CN105793626A - 转子轴密封组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于沿转子轴进行密封的轴密封组件。该轴密封组件包括密封壳体、环形内密封构件、环形外密封构件、环形中间元件和端板。密封壳体具有密封构件孔和轴孔。环形内密封构件和环形外密封构件均被配置为设置于密封构件孔中。中间元件在密封构件孔中设置于内密封构件与外密封构件之间。端板被附接至密封壳体并且覆盖密封构件孔的部分。中间元件相对密封壳体偏置内密封构件并相对端板偏置外密封构件。

Description

转子轴密封组件

技术领域

本发明总体上涉及具有一个或多个旋转轴的机械，具体地涉及用于旋转轴的密封件。

背景技术

许多类型的机械包括设置于壳体内的一个或多个旋转轴。通常，有必要提供用于密封壳体与旋转轴之间的接口的密封件。在许多情况中，机械操作的环境为恶劣的环境，在这种环境中，材料可能进入轴密封件并危害密封性能。此外，旋转轴经常受偏转和行进的限制，这会对密封件造成机械损伤。因此，需要可在恶劣的环境中有效进行密封的轴密封件，以及可适应转子轴偏转和不对准的轴密封件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于沿转子轴进行密封的轴密封组件。轴密封组件包括密封壳体、环形内密封构件、环形外密封构件、环形中间元件和端板。密封壳体具有内表面、外表面、外径向表面、密封构件孔和轴孔。轴孔被配置为接纳转子轴。环形内密封构件和环形外密封构件配置为设置于密封构件孔内。中间元件在密封构件孔内设置于内密封构件和外密封构件之间。端板具有轴孔。端板附接至密封壳体并且覆盖密封构件孔的一部分。中间元件抵靠密封壳体偏置内密封构件并抵靠端板偏置外密封构件。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于沿转子轴进行密封的轴密封组件。轴密封组件包括密封壳体、环形内密封构件、环形外密封构件、环形中间元件和端板。密封壳体具有内表面、外表面、外径向表面、具有内径向直径的密封构件孔和轴孔。环形内密封构件配置为设置于密封构件孔内。内密封构件具有外径向直径。环形外密封构件配置为设置于密封构件孔内。外密封构件具有外径向直径。环形中间元件在密封构件孔内设置于内密封构件和外密封构件之间。端板具有轴孔。端板附接至密封壳体上并覆盖密封构件孔的一部分。密封构件孔的内径向直径大于内密封构件和外密封构件的外径向直径。

根据本发明的另一方面，提供了一种连续混合器。该连续混合器包括壳体、至少一个转子轴和至少一个轴密封组件。转子轴可操作以在壳体内围绕旋转轴线旋转。轴密封组件与上述轴密封组件相同。

根据本发明的另一方面，提供了一种压紧处理器。该压紧处理器包括框架、连续混合器、挤压机和挤压机料斗斜道。连续混合器包括壳体、可操作以在壳体内围绕旋转轴线旋转的至少一个转子轴和用于沿转子轴密封进行密封的至少一个轴密封组件。轴密封组件与上述轴密封组件相同。挤压机料斗斜道在连续混合器和挤压机之间延伸。

本发明上述方面中的任何方面的实施方式可包括一个或多个下述元件。例如，密封壳体可包括与密封构件孔连通的至少一个流体端口，该流体端口提供进入密封构件孔的流体通道。作为另一示例，内密封构件和/或外密封构件可包括用于与转子轴接合的唇形密封件。作为另一示例，轴密封构件可包括可操作以阻止内密封构件的旋转的至少一个抗旋转构件，以及可操作以阻止外密封构件的旋转的至少一个抗旋转构件。作为另一示例，轴密封组件可包括内密封构件保持环和/或外密封构件保持环。作为另一示例，密封构件孔具有内径向直径，内密封构件具有外径向直径，以及外密封构件具有外径向直径。密封构件孔的内径向直径大于内密封构件和外密封构件的外径向直径，以允许密封构件在密封构件孔内径向浮动。

本发明的上述各方面和各实施方式可单独或者相互结合使用，并且本发明不限于任何特定的配置。本发明的这些和其他方面、实施方式、特征和优点根据如附图中所示的在下文提供的本发明的详细说明将变得明显。

附图说明

图1是该轴密封组件的实施方式的示意性立体截面图。

图2是该轴密封组件的实施方式的示意性截面图。

图3是该轴密封组件的实施方式的示意性立体截面图。

图4是该轴密封组件的实施方式的示意性截面图。

图5是该轴密封组件的实施方式的示意性局部截面图，其示出了转子轴包括可拆卸承磨衬套的应用。

图6是该轴密封组件的实施方式的示意性局部截面图，其示出了中间元件的实施方式。

图7是该轴密封组件的实施方式的示意性局部截面图，其示出了中间元件的实施方式。

图8是该轴密封组件的实施方式的示意性局部截面图，其示出了通过该轴密封组件的清洗流体路径的示例。

图9是该轴密封组件的实施方式的示意性立体分解图。

图10是包括连续混合器的压紧处理器的示意性视图，该轴密封组件可用在该压紧处理器中。

具体实施方式

参照图1至9，本文描述了用于沿转子轴24的外径向表面进行密封的轴密封组件20。转子轴24可围绕旋转轴线旋转。轴密封组件20可与各种不同的机械类型一起使用，也可用于各种不同的应用中。该轴密封组件20不限于与任何具体的机械类型一起使用或用于任何具体的应用中。然而，如将在下文中解释的，该轴密封组件20在连续混合器应用中有特别的功用。

现在参照图1至图4，轴密封组件20包括密封壳体26、端板28、环形内密封构件30、环形外密封构件32、和环形中部元件34。在一些实施方式中，轴密封组件20还包括内密封构件保持环36和外密封构件保持环38，和/或一个或多个抗旋转构件40。轴密封组件20相对于转子轴24旋转地静止。转子轴24具有外表面部分(以下称为“密封表面22”)，密封表面具有外径向直径42(见图2)，当密封组件20和轴24处于其各自的操作位置时，密封表面22与轴密封组件20对准。在一些应用中，转子轴24可能包括可拆卸衬套44(例如：见图5)，可拆卸衬套可在磨损的情况下被更换，和/或提供特定的密封表面材料等。为了便于描述，此处将转子轴密封表面22描述为与转子轴24为整体，但是该轴密封组件20不限于任何特定的转子轴配置。可操作该轴密封组件20以抑制材料离开机械的运动，例如，在轴密封组件20与轴密封表面22之间的区域中离开机械的材料，或者以其他方式穿过轴密封组件20的材料。

在图1和图2所示的实施方式中，密封壳体26具有内部端表面46、外部端表面48、外部径向表面50、径向向外延伸凸缘52、轴孔54、和密封构件孔56。该密封壳体26的配置代表密封壳体26的非限制性示例。轴孔54具有内径向直径58(见图2)，其内径向直径58大于轴密封表面22的外径向直径42(例如：间隙配合)，以允许轴24被接纳在密封壳体26内，并且通常延伸通过密封壳体26。密封构件孔56具有内径向直径60和在基表面64与壳体外端表面48之间延伸的深度62(见图2)。

参照图3和图4，在一些应用中，密封壳体26包括设置于壳体26中的一个或多个流体端口66，以允许流体(例如：惰性气体)从轴密封组件20外部进入到密封构件孔56内的通道。例如，在图3和图4中，流体端口66延伸通过凸缘52，提供从轴密封组件20外部进入到密封构件孔56内的流体通道。下面讨论可通过密封构件孔56的流体类型，以及这种流体进入密封构件孔56的目的。

端板28包括密封侧表面68、相对设置的外侧表面70、在两者之间延伸的厚度和具有直径的轴孔72，轴孔72在两个侧表面68、70之间延伸(见图4)。端板28被配置为附接到密封壳体26。图1和图3示出了通过机械紧固件74(例如：螺钉)附接到密封壳体26的端板28。

环形内密封构件30包括轴表面76、孔表面78、外径向表面80、中部表面82和宽度84(见图3和图4)。轴表面76被配置为与转子轴24的密封表面22配合。孔表面78被配置为与壳体26的密封构件孔56的基表面64配合。外径向表面80具有径向直径86，径向直径86小于密封壳体26的密封构件孔56的内径向直径60。如下面将讨论的，外径向密封表面直径86与密封构件孔56的内径向直径60之间的差异在两者之间提供了径向间隙，并且允许内密封构件30相对于密封构件孔56的径向位移。内密封构件30的材料被选择为使得存在于操作条件期间的任何径向热膨胀都不会消除外径向表面直径86和密封构件孔56的内径向直径60之间的间隙。此外，内密封构件30优选地由具有允许内密封构件相对于密封壳体26运动的摩擦系数的材料制成。可选地，内密封构件30的孔表面78可涂覆有(或者以其他方式覆盖)具有允许内密封构件30相对于密封壳体26运动的摩擦系数的材料。可接受的内密封构件材料的一个非限制性示例是聚四氟乙烯(PTFE)，这种材料是由E.I.杜邦公司(E.I.duPontCompany)根据商标生产的。

在图1和图2所示的实施方式中，内密封构件30的孔表面78包括一个或多个孔洞88(例如：单个环形槽，或多个环形设置的孔洞等)，用于接收一个或多个抗旋转构件40，抗旋转构件40从密封构件孔56的基表面64轴向向外延伸。孔洞88(或多个孔洞)具有比抗旋转构件40的宽度大的宽度，以允许内密封构件30的径向运动。孔洞88可具有细长的配置，该细长的配置具有短于长轴的短轴(例如：槽)，但是不限制于这种配置。作为一个或多个抗旋转构件40的替代，密封构件孔56(设置于密封壳体26中)的基表面64可包括从密封构件孔56的基表面64径向向外延伸的肋状部(或其它突出特征)。此外，在可选的实施方式中，内密封构件30和抗旋转构件40的阳部件和阴部件可以转换，例如：抗旋转构件40(或肋状部)可从内密封构件30向外延伸以及密封构件孔56的基表面64可以包括孔洞88(或多个孔洞)。

参照图1至4，在一些实施方式中，内密封构件30可包括一个或多个唇形密封件90，每个唇形密封件具有相对于轴24设置的唇状部92，用于与转子轴24的密封表面22接合，以在这两者之间提供密封。

环形外密封构件32包括轴表面94、端板表面96、外径向表面98、中部表面100以及宽度101。轴表面94被配置为与转子轴24的密封表面22配合。端板表面96被配置为与端板28的密封侧表面68配合。外径向表面98具有径向直径102，该径向直径102小于密封壳体26的密封构件孔56的内直径60。如下面将讨论的，外径向密封表面直径102与密封构件孔56的内直径60之间的差异在两者之间提供了径向间隙，并允许外密封构件32相对于密封构件孔56的径向位移。外密封构件32的材料被选择为使得存在于操作条件期间的任何径向热膨胀都不会消除外径向表面直径102和密封构件孔56的内径向直径60之间的间隙。另外，外密封构件32由具有允许外密封构件32相对于端板28运动的摩擦系数的材料制成。可替代地，外密封构件32的端板表面96可涂覆有(或者以其他方式覆盖)具有允许外密封构件30相对于端板28运动的摩擦系数的材料。可接受的外密封构件材料的一个非限制性示例为聚四氟乙烯(PTFE)，这种材料是由E.I.杜邦公司根据商标生产的。通常但不是必须，内密封构件30和外密封构件32的外径向表面80、98的径向直径86、102彼此相等。

在图1和图2所示的实施方式中，外密封构件32的端板表面96包括一个或多个孔洞104(例如：单个环形槽，或者多个环形设置的孔洞等)，用于接纳一个或多个抗旋转构件40，抗旋转构件40从端板28的密封表面68轴向向外延伸。孔洞104(或多个孔洞)具有比抗旋转构件40的宽度大的宽度，以允许外密封构件32的径向运动。孔洞104可具有细长的配置，该细长的配置具有短于长轴的短轴(例如：槽)，但是不限于这种配置。作为一个或多个抗旋转构件40的替代，端板28的密封侧表面可包括从端板28的密封侧表面68径向向外延伸的肋状部(或其它突出特征)。此外，在可替代的实施方式中，外密封构件32和抗旋转构件40的阳部件和阴部件可以转换，例如：抗旋转构件40(或肋状部)可以从外密封构件32向外延伸以及端板28的密封侧表面可包括孔洞(或多个孔洞)。

在一些实施方式中，外密封构件32可包括一个或多个唇形密封件，每个唇形密封件具有相对于轴表面设置的唇状部，用于与转子轴24的密封表面22接合，以在这两者之间提供密封。

图3和图4所示的轴密封组件的实施方式包括内密封构件保持环36和外密封构件保持环38。每个保持环36、38均围绕其各自的密封构件30、32的周边延伸，对各自的密封构件30、32提供机械支承，并且抑制各密封构件30、32的径向热生长。

环形中间元件34设置在每个密封构件30、32的中间表面82、100之间并与中间表面82、100相互接触。当密封构件30、32和中间构件34均设置于密封构件孔56内并且密封构件孔56被端板28覆盖时，可操作中间元件34以使内密封构件30和外密封构件32彼此远离地轴向偏置。偏置力足以保持内密封构件30的孔表面78与密封壳体26的密封构件孔56的基表面64接触，以及足以保持外密封构件32的端板表面96与端板28的密封表面68接触。然而，偏置力不足以阻止密封构件30、32相对于密封壳体26的径向运动。

图1至4示出了中间元件34的可接受的实施方式的示例。在该实施方式中，中间元件34是弹性可压缩的O型环34a(见图4)，O型环34a具有截面直径，例如，宽度106。内密封构件30、外密封构件32、以及O型环34a的宽度84、101、106是总体的，以使得当它们被设置在密封壳体26的密封构件孔56内并且附接端板28时，O型环被弹性压缩，例如基于操作参数的总体宽度大于密封壳体26的密封构件孔56的深度62(见图2)。弹性压缩的O型环使密封构件30、32轴向向外偏置，从而保持内密封构件30的孔表面78与密封构件孔56的基表面64接触，以及保持外密封构件32的端板表面96与端板28的密封表面68接触。可接受的O型环的示例是由E.I.杜邦公司生产的氟橡胶下制造的一种。

参照图6，在其他实施方式中，中间元件34可以是具有横截面配置(例如：“V”形，或者“W”形等)的环结构34b，环结构34b足以弹性可压缩以使密封构件30、32轴向向外偏置，并且保持内密封构件30的孔表面78与密封构件孔56的基表面64接触，以及保持外密封构件32的端板表面96与端板28的密封表面68接触。

参照图7，在另一实施方式中，中间元件34可与内密封件30和外密封件32整体形成。例如，可由内密封构件30和外密封构件32以及在内外密封构件之间延伸的V-形中间部件34c形成(例如：模塑)单个主体。可替代地，结合的结构(例如：密封构件30、32和中间元件34c)可作为单个主体开始进行顺序加工以制造各种特征(例如：“V”型中间元件34c，环形槽等)。

在轴密封组件20的这些实施方式中，密封壳体26包括一个或多个流体端口66，轴密封组件20被配置为提供流体清洗路径108(见图8)，流体清洗路径允许流体(以下称作“清洗流体”)进入密封壳体密封构件孔56，并且沿转子轴密封表面22依次退出轴密封组件20的每个端部。术语“清洗流体”在本文中用于指代通过轴密封组件20的流体，由于该流体不限于任何特定功能，因此可提供多种功能(例如：清洗材料，冷却等)。可基于将要进行的应用选择使用的流体的具体类型。例如，在许多情况中，诸如空气或氮气的惰性气体提供可接受的清洗流体。但是，该轴密封组件20不限制于使用任意特定流体。可通过加压源将清洗流体提供给轴密封组件20，例如，在高于环境压力的压力下并且以给定的容积流速从蓄液池和/或泵提供空气或者氮气。在流体端口66处提供的清洗流体的容积流动和特定压力可基于即将进行的应用选择。

图8所示的示意性描述示出了示例性流体路径108，其中清洗流体(例如：空气)从流体端口66进入密封构件孔56。清洗流体从端口66行进，并进入设置于密封构件30、32的外径向表面80、98与密封构件孔56的内径60之间的环形空区域(同样见图1至4)。清洗流体随后行进至两个密封构件30、32之间的区域，经过中间元件34(例如：通过形成在密封构件30、32中的一个或两个的中间表面82、100中的通路)，并且在密封构件30、32的轴表面76、94和转子轴24的轴表面22之间离开轴密封组件20。在这些实施方式中，包括设置在内密封构件30中的唇形密封件90(和/或设置于外密封构件32中的一个)，如下面将讨论的，流体路径还可相对于唇形密封件90引导清洗流体以清洗/冷却唇形密封件。例如，密封构件30、32可包括在唇形密封件的一侧或两侧上引导清洗流体的流体路径通道。还可引导加压的清洗流体以辅助偏置唇形密封件90，从而维持密封唇状部92和转子轴24的密封表面22之间的接触。上述流体路径示出了可如何将流体路径108设置在该轴密封组件20中的非限制性示例，但是该轴密封组件不限于该特定的流体路径。

该轴密封组件20提供这样的密封组件，该密封组件不仅在转子轴24停留在其标准(例如：不偏离的)位置时围绕转子轴24的密封表面22进行密封，而且还在调节转子轴24相对于标准位置的径向和轴向运动时提供该密封。

该轴密封组件20的部件(例如：密封壳体26，端板28，环形密封构件30、32，环形中间元件34等)可各自以单一的形式或者以可结合来形成单一形式的多个部分实现。例如在图1至图4中，示出了该轴组件20的单一实现的剖视图。在图9中，示出了该轴密封组件20的部件被分离的实现。该轴密封组件20不限于这些实现中的任何一种，例如，该轴密封组件20可包括多于两个部分，或者该轴密封组件20可包括在单一形式的某些部件和部分形式的其他部件。

为了示出该轴密封组件20的用途，将在下文中描述轴密封组件20在连续混合器中的操作。

图10示出了压紧处理器110，压紧处理器110包括均安装在框架120的顶水平面上的连续混合器112、混合器驱动电机114、混合器变速箱116和混合器料斗118。处理器110还包括均安装在框架120的底水平面上的挤出机122、挤出机驱动电机124、挤出机变速箱116、筛转移器128和制粒器(未示出)。挤出机料斗斜道132在连续混合器112的排出部和挤出机122的进入部之间延伸。在高分子混合应用中，待混合为期望的高分子混合物的材料通过材料进给进入部从混合器料斗118进入连续混合器112。材料在混合器112内被混合，随后被迫离开混合器112并且进入挤出机料斗斜道132，然后进入挤出机122。挤出机122通过挤出机、通过筛转移器128轴向泵送混合的聚合物材料，然后进入制粒器，在制粒器中，高分子材料被形成为丸状物，然后收集并储存该丸状物以用于随后使用。上面描述的压紧处理器110代表压紧处理器的特定实施方式，但是该轴密封组件20不限于与其一起使用。

连续混合器112包括驱动端框架134、水端框架136以及设置在两者之间的混合室138。一对转子140可转动地安装在混合器112内，转子140通过混合室138在框架134、136之间延伸。每个转子140具有支承轴颈和邻近每个轴端的密封表面22(例如：见图1至4)以及设置在支承轴颈与密封表面22之间被配置为工作并混合材料的混合段。轴密封组件20可设置在端框架134、136内；每个分别与各转子的各密封表面22对准。

在连续混合器112的操作中，待被混合的材料(该过程有时被称为“合成”)存放在混合器料斗118中并随后通过材料进给入口部进给到混合器112中。如上面指出的，在聚合物混合应用中，进入连续混合器112的材料可以是粉末或颗粒形式。当混合器在制造商推荐的操作参数下进行操作时，大多混合器112被设计为保持混合材料远离轴密封组件20。然而，在一些操作条件下，一些量的聚合物材料可能进入轴密封区域。如果混合器112在推荐的操作参数范围之外进行操作，粉末状或者颗粒状的材料进入轴密封区域的可能性会更高。例如，如果现有技术的连续混合器在推荐的操作程序范围之外操作，在混合室内的气体压力可能超过正常操作压力。因此，存放在混合室中的气体可能越过轴密封离开混合器。溢出的气体可提供推动混合材料进入轴密封区域的动力，导致轴密封被损坏并使得混合材料逸出混合器。

当由现有技术的轴密封设计密封的转子在操作期间偏斜时，一些现有技术的轴密封设计也会被损坏。转子偏转(通常由施加在转子上的机械负荷引起)可在轴密封和转子轴之间产生不期望的间隙和/或对轴密封造成机械损害(例如：过度磨损)。具有使转子在诸如连续混合器的机器中偏转的几种方式。例如，在某些情形下，转子可轴向地偏转以使得转子的旋转轴偏离直线。作为另一示例，在某些情形下，转子可偏转以使得转子端部从其标准位置位移。在这种情况中，转子的轴旋转轴线可能保持笔直，但是在机器内从其标准位置位移。在这两种示例中，设置于转子端部的轴密封件可被暂时或者永久地损坏。在连续混合器内，如果设置于驱动端框架中的轴密封件被损坏，由于紧密接近材料入口并使用粉末状和/或颗粒状材料，材料逸出的可能性增加。

该轴密封组件20解决了现有技术的轴密封件在机器操作期间产生的缺点。例如，该轴密封组件20被配置成使得密封构件30、32可在密封壳体26的密封构件孔56内径向行进一定量。允许的具体径向行进量可依据其中使用轴密封组件20的机械应用变化。例如，在使用具有约6到7英寸(即，6-7英寸；150-180毫米)的直径的转子的连续混合器应用中，轴密封组件可允许在一英寸的千分之四十至千分之一百(也就是0.040-0.100英寸；1.0-2.5毫米)的范围内径向运动。为了清楚起见，所描述的径向运动是在密封构件30、32的外径向表面80、98和密封构件孔56的内径向直径60之间的接触之前转子轴从其标准的居中位置在任意径向方向上的运动。密封构件30、32相对于外壳26的径向行进能力至少由于三个原因是意义重大的。第一，密封构件30、32相对于外壳26的径向行进(即，“漂移”)能力允许转子中心线与密封壳体之间有一些量的不对准，而不会不利地影响轴密封组件的性能。这个方面极大地简化了装置的组件。第二，由于其允许轴密封组件20适应转子轴24的行进/偏转，密封构件30、32在该密封轴组件20中的径向行进能力也是意义重大的。密封构件30、32相对于转子轴密封表面22进行安装，并且密封壳体26附接至机器的主体(例如，连续混合器的驱动端框架)。如果转子轴24相对于密封壳体26径向运动，密封构件30、32随着转子轴24行进，并且这样的径向运动是适应的而不具有通过密封构件30、32的外径向表面80、98与密封构件孔56的内径60之间的环形空区域的约束(或潜在的机械损害)。第三，该轴密封组件允许较大范围的材料被用于密封构件30、32。在许多情况下，充分适合密封构件30、32的性能要求的材料可具有的热膨胀系数与密封壳体26的热膨胀系数相比具有显著差异(例如：大于)。当轴密封组件20在高于环境温度的温度下操作时，密封构件30、32可膨胀至密封构件30、32的外径向表面80、98和密封构件孔56的内径60之间的环形空区域中(尽管这样的热膨胀不会填满前述的环形空区域)。如上面提到的，密封构件的径向热生长量也可以使用在各密封构件30、32的周边周围延伸的保持环36、38解决。在这些情况中，该轴密封组件20适应径向热生长同时还允许密封构件30、32和转子轴24相对于密封壳体26的径向运动。

该轴密封组件还允许密封构件30、32的轴向偏转和/或密封构件30、32的轴向热膨胀。如上面提到的，密封构件30、32和中间元件34的宽度84、101、106是总体的，以使得当密封构件30、32和中间元件34设置于密封壳体26的密封构件孔56内且端板28被附接时，中间元件34被弹性压缩。中间元件34的弹性压缩使密封构件30、32分别偏置成与密封构件孔基表面64和端板28接合，并且同时适应密封构件30、32的轴向热生长。相似的，如果转子轴24以包括轴向组件的方式偏转，中间元件34的弹性压缩率适应轴向偏转。

通过该轴密封组件20解决的另一个现有技术的缺点是材料进入轴密封组件20的可能性和危害密封组件20的性能。如上面提到的，在将粉末状材料、颗粒状材料等进给到邻近轴密封组件位置的混合器中的情况下，材料危害轴密封组件20的可能性对于连续混合器应用尤其严重。该轴密封组件20的实施方式通过包括流体端口66和穿过轴密封组件20的一个或多个清洗流体通道108解决了这个问题。例如，在连续混合器应用中，可在流体端口66处以每平方英寸十磅的压力(10psi)和以每小时一百到一百五十立方英尺的范围内的容积流动率(100-150cuft/hr)施加空气(或惰性气体)。一旦空气离开流体端口66，空气进入设置于密封构件30、32的外径向表面80、98和密封构件孔56的内径60之间的环形空区域。空气随后行进至两个密封构件30、32之间的区域，经过中间元件34，并进入密封构件30、32的轴表面76、94和转子轴24的密封表面22之间的区域。从该区域，空气在提供拟制材料进入轴密封组件20内的正压力空气流的两个轴向方向离开。同时，空气流还可冷却轴密封组件20，并且从而控制轴密封组件20的部件的热生长。在包括设置于密封构件30、32中的唇形密封件90的那些实施方式中，轴密封组件20还可被配置为包括流体通路108，流体通路108相对于唇形密封件90引导空气(例如，见图7)以清洁和/或冷却唇形密封件。压缩空气还可用于偏置唇形密封件90以保持唇形密封件的唇妆部92和转子轴24的密封表面22之间的接触。

尽管根据本发明的详细的实施方式示出和描述了本发明，但是，本领域的技术人员应理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种形式和细节上的变化。

Claims (21)

1.一种轴密封组件，用于沿转子轴进行密封，所述转子轴能够围绕旋转轴线旋转，所述轴密封组件包括：

密封壳体，具有内表面、外表面、外径向表面、密封构件孔和轴孔，所述轴孔被配置为接纳所述转子轴；

环形内密封构件，配置为设置于所述密封构件孔中；

环形外密封构件，配置为设置于所述密封构件孔中；

环形中间元件，在所述密封构件孔中设置于所述内密封构件和所述外密封构件之间；

端板，具有轴孔，其中，所述端板附接至所述密封壳体，并且覆盖所述密封构件孔的一部分，所述轴孔被配置为接纳所述转子轴；

其中，所述中间元件抵靠所述密封壳体偏置所述内密封构件，并抵靠所述端板偏置所述外密封构件。

2.如权利要求1所述的轴密封组件，其中，所述密封壳体包括与所述密封构件孔连通的至少一个流体端口，所述流体端口提供进入所述密封构件孔的流体通道。

3.如权利要求2所述的轴密封组件，其中，所述内密封构件包括接近所述转子轴的外径向表面设置的轴表面，以及所述外密封构件包括接近所述转子轴的所述外径向表面设置的轴表面；以及

其中，所述轴密封组件被配置为包括流体路径，所述流体路径允许进入所述轴密封组件的所述流体端口的清洗流体在所述转子轴的所述外径向表面与所述密封构件中的至少一个的所述轴表面之间离开所述轴密封组件。

4.如权利要求3所述的轴密封组件，其中，所述内密封构件包括唇形密封件，所述唇形密封件用于与所述转子轴接合。

5.如权利要求4所述的轴密封组件，其中，所述内密封构件包括流体通道，所述流体通道允许所述唇形密封件的唇状部的一侧或两侧上具有流体路径。

6.如权利要求1所述的轴密封组件，其中，所述中间元件是O型环。

7.如权利要求1所述的轴密封组件，其中，所述中间元件是环型结构件。

8.如权利要求1所述的轴密封组件，还包括至少一个第一抗旋转构件和至少一个第二抗旋转构件，所述第一抗旋转构件能够操作以阻止所述内密封构件旋转，所述第二抗旋转构件能够操作以阻止所述外密封构件旋转。

9.如权利要求8所述的轴密封组件，其中，所述内密封构件包括具有孔洞的孔表面，所述孔洞具有宽度，并且所述第一抗旋转构件从所述密封壳体向外延伸并延伸至所述孔洞内；

其中，所述第一抗旋转构件的宽度比所述孔洞的宽度小。

10.如权利要求8所述的轴密封组件，其中，外密封构件包括具有孔洞的端板表面，所述孔洞具有宽度，并且所述第二抗旋转构件从所述端板向外延伸并延伸至所述孔洞内；

其中，所述第二抗旋转构件的宽度比所述孔洞的宽度小。

11.如权利要求1所述的轴密封组件，还包括内密封构件保持环和外密封构件保持环。

12.如权利要求1所述的轴密封组件，其中，所述密封构件孔具有内径向直径，所述内密封构件具有外径向直径，以及所述外密封构件具有外径向直径，其中，所述密封构件孔的内径向直径比所述内密封构件和所述外密封构件的外径向直径大。

13.一种轴密封组件，用于沿转子轴进行密封，所述转子轴能够围绕旋转轴线旋转，所述轴密封组件包括：

密封壳体，具有内表面、外表面、外径向表面、密封构件孔、和轴孔，所述密封构件孔具有内径向直径，所述轴孔被配置为接纳所述转子轴；

环形内密封构件，配置为设置于所述密封构件孔中，所述内密封构件具有外径向直径；

环形外密封构件，配置为设置于所述密封构件孔中，所述外密封构件具有外径向直径；

环形中间元件，在所述密封构件孔中设置于所述内密封构件和所述外密封构件之间；

端板，具有轴孔，其中，所述端板附接至所述密封壳体，并覆盖所述密封构件孔的一部分，所述轴孔配置为接纳所述转子轴；

其中，所述密封构件孔的内径向直径比所述内密封构件和所述外密封构件的外径向直径大。

14.一种连续混合器，包括：

外壳；

至少一个转子轴，能够操作为在所述壳体内围绕旋转轴线旋转；

至少一个轴密封组件，用于沿所述转子轴进行密封，所述轴密封组件包括密封壳体、环形内密封构件、环形外密封构件、环形中间元件和端板，所述密封壳体具有内表面、外表面、外径向表面、密封构件孔和轴孔，所述轴孔配置为接纳所述转子轴，所述环形内密封构件配置为设置于所述密封构件孔中，所述环形外密封构件配置为设置于所述密封构件孔中，所述环形中间元件在所述密封构件孔中设置于所述内密封构件与所述外密封构件之间，所述端板具有轴孔，其中，所述端板附接至所述密封壳体，并且覆盖所述密封构件孔的一部分，所述轴孔配置为接纳所述转子轴，其中，所述中间元件抵靠所述密封壳体偏置所述内密封构件，并抵靠所述端板偏置所述外密封构件。

15.如权利要求14所述的连续混合器，其中，所述密封壳体包括与所述密封构件孔连通的至少一个流体端口，所述流体端口提供进入所述密封构件孔的流体通道。

16.如权利要求15所述的连续混合器，其中，所述内密封构件包括接近所述转子轴的外径向表面设置的轴表面，以及所述外密封构件包括接近所述转子轴的所述外径向表面设置的轴表面；以及

其中，所述轴密封组件配置为包括流体路径，所述流体路径允许进入所述轴密封组件的所述流体端口的清洗流体在所述转子轴的所述外径向表面与所述密封构件中的至少一个的所述轴表面之间离开所述轴密封组件。

17.如权利要求14所述的连续混合器，其中，所述内密封构件包括至少一个唇形密封件，所述唇形密封件用于与所述转子轴接合。

18.如权利要求14所述的连续混合器，还包括至少一个第一抗旋转构件以及至少一个第二抗旋转构件，所述第一抗旋转构件能够操作以阻止所述内密封构件的旋转，所述第二抗旋转构件能够操作以阻止所述外密封构件的旋转。

19.如权利要求18所述的连续混合器，其中，所述内密封构件包括具有孔洞的孔表面，所述孔洞具有宽度，并且所述第一抗旋转构件从所述密封壳体向外延伸并延伸至所述孔洞内；

其中，所述第一抗旋转构件的宽度比所述孔洞的宽度小。

20.如权利要求21所述的连续混合器，其中，外密封构件包括具有孔洞的端板表面，所述孔洞具有宽度，并且所述第二抗旋转构件从所述端板向外延伸并延伸至所述孔洞内；

其中，所述第二抗旋转构件的宽度比所述孔洞的宽度小。

21.一种压紧处理器，包括：

框架；

连续混合器，包括外壳、至少一个转子轴、和至少一个轴密封组件，所述转子轴能够操作以在所述外壳内围绕旋转轴线旋转，所述轴密封组件用于沿所述转子轴进行密封，所述轴密封组件包括密封壳体、环形内密封构件、环形外密封构件、环形中间元件和端板，所述密封壳体具有内表面、外表面、外径向表面、密封构件孔和轴孔，所述轴孔配置为接纳所述转子轴，所述环形内密封构件配置为设置于所述密封构件孔中，所述环形外密封构件配置为设置于所述密封构件孔中，所述环形中间元件在所述密封构件孔中设置于所述内密封构件与所述外密封构件之间，所述端板具有轴孔，其中，所述端板附接至所述密封壳体，并且覆盖所述密封构件孔的一部分，所述轴孔配置为接纳所述转子轴，其中，所述中间元件抵靠所述密封壳体偏置所述内密封构件，并抵靠所述端板偏置所述外密封构件；

挤压机；以及

挤压机料斗斜道，在所述连续混合器和所述挤压机之间延伸。