖部件的对准。

为在压盖外径76与静态垫圈75之间实现第二密封，外径76由光滑的圆柱形压盖表面143限定，其沿内侧压盖部113的轴向长度延伸，使得静态垫圈75可沿轴向压盖长度光滑移动。轴向压盖长度提供重要的轴向叶轮调整量。该压盖表面143如图5所见向左延伸，其中，压盖部113在渐缩的屏板或压盖延伸144处终止。屏板144延伸经过密封环56和57，并限定上述内角108，该内角108接合设置板105以径向定位屏板144和径向朝轴杆套筒85外的压盖部113。渐缩的屏板144的内部由渐缩屏板面145限定，其从位于密封环56和57外侧的第一边缘开始径向朝外渐缩并在内角108处结束。

因此，由密封环56和57限定的主密封面由渐缩的屏板或压盖延伸144遮蔽免受大料浆颗粒冲击。屏板144随密封环56和57和可移动压盖52移动并相对于密封环56和57在整个2.5英寸轴向叶轮调整范围内保持轴向位置，如图2-4所示，因此，密封空腔几何形状保持在叶轮毂48、包括密封环56和57及轴杆套筒85的密封旋转组件和暴露于工艺料浆的渐缩的压盖延伸144之间，其中，密封空腔几何形状在整个2.5英寸轴向轴位置中保持。这种恒定的几何形状控制金属部件的侵蚀。

相反，对于常规的盒式设计，如果轴杆轴向移动，则密封环保持固定不动，使得2.5英寸的轴向轴移动会增加密封环与叶轮之间的缝隙，形成高侵蚀涡流，并将密封面和泵轴杆暴露于较大料浆颗粒的冲击与侵蚀。

作为另一优势，改善的密封设计有助于在叶轮更换期间完全替换（修理）与密封环56和57相关联的高磨损主要密封部件，而不需要从泵12移除整个密封50或干扰密封调整，因此有助于经济的预防性维护。在这方面，通过每次旋转时将料浆擦到密封面OD内，TIR中通常小于0.1英寸的轨道轴杆移动可能在外径密封界面处导致高的主密封面磨损，其中，这种磨损部件可在泵拆卸和维护期间通过湿端被更换。这种磨损部件的更新不会要求移除大多数密封部件，其中，在移除叶轮48时，密封环56和57及背环140及其相关联的零件，例如驱动销、弹簧和O型环可简单地通过移除端套筒体87而容易地更换。通过容易地更新磨损的部件，将能够通过从紧急系统停机中消除通常导致泵系统水锤和其它装备损坏的灾难性密封失效，而使得泵和系统操作因数增加。

另外，与料浆泵上的常规的机械密封相对时，本发明的密封设计需要较少的消费者/用户知识和技能以将机械密封50安装在轴杆28上。后续的叶轮调整不影响密封设定或密封面磨损痕迹对准。

为有助于安装和移除盒式密封组件50，在起重梁上优选地提供安装工具，其将包括重量居中的起重凸耳并包括到泵轴杆端的螺栓连接附件。

基于前述内容，会理解，通过将适配器环70安装到泵壳14并提供具有静态垫圈75的适配器环70，所述静态垫圈密封接触可移动压盖52，本发明的盒式密封50为大型高压泵12提供改进的性能。适配器环70优选地在压盖52上引导或与压盖52对准，并且不被引导到泵界面，这允许适配器环70和相关联的密封适配器51在被引导到压盖52时安装到泵壳14，这由此适应在这些泵上常见的大的同心泵失准。

通过将垫圈75压缩成与可移动压盖52的增强的密封接触，静态垫圈75在可移动密封压盖52与适配器环70之间提供静态密封。叶轮调整期间轴杆28的轴向移动经由静态垫圈52而适应。

优选地，例如在维修期间，适配器环70和端板73保持安装到泵壳14，而夹持环125保持安装到轴承组件20。因此，任何屏障流体管线可保持连接。但是，压盖52、轴杆套筒85及其相关联的部件例如密封环连接在一起成为盒式组件，并可作为组装好的单元安装或移除，优选地从湿端安装和移除。

常规的盒式机械密封不能实用地、稳定地或真实地满足大型高压料浆泵的要求。但是改进的机械密封50适应在这些大型高压料浆泵上通常会经历的挑战性的环境，并提供与安装、移除、预防性维护、现场更换主要密封和操作有关的其它优点，如以下更详细的说明。

在图7和8的修改设计中，轴杆套筒85支撑两个密封环，如密封环57和59，以限定双密封结构。图7和8参照外侧密封环如密封环59-1，因其具有某种程度上修改的形状。但是，密封环59和59-1的整体结构和功能是相同的，且与轴杆套筒85-1的修改结构较少关联。如前所述，上述轴杆套筒85可通过消除密封环中的一个而形成单密封结构，例如通过消除背凸缘90和密封环59，使得剩余的密封环57在单密封结构中起作用。但是，修改的轴杆套筒85-1将背凸缘90-1形成为可分离部件，其可从轴杆套筒体150移除。轴杆套筒体150基本上是轴杆套筒85的圆柱部分，背凸缘90-1可移除地连接到该部分。如果安装了背凸缘90-1，其支撑邻近于密封环58-1的密封环59-1，以限定双密封结构。如果去除背凸缘90-1，密封环59-1和58-1也被移除，使得在单密封结构中只保留内侧密封环56和57。

在一个可能的设计中，背凸缘90-1可形成为多个零件，包括内环151和外凸缘部152，其由连接器，例如安装螺丝153可移除地安装到套筒体150。为将该密封组件定位在套筒体150上，套筒体150的外圆柱表面优选地包括空心定位凹部154，其径向朝外开放并接收安装螺丝153的内端。以这种方式，密封环59-1被安装以在轴上旋转。

通过松开安装螺丝153，可与密封环59-1、58-1和相关联的驱动销15和O型环156一起从轴杆套筒体150移除后凸缘59-1。这使内外侧腔157没有密封环58-1和59-1从而限定单密封结构。

对于双密封外侧密封选择和叶轮调整来说这最大程度利用了泵密封空腔内的轴向空间。通过简单地改变套筒85-1，从而增加或移除由密封环58-1和59-1限定的外侧容器密封所用的部件，本发明的密封设计因而能利用相同的适应性硬件经济地兼容单密封设计。

尽管为解释的目的已公开了本发明的具体优选实施例，应认识到所公开装置的变型或修改，包括零件的重新布置，也落在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种用于具有轴杆的泵的盒式密封，所述轴杆围绕轴杆轴线旋转并由轴承组件支撑，所述轴承组件能够随所述轴杆轴向移动以便调整叶轮位置，所述盒式密封包括：

轴向延伸以限定内侧与外侧套筒端的轴杆套筒，所述内侧与外侧套筒端分别限定轴向面对的相对的第一与第二端面，所述轴杆套筒具有径向向内面对的内套筒表面，用于紧密配合在所述轴杆的外轴杆表面上；

圆柱形的压盖，所述压盖配合在所述轴杆套筒上并围绕所述轴杆套筒，并在所述压盖与所述轴杆套筒之间限定径向空间，所述压盖具有限定所述径向空间的相对端的内侧压盖端与外侧压盖端，其中，所述外侧压盖端具有设置构件，所述设置构件能够接合在所述压盖与所述轴杆套筒之间以相对于所述轴杆套筒径向与轴向地定位所述压盖，使得所述轴杆套筒与所述压盖在安装在所述轴杆上之前能够连结在一起，所述压盖具有在径向相对方向上面对的外和内压盖表面，其中，所述内压盖表面面向所述轴杆套筒以限定所述径向空间；

限定相对的密封面的至少一对相对的第一和第二密封环，所述第一密封环在所述径向空间内被支撑在所述轴杆套筒上从而随所述轴杆套筒及轴杆一起旋转，并且所述第二密封环在所述径向空间内被固定不动地支撑在所述压盖上，使得所述第一与第二密封环在轴杆旋转期间能够相对地旋转；以及

能够安装在所述泵上并可移除地安装在所述压盖上的适配器环，其中，所述适配器环具有环紧固件以将所述适配器环固定不动地安装到所述泵，所述适配器围绕所述外压盖表面布置并具有静态密封垫圈，所述静态密封垫圈布置成与所述外压盖表面密封接触并允许所述外压盖表面沿所述静态密封垫圈轴向地滑动，使得所述压盖、所述轴杆套筒和所述密封环能够随所述轴杆一起轴向地移动，同时在所述滑动期间所述外压盖表面保持与所述静态密封垫圈密封接触。

2.如权利要求1所述的盒式密封，其中，所述第一与第二密封环设置成紧靠所述内侧套筒端与所述内侧压盖端以便暴露给所述泵的工艺流体，所述轴杆套筒能够安装到所述轴杆以便随其轴向移动。

3.如权利要求2所述的盒式密封，其中，所述轴杆套筒在紧靠所述外侧端处具有能够与所述设置构件接合的设置成形部。

4.如权利要求3所述的盒式密封，其中，所述设置成形部是槽。

5.如权利要求1所述的盒式密封，其还包括可移除地安装到所述轴杆套筒与所述压盖的所述内侧端的设置构件，所述设置构件在所述内压盖表面相对于所述轴杆套筒之间保持固定的径向间隔。

6.如权利要求5所述的盒式密封，其中，所述适配器环相对于所述环紧固件是未经引导的以在安装到所述泵时允许调整所述适配器环的径向位置，所述紧固件在收紧时固定所述适配器环的径向位置并与所述压盖相接触地固定所述压盖的径向位置。

7.如权利要求6所述的盒式密封，其中，所述设置构件在固定所述适配器环的径向位置后是可移除的。

8.如权利要求1所述的盒式密封，其中，所述压盖包括连接器，所述连接器能够连接到所述轴承组件使得所述压盖随其轴向移动，所述连接器在收紧之前与所述压盖未引导以适应由所述轴杆中的变化引起的所述压盖的径向位置中的变化。

9.如权利要求1所述的盒式密封，其中，所述轴杆套筒包括在所述内与外套筒端上的轴杆套筒垫圈以防止在所述轴杆密封与所述轴杆之间的流体泄漏。

10.在具有泵壳、在所述泵壳内的叶轮、旋转所述叶轮的轴杆以及轴承组件的高容量泵组件中，所述轴承组件可旋转地支撑所述轴杆并能够轴向移动以在叶轮调整期间移动所述轴杆和所述叶轮，所述泵组件包括安装到所述轴杆的盒式密封用于防止所述泵壳内的工艺流体的泄漏，所述盒式密封包括：

轴向延伸以限定内侧与外侧套筒端的轴杆套筒，所述内侧与外侧套筒端分别限定轴向面对的相对的第一与第二端面，所述轴杆套筒具有径向向内面对的内套筒表面，用于紧密配合在所述轴杆的外轴杆表面上，所述轴杆套筒被所述叶轮与所述轴承组件轴向地俘获从而随其轴向地移动；

圆柱形的压盖，所述压盖配合在所述轴杆套筒上并围绕所述轴杆套筒，并在所述压盖与所述轴杆套筒之间限定径向空间，所述压盖具有限定所述径向空间的相对端的内侧压盖端与外侧压盖端，其中，所述外侧压盖端具有设置构件，所述设置构件能够接合在所述压盖与所述轴杆套筒之间以相对于所述轴杆套筒径向与轴向地定位所述压盖，使得所述轴杆套筒与所述压盖在安装在所述轴杆上之前能够连结在一起，所述压盖具有在径向相对方向上面对的外和内压盖表面，其中，所述内压盖表面面向所述轴杆套筒以限定所述径向空间；

限定相对的密封面的至少一对相对的第一和第二密封环，所述第一密封环在所述径向空间内被支撑在所述轴杆套筒上从而随所述轴杆套筒及轴杆一起旋转，并且所述第二密封环在所述径向空间内被固定不动地支撑在所述压盖上，使得所述第一与第二密封环在轴杆旋转期间能够相对地旋转；以及

安装在所述泵壳上并可移除地安装在所述压盖上的适配器环，其中，所述适配器环具有环紧固件以将所述适配器环固定不动地安装在所述泵壳上，所述适配器围绕所述外压盖表面布置并具有静态密封垫圈，所述垫圈布置成与所述外压盖表面密封接触并允许所述外压盖表面沿所述静态密封垫圈轴向地滑动，使得所述压盖、所述轴杆套筒和所述密封环能够随所述轴杆一起轴向地移动，同时在所述滑动期间所述外压盖表面保持与所述静态密封垫圈密封接触。

11.如权利要求10所述的泵组件，其还包括可移除地安装到所述轴杆套筒与所述压盖的所述内侧端的设置构件，所述设置构件在所述内压盖表面相对于所述轴杆套筒之间保持固定的径向间隔。

12.如权利要求11所述的泵组件，其中，所述适配器环相对于所述环紧固件是未经引导的以在安装到所述泵壳期间允许调整所述适配器环径向位置，所述紧固件在收紧时固定所述适配器环的径向位置并与所述压盖相接触地固定所述压盖的径向位置。

13.如权利要求12所述的泵组件，其中，所述设置构件在固定所述适配器环的径向位置后是可移除的。

14.如权利要求10所述的盒式密封，其中，所述压盖包括能够连接到所述轴承组件的连接器使得所述压盖随其轴向地移动，所述连接器在收紧之前未被引导到所述压盖以适应由于所述轴杆中的变化而引起的所述压盖的径向位置中的变化。

15.如权利要求10所述的盒式密封，其中，所述轴杆套筒包括在所述内与外套筒端上的轴杆套筒垫圈以当在所述叶轮与所述轴承组件之间压缩时防止在所述轴杆密封与所述轴杆之间的流体泄漏。

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