CN110088479A - 离心泵 - Google Patents

Abstract

卡盘密封件被设计用于相对于壳体(2)对轴(4)进行密封，并被确定为用于离心泵的滑动环密封装置(12)。其包括：通过保持环与轴(4)抗扭连接的轴保护套筒，用于使卡盘密封件结合在泵壳体(2)的壳体开口中的承载件(24)，与轴保护套筒抗扭连接的滑动环，和与承载件(24)抗扭连接的配对滑动环，以及密封装置内部的封闭的自由空间(30)。该自由空间(30)与在滑动环与配对滑动环之间形成的密封间隙流体导通地连接，并且被至少部分地预填充液体，以防止在泵初次开始运行时出现干运行。

Description

离心泵

技术领域

本发明涉及一种用于制造滑动环密封装置的方法，特别是用于在离心泵上相对于周围的壳体对轴进行密封，本发明还涉及一种具有这种密封装置的离心泵以及一种套筒式密封件。

背景技术

离心泵属于现有技术，轴的安装有一个或多个叶轮的压力侧端部相对于泵壳体通过滑动环密封装置被密封。这种密封装置具有随同轴转动的滑动环以及固定设置在壳体上的配对滑动环，它们的滑动面形成密封间隙，大多数情况下，该密封间隙在泵运行期间是通过泵的输送介质被液体润滑。此外，滑动环和配对滑动环通过密封环相对于轴或泵壳体被密封。在此，滑动环密封件的一个环被设置为可轴向移动的并被弹力加载，以保持密封间隙尽可能地闭合并因此确保密封功能。

特别是在多级离心泵中，这种密封装置在最后的泵级的出口处相对于环境压力密封地保持高压力水平。

这种密封装置可以或者直接地设置在轴与壳体开口之间，或者是套筒式密封件的形式，其中，将一套筒紧固在轴上并相对于轴密封，随后将该密封装置设置在壳体开口与该套筒之间。后一种类型具有很大的优点：整个滑动环密封装置是可更换的，而不必拆卸轴组件/壳体组件。

离心泵中的这种滑动环密封装置具有不同的结构型式，其应用已经得到了最好的证明。但是这种滑动环密封装置是有缺点的，因为其要通过泵的输送流体来润滑，因此在泵开始运行时输送液体必须尽快地穿过密封装置，以便能够通过输送流体使滑动环密封件获得所期望的润滑。因此，在这种泵的操作说明中也经常指出，泵应该在开始运行之前被填充输送液体，但是这并不总是发生。如果滑动环密封装置干燥地运行，则其会在短时间内由于摩擦和发热而自行毁坏。

虽然在现有技术中也有独立于输送液体地润滑这种滑动环密封装置的技术，但是其设计和维护费用是相对较高，这一方面是由于要相应地计量润滑剂，另一方面是由于要在特定时间之后重新填充。由专利文献US3495840已知这样的密封装置。

根据专利文献GB 2155120 A的滑动环密封装置属于现有技术，其中，针对泵干运行的情况，使用海绵式的环作为润滑剂的储存器。

专利文献US2013/0161912 A1属于现有技术，在密封装置的内部设置有自由空间，一旦泵的吸入侧充满了液体，则该自由空间就被填充输送液体。

发明内容

基于所引用的现有技术，本发明的目的在于提供一种制造滑动环密封装置的方法，其克服了上述的缺点，并且在扩展方案中相应地设计一种具有相应的滑动环密封装置的离心泵，或者相应地提供一种套筒式密封件。

本发明目的的方法部分通过在权利要求1中给出的特征来实现。根据本发明的离心泵的特征在于权利要求2中给出的特征；根据本发明的相应的套筒式密封件特征在于权利要求12中给出的特征。本发明的优选的实施方式由从属权利要求、下面的描述以及附图给出。

根据本发明的用于制造特别是离心泵的滑动环密封装置的方法，该滑动环密封装置用于相对于周围的壳体对轴进行密封，提出：在组装滑动环密封装置期间，向形成于密封装置内部的、与滑动环之间的密封间隙流体导通连接的自由空间中至少部分地填充液体。

因此根据本发明的技术方案，在组装期间就已经向滑动环密封装置提供有液体，这能够有效地防止：在配设有滑动环密封装置的机组开始运行时，密封件干燥地运行。根据本发明方法的优点在于：不需要在开始运行之前对滑动环密封装置进行特殊处理，特别是不必要在开始运行之前提供模型或者以其它的方式填充液体。此外，在组装期间填充液体的优点在于：这可以在密封装置尚未闭合时进行，由此能够快速、简单地实现液体的填充。亦即，当例如为离心泵配置密封装置时，可以在组装离心泵期间进行这种填充并且大多书情况下是作为简单的中间步骤结合于装配中。特别有利的是，这在套筒式密封件的情况下甚至能够在装配密封部期间进行，随后，卡盘密封件可以被液体预填充地提供给其使用目的，其中，该被液体预填充的套筒式密封件在处理和组装中与根据现有技术的套筒式密封件没有区别，也就是说能够容易地替换。

根据本发明的单级或多级离心泵具有泵壳体，该泵壳体具有可转动地设置于其中的轴，该轴具有至少一个设置在轴上的用于输送液体的叶轮。滑动环密封装置设置在轴和壳体的开口之间，轴穿过该开口。该密封装置具有自由空间。根据本发明，该自由空间至少部分地预填充有液体，在此，该液体在组装密封装置时已经被注入。

一种用于使轴相对于壳体被密封的套筒式密封件，特别是作为离心泵的滑动环密封装置，其具有用于与轴抗扭地连接的轴保护套筒以及用于将套筒式密封件装入到壳体开口中的承载件。在轴保护套筒上抗扭地设置有滑动环，配对滑动环与承载件抗扭地连接。在套筒式密封件中还设有封闭的自由空间，根据本发明，该自由空间与在滑动环与配对滑动环之间形成的密封间隙流体导通地连接，该密封间隙被至少部分地预填充液体。在此，滑动环沿着朝向配对滑动环的方向被弹簧力加载，弹簧轴向地支撑在被紧固于轴保护套筒上的部件上。由于根据本发明的套筒式密封件在组装期间已经被预填充液体，因此，其在以后的安装中可以如同根据根据现有技术的套筒式密封件那样被处理，无论是在组装机组、特别是离心泵时，还是在更换现有的套筒式密封件时，亦即，不会发生组装技术的变化，但是却能够确保可靠地防止密封装置在开始运行时干燥地运行。

本发明的基本构思是：在单级或多级离心泵的滑动环密封装置中，其泵的输送液体来润滑，密封装置内的自由空间至少部分地被填充液体，以确保在泵开始运行时，即使是在泵尚未填充液体并且尚未输送的情况下(在首次开始运行时通常出现这种情况)，滑动环密封装置、特别是滑动环与配对滑动环之间的密封间隙也会受到液体润滑。根据本发明的技术方案既可以用在将滑动环密封装置直接设置在轴与泵壳体的泵中，也可以用在安装有套筒式密封件的泵中。本发明也可以有利地用于套筒式密封件，以确保即使在更换套筒式密封件之后也能够有效地防止在泵开始运行时可能再次发生干运行的风险。在此，可以以最简单的方式使用已存在于密封装置内的自由空间，其只需是一封闭的空间，即，无论是相对于泵内部还是相对于外部均被密封的空间，该空间与密封间隙流体导通地连接，更确切地说是在密封间隙的背向压力的那一侧，即，通常出现在密封间隙的内侧。

附加地或替代地，还可以为此在密封装置的内部设置单独的自由空间。

优选地，根据本发明的离心泵的滑动环密封装置包括两个具有轴向滑动面的滑动环，其中一个与轴抗扭地连接，另一个为配对滑动环与泵壳体抗扭地连接。在此，封闭的自由空间优选地被设置为直接邻接配对滑动环，更确切地说优选设置在背向配对滑动面对置的一侧，即，几乎在配对滑动环的背侧。在此，自由空间与滑动面之间的密封间隙的流体导通连接优选地通过配对滑动环与轴之间的已存在的间隙来实现。亦即，自由空间中的液体通过该间隙从内侧来到密封间隙，即，在运行期间来到密封间隙的无压力侧。

根据本发明的一种扩展方案，特别有利的是，将预填充的自由空间设置为，其在泵的正常运行期间被设置在配对滑动环上方。据此将确保自由空间中的液体由于重力而进入密封间隙。原则上，自由空间在泵正常运行时也可以被设置在配对滑动环的旁边，但是液体可能仅出现在一部分密封间隙上，而不是在整个圆周的上方。亦即，密封装置的填充效应还可用于以水平轴运行的离心泵。

特别地，但不唯一的，在前述的根据本发明的实施方式中，其中的自由空间在泵正常运行时位于配对滑动环的上方，该自由空间可以有利地仅部分地被填充液体，而不会丧失有利的特性，即，在泵干运行时有液体润滑。通过对自由空间的合适的布置和设计，将自由空间预填充至其容量的至少10-50％的比例就足以确保这一点。仅部分填充自由空间特别是在制造技术上是非常有优势的，因为对于这种部分填充自由空间来说，不需要在组装泵机组时进行大的变化。特别地，完全地液体预填充自由空间需要在组装过程中进行深度切割。

优选地，对密封装置中的自由空间的预填充通过在稍后运行期间作为输送介质的液体来实现，例如水。但是由于制造商大多数情况下不知道以后会用泵输送哪种介质，因此适宜的是使用这样的液体：其一方面具有良好的滑动性能，另一方面还是与水相容的，例如乙二醇或甘油。考虑到可储存性，因此适宜的是在此预填充在通常的温度范围内更防冻的液体。就此而言，优选的是乙二醇、甘油或冷却剂。

为了使被预填充的液体保留在自由空间内，必须相应地密封该自由空间。这种密封针对密封间隙是通过滑动环密封本身来实现，而向外则是优选通过密封环实现对自由空间的密封。优选地，在此可以将针对环境起作用的自由空间密封环构造为唇式的和/或迷宫式的密封环。优选地，可以将该自由空间密封环构造为组合的唇式-迷宫式密封，在此，唇式密封在泵组装之后用于使被预填充的自由空间对外封闭。但是在运行中，完全密封通常是没有意义的，因为在该密封的密封间隙中被蒸发的输送介质(其体积因此而增大)必须能够通过该密封排出。因此可以将唇式密封设计为，其在运行期间相对快速地磨损并形成间隙，因此只有迷宫式密封件是有效的或者接受降低的密封效果。

在自由空间的大致为环形圆柱形状的情况下，优选地配置具有大致为U形或L形的环状横截面的自由空间密封，在此，优选将U形的轴侧的边设计为长于另一个边，并且U形的接片或者L形的短边被设置在毗邻自由空间并与配对滑动环间隔开的壁上。长边构成旋转的轴与固定的壁之间的实际密封，其中，自由空间密封环被固定在壳体的固定部分上，通常是在壁上。在泵完成之后，亦即在预填充自由空间并封闭地组装之后，U形或L形的长边，一方面用于相对轴实现可靠的密封，但另一方面则在运行期间允许形成具有迷宫效果的间隙。

优选地，将自由空间密封环紧固在用于使配对滑动环在壳体侧被紧固的承载件上。这种优选为材料配合的连接可以例如通过粘合或硫化来实现。替代地，可以将自由空间密封环力配合地放置在其密封位置上，即，被压入自由空间中。特别是在较大的泵中，自由空间密封件还可以通过螺纹在承载件侧被紧固。这种布置或者力配合的布置允许在磨损或损坏的情况下的更换密封件。

尽管将已经存在于滑动环密封装置中的自由空间用于预填充并且在必要时仅关于其密封对其进行修改可能是有利的。但是，根据本发明的技术方案也可以有利地通过专门为此目的而创建的自由空间来实现。在具有两个滑动环的滑动环密封装置中，在此，两个滑动环具有轴向的滑动面，其中一个与轴抗扭地连接，另一个与泵壳体抗扭地连接，也可以有利地将自由空间设置在用于将配对滑动环在壳体侧固定的承载件上，或者设置在配对滑动环本身上。然后，将相应的自由空间与滑动面之间的密封间隙流体导通地连接，这可以在布置自由空间的过程中通过将自由空间构造为朝向轴打开或至少具有开口而简单地实现，从而通过已经存在于承载件与轴之间或配对滑动环与轴之间的间隙形成流体导通的连接。自由空间本身可以有利地通过在承载件或配对滑动环的内侧上附接相应的凹槽来形成。

按照自由空间的设计来设计密封环。特别有利的是密封环具有I形、X形或W形的环状横截面，因为这样的横截面形状注定一方面用于在预填充后可靠地、密封地封闭自由空间，而另一方面也允许在以后的运行期间在必要时排出气体，也就是说，在压力升高时形成间隙，然后再次关闭。

特别有利的是，根据本发明的密封装置是通过预填充的套筒式密封件形成的，因为据此还将确保：在更换了密封装置的情况下，泵在此后将再次如同首次开始运行时那样首先在没有输送液体的情况下启动，通过位于自由空间中的液体能够保证密封装置所需的润滑。

这种被设计用于相对于泵壳体对轴进行密封的套筒式密封件原则上可以按照与上述相同的方式构成，在此，用轴保护套筒来替代轴。轴保护套筒被安装在压力侧的且自由的轴端部上，通过密封环实现相对于轴的密封，并且通常在密封装置的外侧与轴抗扭地连接。这可以例如通过模制在套筒上的环来实现，该环具有径向设置的螺栓，环通过该螺栓被抗扭地固定在轴上。此外，套筒式密封件具有承载件，用于将套筒式密封件结合在壳体开口中，配对滑动环抗扭地设置在该承载件上。随着轴转动的滑动环被抗扭地但轴向可移动地安装在轴保护套筒上，并沿朝向配对滑动环的方向受到支撑在轴保护套筒上的一部件上方的弹簧的力加载。这种套筒式密封件被视为现有技术并通常具有封闭的自由空间，该自由空间与在滑动环与配对滑动环之间形成的密封间隙流体导通地连接。根据本发明，该自由空间至少部分地已被预填充了在组装套筒式密封件期间所注入的液体。

优选地，将自由空间设置在轴保护套筒、承载件与配对滑动环之间，随后通过存在于配对滑动环与轴保护套筒之间的间隙建立去往密封间隙的流体导通连接。但是，该自由空间也可以替代地设置在承载件上或配对滑动环上，例如，通过围绕这些部件朝向轴保护套筒打开的凹槽或者环形空间，其以适合的方式与密封间隙流体导通地连接。在此，优选地将自由空间设计为，其仅需要部分地预填充液体，优选达到自由空间容量的至少10％至50％。这有利于套筒式密封件的组装，使得能够将预填充结合在已知的组装流程中而不会产生严重的干扰。

密封装置的布置和设计基本上可以按照与上述相同的方式有利地实施，在此，以轴保护套筒替代轴。

除了实际的滑动环装置以外，根据本发明的密封装置的设计方案还具有：用于相对于轴对轴保护套筒进行密封的密封件，例如结合在它们之间的O形环；用于相对于壳体开口密封承载件的密封件；用于相对于承载件密封配对滑动环的密封件；和用于相对于轴保护套筒密封承载件的密封件。在此，按照这种轴向滑动环密封件的惯例，滑动环通常被轴向可移动地但抗扭地安装在轴或轴保护套筒上，在此设置有用于朝向配对滑动环对滑动环力加载的弹簧件。在此，根据本发明的实施方式与其被设计为套筒式密封件还是被设计为相对于轴的直接密封无关，其或者通过预紧的弹簧被力加载，或者通过金属折棚被力加载，金属折棚属于现有技术，因此不在这里详细描述。

自由空间密封环的实施方式即使在被构造为套筒式密封件时也能够以与直接连接在轴上的密封装置类似的方式构成。

附图说明

下面参照附图中示出的实施例对本发明进行详细说明。其中：

图1以高度简化的示意图示出了多级离心泵的纵向截面，其在轴和壳体之间具有卡盘形式的滑动环密封装置，

图2以放大剖视图示出了穿过根据图1的泵的泵壳体的轴通道的区域，

图3以进一步放大的示意性剖视图示出了根据图2的滑动环密封装置的一部分，

图4以放大剖视图示出了套筒式密封件的另一种实施方式，

图5示出了根据图4的套筒式密封件的另一种实施方式，

图6示出了根据图4的套筒式密封件的另一种实施方式，

图7至图9示出了根据图4的滑动环密封装置在三个不同位置时的视图，其具有位于密封装置内部的、被部分预填充的、封闭的自由空间。

具体实施方式

如图1所示的泵是多级离心泵1，其泵壳体2具有底座3，泵壳体2可以通过该底座被设置为落地式的，其中，可转动地安装在壳体2内部的轴4被竖直地设置。轴4承载着与泵级数量对应数量的叶轮5。待输送的流体从在图1中设置在轴的下端部上的吸入口6向上输送到压力室7，并从那里被引导至泵壳体2的压力接口。泵壳体2的顶部被构造为电机座8，并被设置用于容纳电动机，其泵侧的轴端部9通过联接器10与轴4的从实际的泵壳体2中向上引出的端部抗扭地连接。

泵侧的轴端部11借助于滑动环密封装置12穿过泵壳体2的开口13。滑动环密封装置12被构造为套筒式密封件并具有保护套筒14，该保护套筒以微小的间隙在轴4的轴端部11的上方移动，并通过密封环16在保护套筒14的下端部附近相对于轴4被密封。保护套筒14的向上突出于开口13的上端部通过保持环15与轴端部11抗扭地连接。为此，在保持环15中径向地设置有螺栓，该螺栓将保持环15与保护套筒14的上端部一起与轴4抗扭地连接，这基本上与属于现有技术的套筒式密封件的情况相同。在保护套筒14的下端部附近，大约在设置密封环16的那个位置，在外侧抗扭地设置有随动杆17，其一方面轴向向下地支撑围绕保护套筒14的螺栓弹簧8，另一方面使轴向可移动地设置在保护套筒14上的随动杆19被抗扭地保持，而该随动杆进而抗扭地收纳滑动环20，该滑动环的上轴向面形成滑动环密封装置12的随着轴4转动的滑动面。在滑动环20与收纳其的随动杆19之间设置有O形环21，其相对于保护套筒14密封这些部件。上述的部件14至21形成滑动环密封装置12的随着轴4旋转的部分。

与之相对地，配对滑动环22，也被称为配对环，是抗扭的，其向下指向的轴向面形成用于滑动环20的、被抗扭设置的配对面。在滑动环20的向上指向的滑动面与配对滑动环22的向下指向的滑动面之间形成密封间隙23，其形成实际的滑动环密封。

配对滑动环22带有间隙地围绕保护套筒14，并被抗扭地收纳在基本上为中空圆柱形的承载件24中，该承载件在其外侧具有外螺纹25，承载件通过该外螺纹被紧固在泵壳体2的开口13的相应的内螺纹中。向上邻接于螺纹25的是一环形的槽，在该槽中设置有O形环26，该O形环相对于泵壳体12的开口13密封承载件24。该环形承载件24的上端部由法兰式的突出部27形成，其围绕开口13平放在泵壳体2的顶部上。承载件24在内侧突出地构成，使得其能够轴向向上地支撑配对滑动环22。在配对滑动环22与承载件24之间设置有O形环28，其利用与承载件24的内部相对的压力室7密封配对滑动环22。

替代地，承载件可以通过紧固螺栓被紧固在泵壳体2上，该紧固螺栓穿过法兰27并与泵壳体2连接。据此，不再需要螺纹25。这种实施变型对于较大的泵是特别有利的。

有利的是，密封环32的U形轮廓通过径向设置的接片来加固，这些接片均匀地分布，即，星形地设置并且径向地位于两个边与U形走向的接片之间。替代地，密封环32还可以具有L形的环状横截面，其中，长边在保护套筒侧延伸，而短边延伸到承载件24a与保持环15之间的区域中。该实施方式未示出。

在承载件24的特定于壳体的法兰27与随着轴4旋转的保持环15之间设置另一密封环29，其使得这些部件彼此密封。在根据图1至图3示出的实施例中，保持环15与保护套筒14密封地连接，从而在承载件24的内侧之间，在保持环的下侧、该区域中的保护套筒14的外周和配对滑动环22的上侧以及配对滑动环22和轴保护套筒14之间的间隙直至密封间隙23之间形成一封闭的自由空间30，该自由空间在一侧相对于环境31密封，在另一侧相对于压力室7密封。该自由空间30被填充液体，以确保在泵首次启动并且尚不能保证压力室7被填充液体时，该自由空间30中的液体通过该位于配对滑动环22与保护套筒14之间的间隙出现在密封间隙23的内侧并用于对滑动环密封进行液体润滑。该液体在组装期间，也就是在其被密封封闭之前被填充到自由空间10中。即使在长时间的干运行中，自由空间30中的液体数量也足以实现对滑动环密封的充分润滑。一旦泵输送液体，液体就会出现在压力室侧，使得输送液体通过泵的输送压力外周地出现在密封间隙23。随后，该滑动环密封开始其正常的运行，其中，部分蒸发的输送液体随后进入到密封间隙23中，在此，该蒸汽在超压下通过自由空间30并通过在密封环29与保持环15之间形成的密封间隙被至少部分地向外排出。

由于套筒式密封件的自由空间30是由制造商完成液体填充的，因此还确保了在更换密封套筒的情况下，在再次启动泵时不会发生干运行。

在此已经指出：不需要以液体完全地填充自由空间30，而是仅部分地填充该自由空间就足够了，如图7至图9所示，其中示出了如图4所示的密封结构在不同位置上的情况。

应当指出的是，上述的为了避免在泵首先运行时发生干运行而对自由空间30的液体填充或部分填充不仅是在配设套筒式密封件时发挥作用，而且在相应构造的没有卡盘的滑动环密封装置中也能起作用，在此将放弃具有保持环15的保护套筒14，因此承载件24在法兰27的区域中例如通过凹槽中的O形环以类似于随动杆17借助密封环相对于轴4被直接密封的方式直接相对于轴4被密封，。

在图4所示的滑动环密封装置12a中，保持环15相对于保护套筒14不是密封地，而是仅与其抗扭地连接。结果是，在承载件24内侧、保持环15下侧以及保护套筒14外侧之间的自由空间30a被密封。为此设置环状横截面中为U形的密封环32，其在承载件侧通过短边被固定，在接片侧则贴靠在保持环15上，并以其长边贴靠在保护套筒14上。在此，长边33由于密封间隙的长度而相对于保护套筒14形成迷宫式密封，而相对于接片区域形成唇式密封。因此，密封件32能够在自由空间30a的内部产生蒸汽压力时通过密封间隙将该蒸汽压力减压地排出到环境31中，然后再关闭密封间隙。因此，密封环32一方面确保预填充的自由空间30a相对于环境31是密封的，但另一方面也允许在自由空间30a中有相应的压力升高时排出流体。

在此示出的环形密封件32具有U形的环状横截面，替代地也可以使用X形的或W形的环状横截面。在图5中示例性示出了具有I形环状横截面的密封环，在图6中示例性示出了用于密封自由空间30b或30c的L形环状横截面。在根据图5的密封装置12b中示例性示出了：自由空间30b可以通过一相应的环形的内周向的槽完全结合在承载件24b中。所述的去往密封间隙23的连接通过位于承载件24b的内侧与保护套筒14之间的环形间隙来实现，该环形间隙通向位于配对滑动环22与保护套筒14之间的环形间隙中并因此与密封间隙23液压连接。在如图6所示的实施方式变型中，自由空间30c完全置于配对滑动环22c中，该配对滑动环出于该目的而具有一周向的凹槽，该凹槽形成该自由空间。在图6所示的布置中，配设有横截面为L形的密封环35，该密封环以其短边密封位于承载件24的内侧与保护套筒14的外侧之间的自由空间，并且其长边贴靠在承载件24c的上侧，也就是贴靠在法兰27上，并相对于保持环15密封。

图7至图9示出了当自由空间30a仅被部分填充时液体在该自由空间中的表现。液位分别以36标记。在根据图7的具有竖轴的布置中(如图1所示的泵的布置)，很小的填充量就足以确保由于重力而在密封间隙23处存在足够的液体。图8和图9示出了，与方向无关地，即使是水平轴的情况下，在自由空间被部分填充时，液位36尽管沿着轴向方向延伸经过整个自由空间30a，但是在周向方向上则只是部分地延伸。但是，这在实践中不是问题，因为滑动环20相对于配对环22转动，并因此使得在密封间隙23上仅部分出现的液体随动并均匀地分布在整个间隙中。在实践中已经证实：这种在组装技术方面特别有利的部分填充足以有效地防止干运行。

附图标记列表

1 离心泵

2 泵壳体

3 泵壳体的底座

4 轴

5 叶轮

6 吸入口

7 压力室

8 电机座

9 电机的轴端部

10 联接器

11 泵的轴端部

12 根据图1至图3的滑动环密封装置

12a 根据图4的滑动环密封装置

12b 根据图5的滑动环密封装置

12c 根据图6的滑动环密封装置

13 泵壳体中的开口

14 保护套筒

15 保持环

16 密封环

17 随动杆

18 螺栓弹簧

19 随动杆

20 滑动环

21 O形环

22 配对滑动环

22c 图6中的配对滑动环

23 密封间隙

24 图1至图3中的承载件

24a 图4中的承载件

24b 图5中的承载件

24c 图6中的承载件

25 承载件的螺纹

26 O形环

27 承载件的法兰

28 O形环

29 密封环

30 图1至图3中的自由空间

30a 图4中的自由空间

30b 图5中的自由空间

30c 图6中的自由空间

31 环境

32 U形密封环

33 长边

34 I形密封环

35 L形密封环

36 图7至图9中的液位。

Claims (20)

1.一种用于制造滑动环密封装置的方法，特别是用于在离心泵上相对于周围的壳体对轴进行密封，其中，在密封装置的内部形成的、与滑动环之间的密封间隙流体导通连接的自由空间在组装期间被至少部分地填充液体。

2.一种单级或多级离心泵(1)，具有：泵壳体(2)；可转动地设置在该泵壳体中的轴(4)，该轴具有至少一个设置在该轴(4)上用于输送液体的叶轮(5)；在所述轴(4)与所述壳体(2)的开口(13)之间的滑动环密封装置(12)，所述轴(4)穿过所述开口；在所述密封装置(12)内部的封闭的自由空间(30)，其特征在于，所述自由空间(30)至少部分地预填充有液体，其中，该液体在组装所述密封装置时被填充。

3.根据权利要求2所述的离心泵，其特征在于，所述滑动环密封装置(12)包括两个具有轴向滑动面的滑动环(20，22)，其中的一个滑动环与所述轴(4)抗扭地连接，另一个配对滑动环(22)与所述泵壳体(2)抗扭地连接，所述自由空间(30)被直接邻接所述配对滑动环(22)地设置，并优选设置在相对置的、背向配对滑动面的一侧，并且所述自由空间(30)与滑动面之间的密封间隙(23)流体导通地连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间(30)被设置为，其在泵正常运行时被设置在所述配对滑动环的上方。

5.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间(30)仅被部分地填充液体，优选被填充至所述自由空间容量的至少10％至50％。

6.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间(30)通过密封环(29)对外密封，即，相对于环境(31)密封，并且该自由空间密封环(29)被构造为唇式和/或迷宫式密封环。

7.根据权利要求6所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间密封环(32)具有U形或L形的环状横截面，其中，U形的轴侧的边(33)优选长于另一个边，并且U/L形的接片被设置在邻近所述自由空间(30a)并与所述配对滑动环(22)间隔开的壁上。

8.根据权利要求6或7所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间密封环(32)被紧固在承载件(24a)上，优选材料配合地与该承载件连接，所述配对滑动环(22)通过该承载件在壳体侧被紧固。

9.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述滑动环密封装置(23b，23c)包括两个具有轴向滑动面的滑动环(20，22)，其中一个滑动环与所述轴(4)抗扭地连接，另一个配对滑动环(22)与所述泵壳体(2)抗扭地连接，并且所述自由空间(30b，30c)被设置在所述承载件(24b)上或所述配对滑动环(22c)上，并与滑动面之间的密封间隙(23)流体导通地连接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述自由空间密封环具有I形、X形或W形的环状横截面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述密封装置(12)由被预填充的套筒式密封件形成。

12.一种用于使轴(4)相对于壳体(2)被密封的套筒式密封件，特别是用作根据前述权利要求中任一项所述的离心泵(2)的滑动环密封装置(12)，其具有：轴保护套筒(14)；用于将所述轴保护套筒(14)与所述轴(4)抗扭地连接的器件(15)；用于使所述套筒式密封件结合在壳体开口(13)中的承载件(24)；与所述轴保护套筒(14)抗扭地连接的滑动环(20)；与所述承载件(24)抗扭地连接的配对滑动环(22)；和闭合的自由空间(30)，其特征在于，所述自由空间(30)与在所述滑动环(20)与所述配对滑动环(22)之间形成的密封间隙(23)流体导通地连接，并且所述自由空间(30)被至少部分地预填充有液体。

13.根据权利要求12所述的套筒式密封件，其特征在于，所述自由空间(30，30a-c)被设置在所述轴保护套筒(14)、所述承载件(24)与所述配对滑动环(22)之间，或者被设置在所述承载件(24b)上或所述配对滑动环(22c)上。

14.根据权利要求12或13所述的套筒式密封件，其特征在于，所述自由空间(30)仅被部分地填充液体，优选被填充至所述自由空间容量的至少10％至50％。

15.根据权利要求13或14所述的套筒式密封件，其特征在于，被构造为唇式和/或迷宫式密封件的自由空间密封环(29，32，34m，35)形成用于相对于所述轴保护套筒(14)密封所述承载件(24)的密封件(29，32，34，35)。

16.根据权利要求15所述的套筒式密封件，其特征在于，所述自由空间密封环(29，32，34，35)具有I形、L形、U形、X形或W形的环状横截面。

17.根据权利要求14或15所述的套筒式密封件，其特征在于，所述自由空间密封环(32)具有U形的环状横截面，其中，该U形的轴侧的边(33)长于另一个边，并且该U形的接片被设置在邻近所述自由空间(30a)并与所述配对滑动环(22)间隔开的壁上，其中，所述自由空间密封环(32)优选地与所述承载件(24)固定连接。

18.根据前述权利要求中任一项所述的套筒式密封件，其特征在于，所述滑动环(20)被设置为能够在所述轴保护套筒(14)上轴向运动，所述滑动环(20)沿着所述配对滑动环(22)的方向被弹力加载，并且密封件(21)被设置用于相对于所述轴保护套筒(14)直接或间接地密封所述滑动环(20)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的套筒式密封件，其特征在于，所述自由空间(30)与所述滑动面之间的密封间隙(23)连接，优选地通过所述配对滑动环(22)与所述轴保护套筒(14)之间的径向间隙与该密封间隙(23)连接。

20.根据前述权利要求中任一项所述的套筒式密封件，其特征在于，所述轴保护套筒(14)穿过所述承载件(24)并与紧固环(15)连接，该紧固环被设计用于将所述轴保护套筒(14)与所述轴(4)抗扭地连接，并且所述紧固环(15)形成邻接所述自由空间密封环(32)的壁。