磁控式旋轉密封件制造技術

本發明專利技術涉及一種非接觸式旋轉面密封組件（１０），包括：第一密封構件，該第一密封構件包括第一密封面和第一磁性元件（２０）；和第二密封構件，該第二密封構件包括第二密封面和第二磁性元件（３０）。第一和第二密封構件的第一和第二磁性元件（２０、３０）在該第一和第二磁性元件（２０、３０）之間提供磁斥力，使得在與第二密封構件的旋轉相關的流體動力或流體靜力變得足以防止第一和第二密封面接觸之前，磁斥力將第一和第二密封面分開。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般涉及間隙密封件，包括非接觸式密封件，例如流體動力和/或流體靜 力的端面和徑向密封件。
技術介紹
對于包括各種流體動力和/或流體靜力的端面和徑向密封件的許多非接觸式密 封件而言，相關聯的密封面通常在工況達到某一極限之前處于接觸狀態。對于流體動力非 接觸式密封件而言，通常需要有一最小速度來產生足夠的流體動力，以便將密封面分開。在 通常在起動或停機階段會遇到的低于這一閾值速度的情況下，密封面經常接觸和/或相互 摩擦。對于流體靜力非接觸式密封件，通常有一使密封面分離所需的最小壓差。在達到那 個壓差之前，密封面處于接觸狀態。已有一些裝置如抽吸式密封件利用彈簧力來將密封面偏壓分開——也就是使密 封面分離，并利用壓差來縮小密封面之間的間隙。然而，這些密封件在臨界壓差狀況下會缺 少(氣)膜剛度，這樣會使這類密封件的構型尤其是在低壓過度期中不太穩定。
技術實現思路
本專利技術公開了一種非接觸式旋轉面密封組件，該密封組件包括第一密封構件和第 二密封構件，所述第一密封構件包括第一密封面和第一磁性元件，而第二密封構件包括第 二密封面和第二磁性元件。第一和第二密封構件的第一和第二磁性元件在該第一和第二磁 性元件之間提供磁斥力，使得在與第二密封構件的旋轉相關聯的流體動力或流體靜力足以 防止第一和第二密封面接觸之前，上述磁斥力將第一和第二密封面分開。附圖說明下面將參照附圖作為例子對本專利技術的實施例進行說明，其中圖1是根據本專利技術實施例的間隙密封組件的剖視圖；圖2a和2b示意性示出處于不同的力傳送下的第一和第二磁性元件的構型；圖2c是示出抗旋轉特征的實施例的一組件的一部分的剖視圖；圖2d是沿著圖2c的線2d-2d看的局部剖視圖；圖3是根據本專利技術另一實施例的間隙密封組件的另一實施例的剖視圖；圖4是根據本專利技術另一實施例的間隙密封組件的另一實施例的剖視圖；圖5是根據本專利技術另一實施例的間隙密封組件的另一實施例的剖視圖。圖6是根據本專利技術實施例的分段式接頭的俯視平面圖7是各分段端部之間的界面的局部透視圖；以及圖8是根據本專利技術另一實施例的間隙密封組件的另一實施例的剖視圖。具體實施例方式現在詳細參見本專利技術的實施例，在文中說明并在附圖中示出了所述實施例的例 子。盡管本專利技術結合一些實施例進行說明，但應該理解，這些實施例不用于將本專利技術限于這 些實施例。相反，本專利技術包含由所附權利要求限定的本專利技術精神和范圍內的替換、修改和等 效物。圖1總體示出根據本專利技術實施例的間隙密封組件10的實施例的剖視圖。所示的組 件10為旋轉面密封件的形式，不過本專利技術可設想其它形式的組件和構型。間隙密封組件10 包括至少兩個磁性元件20、30。第一磁性元件20 (例如磁環)設置在插件或密封圈40 (例 如碳插件)和保持件50 (例如金屬保持件)之間。第二磁性元件30 (例如磁環)附接或用 別的方法連接到配合環60上。在一實施例中，第二磁性元件通過夾持件70或用于在所需 位置將第二磁性元件30附接或連接到配合環60上的其它裝置而附接或連接到配合環60 上。第二磁性元件可以例如包括金屬帶，該金屬帶設在磁環上，以便經得住離心載荷或離心 力。如所示出的組件10所示，可以包括軸件100和外殼110。對于某些應用，如所示的 應用，組件10可以包括墊圈120，該墊圈120可以設在夾持件70和配合環60之間，并可以 使磁環30免受軸向夾持力或載荷。組件10還可以包括一個或多個第二密封件130。在本專利技術的實施例中，第一和第二磁性元件20、30設置成具有相對的極性(S卩，相 同的極性一般彼此相對地對準或取向)，以提供排斥力。第一和第二磁性元件20、30包括北 極(“N”或正極)和南極(“S”或負極)。在所示的實施例中，S極性一般示出彼此相對地 對準或取向。對于另一些實施例，兩個元件的極性可以顛倒，使得N極性一般彼此相對地對 準或定向。第一和第二磁性元件20、30在某些實施例中可以采取磁環的形式，但它們不是必 須沿周邊連續。相反，對某些實施例來說，第一和第二磁性元件20、30可以采取非磁性材料 的形式，該非磁性材料包括埋置于其中的由永久磁鐵或磁性材料制成的部件，例如，第一和 第二磁性元件可以是包括間斷的總體為圓環的型式。在這些構型中，相關聯的面密封件在 完全停止時可以接近或停靠。圖2a和2b總體示出環件形式的第一和第二磁性元件20、30，其中各個環件包括以 相對的極性沿周邊布置的多個永久磁鐵80。在該實施例中，第一磁性元件20可以與定子相 關聯，而第二磁性元件30可以與轉子相關聯。如總體示出的那樣，利用相協調的間斷，與間 斷式的第一和第二磁性元件20、30相關聯的排斥力用于使分別相關聯的密封環40和配合 環60停靠在偏置或交錯的位置。例如，圖2a示出相對的位置，其中，與第二磁性元件(例如轉子)相關聯的兩個磁 鐵(80a和80b)相對于與第一磁性元件20 (例如定子)相關聯的磁鐵(80c)在徑向上偏置 或沿周向交錯。在偏置或交錯的取向中，相關聯的排斥力將大為減小，且至少一個取向可以 提供最小的相關聯的排斥力。參見圖1，可以使用用于克服排斥力的裝置例如閉合彈簧90， 當(例如與第二磁性元件30相關聯的)轉子停止時，所述裝置可以使相關聯的密封面接觸。一旦轉子——例如與第二磁性元件30相關聯的轉子——運轉(即旋轉)，則相 關聯的排斥力將經歷一般是周期性的工作方式，其中當對置的元件20、30的磁鐵彼此經過 時，通常產生最大的排斥力。在圖2b中總體示出具有兩個在經過時瞬時彼此相對的磁鐵 80d和80e的構型的例子。與組件相關聯的平均力可以設計和構造成超過由用于克服排斥 力的裝置所施加的力，例如由閉合彈簧90所施加的力。通過將這種與第一和第二磁性元件 20、30相關聯的平均力構造成大于與用于克服排斥力的裝置相關聯的力，相關聯的密封面 在低速下可以保持分開。如果在位置固定的狀態下關閉是必要和想要的，則所述組件可構造成允許例如通 過提供擴展或變寬的抗旋轉槽而允許有限的圓周運動。圖2c和2d作為非限制性例子總體 示出密封圈上的抗旋轉特征的實施例。例如，在發動機的情況下，旋轉件(例如配合環60) 可以停止在不同的取向中。這樣，附接或連接到配合環60的磁性元件(例如環)30也相對 于對應的磁性元件20(例如磁性環)停止在不同的取向中。在閉合力如閉合彈簧力的作用 下，兩個對置的磁性元件20、30趨于靠在最小排斥力的位置處(例如總體在圖2a中示出的 交錯的取向)。然而，為了實現這種構型，磁性元件20自身必需能沿周向調節。實現這種 調節的一種方法是加寬或擴展密封圈上的槽。如圖2c和2d中總體所示，密封圈構件(例 如密封圈保持件50)可以包括一個或多個相應的徑向特征，如設在外徑上的槽，而密封圈 外殼110可以具有一個或多個相應的徑向特征如突起85。抗旋轉特征可用于防止密封圈 40由于來自旋轉配合環60的摩擦轉矩而旋轉。在這種構型下，抗旋轉特征允許磁性元件 (環)20沿周向調節，以使自身相對于旋轉件對齊在最小排斥力位置處，如圖2a中總體所 示。另外，“加寬的”抗旋轉槽86能提供附加的旋轉空間88，如圖2d中總體所示。在一實 施例中，在所述組件中可以設置和使用兩個或多個這種抗旋轉特征。在如上所述的間隙密封組件10的構型的情況下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式旋轉密封組件（１０），包括：第一密封構件，該第一密封構件包括第一密封面和第一磁性元件（２０）；第二密封構件，該第二密封構件包括第二密封面和第二磁性元件（３０）；第一和第二密封構件的第一和第二磁性元件（２０、３０）在該第一和第二磁性元件（２０、３０）之間提供磁斥力；和其中，在與第二密封構件的旋轉相關聯的流體動力或流體靜力變得足以防止第一和第二密封面接觸之前，磁斥力使第一和第二密封面分開。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2007-7-10 11/775,280一種非接觸式旋轉密封組件(10)，包括第一密封構件，該第一密封構件包括第一密封面和第一磁性元件(20)；第二密封構件，該第二密封構件包括第二密封面和第二磁性元件(30)；第一和第二密封構件的第一和第二磁性元件(20、30)在該第一和第二磁性元件(20、30)之間提供磁斥力；和其中，在與第二密封構件的旋轉相關聯的流體動力或流體靜力變得足以防止第一和第二密封面接觸之前，磁斥力使第一和第二密封面分開。2.如權利要求1所述的密封組件(10)，其特征在于，該密封組件包括旋轉面或徑向密 封件。3.如權利要求1所述的密封組件(10)，其特征在于，該密封組件包括提供偏壓力的偏 壓機構，該偏壓力將第一密封構件的至少一部分推向第二密封構件的至少一部分。4.如權利要求3所述的密封組件(10)，其特征在于，所述偏壓機構包括彈性機械裝置。5.如權利要求4所述的密封組件(10)，其特征在于，所述彈性機械裝置包括彈簧。6.如權利要求3所述的密封組件(10)，其特征在于，所述偏壓機構利用磁引力。7.如權利要求1所述的密封組件(10)，其特征在于，與第二密封構件的旋轉相關聯的 工作壓力最終克服磁斥力，并使第一和第二密封面移動得更靠近在一起，直至在密封面之 間形成流體動力或流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：X鄭，GM貝拉爾，
申請(專利權)人：伊頓公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]