CN117989169A - 用于轴密封件的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轴密封件的组件(1)。组件(1)具有带有旋转元件(16)和静止元件(15)的配对(14)。在这两个元件(15,16)之间形成有用于润滑膜的密封间隙(18)。组件(1)包括轴套筒(17)。旋转元件(16)与轴套筒(17)构造成单件。

Description

用于轴密封件的组件

本申请为2018年4月27日进入中国国家阶段的PCT专利申请“用于轴密封件的组件”(申请号：201680063361.8，申请人：KSB股份公司)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于轴密封件的组件，带有配对(Paarung)，该配对具有旋转元件和静止元件，该旋转元件和该静止元件构造用于润滑膜的密封间隙，以及涉及一种带有这样的组件的离心泵单元。

背景技术

这样的轴密封件例如在离心泵中使用在旋转轴从泵壳体出来的穿引部处。

滑动环密封件具有密封间隙，该密封间隙通常垂直于轴线。该结构形式的轴密封件也称为轴向的或流体动力的滑动环密封件(GLRD)，这样的滑动环密封件(GLRD)相对于其他的密封系统需要较小的空间且具有较小的维护耗费。这样的滑动环密封件不仅在低的而且在高的待密封的压力或圆周速度的情形中经受住了考验。

在运行中密封面彼此滑动，所述密封面通过液压力和/或机械力彼此压靠。在这两个最精细地加工的滑动面之间存在带有在大多数情况下液态的润滑膜的密封间隙。在滑动环密封件(GLRD)的情形中小的泄漏在大多数情况下在逸出时到达大气环境中。

这种类型的用于轴密封的组件具有轴套筒。轴套筒可保护轴免于磨损。如果磨损迹象出现，则仅必须更换明显地价格更便宜的轴套筒而不必更换整个轴。

轴套筒也可由较高价值的材料制成，该材料相对于磨损和腐蚀更有抵抗力。这相对于由该材料构成整个轴的实施方案节省成本。

在文件DE 19928141 A1中描述了密封件组件，在其中轴被引导穿过离心泵的壳体。组件包括轴套筒，在该轴套筒上定位有带有旋转元件和静止元件的滑动环密封件，在该旋转元件和该静止元件之间布置有用于润滑膜的密封间隙。

文件DE 20205419 U1描述了一种带有配对的共同作用的元件的滑动环密封件组件，配对的共同作用的元件中的一个抗转动地装配在静止构件处且另一个为了共同的转动装配在旋转构件处。配对包括用于与轴共同转动的轴套筒，在该轴套筒上布置有第一元件。第一元件与第二元件共同作用，该第二元件抗转动地保持在壳体处。

在文件DE 29800616 U1中描述了一种双滑动环密封件。动态的滑动环固定在布置在轴上的轴套筒处。

文件WO 95/14185A1公开了一种用于密封穿过壳体的轴的滑动环密封件。在轴套筒处固定有配合环(Gegenring)。滑动环经由支架可密封地与壳体相连接。组件具有用于将滑动环压靠到配合环处的弹性组件。

传统的用于轴密封件的组件仅仅具有不充分的密封或过大的尺寸。这尤其在带有小的直径的轴的情形中是有问题的。

发明内容

本发明的任务在于，给出一种用于轴密封件的组件，该组件即使在带有较小的直径的轴的情形中也具有尽可能小的泄漏和紧凑的结构形式。组件应尤其在使用在离心泵中的情形中通过高的可靠性和长的使用寿命而出众。此外该组件应确保简单的装配以及对于维护工作可良好地接近。此外，组件应通过尽可能小的制造成本而出众。

该任务根据本发明通过一种带有权利要求1的特征的组件和一种带有权利要求15的特征的离心泵单元来解决。优选的变型方案可从从属权利要求、说明书和附图中获知。

根据本发明，旋转元件与组件的轴套筒构造成单件。轴套筒通过弯曲形成滑动环密封件的旋转配合环。由此形成密封间隙，该密封间隙基本上垂直于轴线。

组件具有弹性元件以用于在配对的旋转元件和静止元件之间产生压靠力。由此与实施成可轴向移位的被加载弹性力的滑动环组合产生紧凑的滑动环-配合环-配对，其即使在带有小的直径的轴的情形中也确保可靠的密封且同时确保紧凑的结构形式。

根据本发明的结构相对于传统的静止滑动环密封件在相对小的泄漏的情形中需要较小的空间需求。本发明的另一优点在于，通常可保留尤其根据DIN EN 12756的标准规格密封件的安装空间。

在离心泵的情形中，壳体盖具有开口，用于轴密封件的组件安置到该开口中。仅必须针对组件的根据本发明的集成对壳体盖进行匹配。

在离心泵的情形中，轴套筒根据本发明形成在大气环境侧上的滑动面。通过轴套筒和滑动面的功能集成还针对非常狭窄的空间情况创造节省空间的结构形式。

在本发明的一种适宜的变型方案中，弹性元件是静止的。对此，弹性元件布置在静止构件处。该构件不实施旋转运动。由此，弹性元件处于不动且不引起振动。通过静止组件最小化了轴挠曲对于滑动环密封件的寿命和密封效果的影响。

在一种优选的变型方案中，弹性元件布置在静止元件和壳体部分之间。弹性元件在此支撑在壳体部分处且将轴向力作用到构造为滑动环的静止部件上，从而该静止部件被推压抵靠构造为滑动环的旋转部件。弹性元件在此优选地布置在用于密封件的壳体处。

证实为特别有利的是，轴套筒由环状的元件止动以防止轴向的移位。尤其扁平线材止动环适用于此，该扁平线材止动环装配在轴的槽中，其中可相应于标准规格密封件维持槽的布置。轴套筒具有环形的凹处，环状的元件接合到该凹处中。凹处的轴向壁形成止挡，从而阻止了轴向的移位。

优选地，轴套筒与旋转承载元件处于连接中。旋转承载元件形成了用于轴套筒的止挡，从而阻止了轴向的移位。

在本发明的一种适宜的变型方案中，轴套筒固定在承载元件和环状的元件之间。

静止元件优选地由壳体部分至少部分地包围。该密封件壳体保护被加载弹性力的滑动环且形成用于流体的空间，该流体润滑在滑动环和由轴套筒形成的配合环之间的密封间隙。

在本发明的一种特别有利的实施方案中，组件具有静止承载体，该静止承载体与静止壳体部分相连接。在此优选地应用不可松脱的连接，其中尤其粘合连接适用。区别于传统的结构，连接由此不经由螺旋紧固件或类似的固定器件而是经由粘合缝实现。

静止承载体在本发明的一种特别有利的变型方案中用作用于另外的滑动环的承载体，该另外的滑动环形成另外的静止部件。该另外的静止部件与另外的旋转部件处于连接中，该另外的旋转部件优选地构造为另外的配合环。在该变型方案中，组件由此包括两个滑动环-配合环-配对，其中根据本发明在至少一个配对的情形中旋转配合环由轴套筒形成。

作为双密封件模块的构造方案尤其适用于使用在废水泵中。离心泵利用两个滑动环密封件密封，这两个滑动环密封件由液体润滑。

优选地，两个密封件以串联布置定位。在此，以合适的方式得到下面的构造：第一旋转配合环，第一静止滑动环，第二旋转配合环，第二静止滑动环。

证实为适宜的是，作用于可轴向移位的静止滑动环的两个弹性元件布置在静止构件中。

在根据本发明的串联布置的密封筒(Dichtungspatrone)的情形中，即使在泵侧的滑动环密封件失灵的情形中也提供双密封件模块的马达侧的滑动环密封件的密封功能。

弹性元件能够以不同的结构形式来实施。因此例如可使用作为同心布置的弹簧叠组的弹簧组。此外，可设想使用金属波纹管或波形弹簧(Wellfeder)作为弹性元件。还可使用由弹性体制成的波纹管作为弹性元件。

在双密封件模块中，该另外的静止元件优选地与静止承载体处于连接中。备选地或补充地，该另外的旋转元件可与旋转承载体处于连接中。

附图说明

本发明的另外的特征和优点从按照附图对实施例进行的描述和从附图本身中得出。

在此：

图1示出了穿过离心泵单元的截面，

图2示出了穿过用于轴密封件的组件的截面。

具体实施方式

图1示出了带有用于轴密封件的组件1的离心泵单元。在该实施例中呈现的离心泵单元用于输送在废弃物管理和工业中的污水，尤其带有长纤维的或固态的混合物、含有空气和气体的液体以及原始淤泥、活性淤泥和消化淤泥的未处理的废水。

介质通过吸入口2进入到实施为旋流泵(Freistrompumpe)的离心泵中。在吸入侧的壳体壁3和叶轮4之间布置有空间5，该空间5实现了也用于固体的通道。在此，球形通道形成了针对最大直径的尺寸，固体颗粒允许具有该最大直径以为了无堵塞地经过泵。

叶轮4实施为旋流叶轮(Freistromrad)。介质通过压力接管6离开泵。填充有介质的空间5由泵壳体7和壳体盖8限制。

叶轮4抗转动地与轴9相连接，该轴9借助于马达组件10驱动叶轮4。马达组件10包括转子11、定子12和马达壳体13。

图2示出了用于轴密封件的组件1，其定位在壳体盖8的开口中。

组件1包括带有第一静止元件15的第一配对14，该第一静止元件15实施为可轴向运动的滑动环。

根据本发明，组件1具有与静止元件15对应的第一旋转元件16，该第一旋转元件16与轴套筒17构造成单件。

轴套筒17L形地弯曲且形成凸缘式的突起部，从而创造密封面，该密封面形成垂直于轴线伸延的密封间隙18。

轴套筒17抗转动地与轴9相连接且形成第一滑动环密封件的实施为配合环的第一旋转元件16。

轴套筒17在其马达侧的端部处具有环形的凹处，实施为扁平线材止动环的环状的元件19接合到该凹处中且由此止动轴套筒17以防止轴向的移位。

环状的元件19布置在轴9的槽中。

在泵侧，轴套筒17由旋转承载元件20止动以防止轴向的移位。旋转承载元件20形成用于另一旋转元件21的承载体，该另一旋转元件21形成另外的配对22的配合环。

该另外的配对22此外包括另外的静止元件23，该另外的静止元件23实施为可轴向移位的滑动环。

另外的滑动环密封件具有用于形成润滑膜的密封间隙14。

第一弹性元件25作用于第一配对14的静止元件15。该第一弹性元件在轴向方向上施加力。弹性元件25在马达侧支撑在壳体部分26处。

壳体部分26经由粘合连接28与静止承载体27相连接。

另外的配对22包括另外的弹性元件29，该另外的弹性元件29将轴向力施加到泵侧的滑动环密封件的静止元件23上。

泵侧的配对22和马达侧的配对14形成紧凑的双密封件模块。

组件1形成紧凑的结构单元，该结构单元可作为密封筒定位到壳体盖8的开口中且利用O形环30密封。

双密封件模块实施成串联布置。

Claims (11)

1.一种适合于轴密封件且具有第一配对(14)的组件(1)，该配对(14)具有旋转元件(16)和静止元件(15)，该第一旋转元件(16)和该静止元件(15)构造用于润滑膜的密封间隙(18)，其中所述组件(1)具有轴套筒(17)，其中所述组件(1)具有带有另外的旋转元件(21)和另外的静止元件(23)的另外的配对(22)，在该另外的旋转元件(21)和该另外的静止元件(23)之间布置有用于润滑膜的密封间隙(24)，

其特征在于，

所述第一旋转元件(16)与所述轴套筒(17)构造成单件，所述组件(1)包括静止承载体(27)和静止壳体部分(26)，该静止承载体(27)和该静止壳体部分(26)彼此连接，其中所述另外的静止元件(23)与所述静止承载体(27)处于连接中，且其中所述静止元件(15)由所述静止壳体部分(26)至少部分地包围，其中所述轴套筒(17)由环状的元件(19)止动以防止轴向的移位，其中所述轴套筒(17)与旋转承载元件(20)处于连接中，该旋转承载元件(20)形成防止轴向的移位的限制且形成用于所述另外的旋转元件(21)的承载体，其中所述轴套筒(17)固定在所述旋转承载元件(20)和所述环状的元件(19)之间。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件(1)具有弹性元件(25)以用于在所述配对(14)的旋转元件(16)和静止元件(15)之间产生压靠力。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述弹性元件(25)是静止的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件(1)具有另外的弹性元件(29)以用于在所述另外的配对(22)的另外的旋转元件(21)和静止元件(24)之间产生压靠力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，所述配对(14,22)彼此以串联布置定位。

6.根据权利要求4或5所述的组件，其特征在于，所述另外的弹性元件(29)是静止的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组件，其特征在于，所述环状的元件(19)为扁平线材止动环。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的组件，其特征在于，所述弹性元件(25)布置在所述静止元件(15)和壳体部分(26)之间。

9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述另外的旋转元件(21)与所述旋转承载元件(20)处于连接中。

10.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，这优选地涉及不可松脱的连接、尤其为粘合连接(28)。

11.一种离心泵单元，带有壳体盖(8)，该壳体盖(8)具有开口，在该开口中安置有根据权利要求1至10中任一项所述的组件(1)。