专利名称：转动轴的密封装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及转动轴的密封装置，特别是涉及位于转动轴和泵、压力容器或其它内部装有压力流体的装置的壳体之间的密封件。这里所说的流体包括液体，气体或者那些含有腐蚀性化学物质的淤浆(或悬浮液)。
在生产涉及到流体的产品的工业领域中，需要大量的泵或其它转动轴装置，用来输送和处理象淤浆和化学溶剂这样的流体。在本发明产生之前，这些泵具有受液体润滑的转动轴密封件，它们需要作为润滑剂的连续水流并且通过密封端面密封液体。大量的水成为一个主要的生产问题提高了生产所需的总水量，而且在将废液排向外界之前为使它不造成环境污染需要对之进行处理的液体量也增加了。
在先有技术中，常规的转动密封件使用两个带有平端面的相对表面，其中一个平端面在另一个平端面上运动。两相对表面由压力压在一起，以便最大限度地减小可能造成泄漏的空间。为了减小两端面间的摩擦，加水使之流过端面。为了防止加工液体侵入轴承，通常在压力下将水供入压盖密封件或填料箱的外壳环口中，所述压力高于密封件加工流体侧的压力。这样，水被引导流过密封端面并进入加工液体，而防止水反向流过密封端面并进入轴承或装置的其它部件。
实现这种冲洗作用需要有一个大的、连续的供水源。通常供到一个泵的填料箱中的水量大约为2-5加仑/分(GPM)，即每年约1，000，000-2，500，000加仑。
其次，在大多数工厂中，由于操作错误或设备故障会中断供入密封件的冲洗水，而导致密封迅速破坏。
当纸浆和造纸厂这样的工厂使用这种先有技术的密封装置时，生产中就需要大量的水，通常平均每天需要30，000，000加仑。填料箱和机械密封件所使用的冲洗水通常大约是一台纸浆机用水量的30%，和大约是一台造纸机用水量的15%。在采矿业中，情况也是如此。
因为由冲洗水稀释的加工液体会成为环境污染物，所以所有使用的加工液体在排放到外界之前都必须经过处理。通常要求进行三级处理。冲洗液的数量成比例地增加需要处理的加工液体的数量及处理费用。
在化学工业中，采用传统的密封技术也会产生一些重要问题。许多生产过程需要结晶颗粒与其它化学物质进行反应，生成一种具有磨蚀性的淤浆。泵送这种磨蚀性淤浆是一个重要的挑战。化学工业被迫使用由稀有金属制造的双重密封件。双重密封件需要满足两个要求。它们保持整个系统的压力，使用适当的阻挡流体从里到外地润滑传统的转动密封件的端面。它们减弱由密封件转动端面引起的有害物排放，并防止外界气体进入反应混合物。
新的工程实践修正(E.P.A)要求对有害物排放加以限制，这就给继续使用传统密封件带来了严重的障碍，因为这些密封件需要用化学产品加以润滑。由密封件产生的热量使产品和溶剂蒸发，蒸发的汽体(有害排放物)会逸散到密封件的外面。
化学工业试图利用双重密封件来解决这个问题。然而，工程实践修正现在要求，除非将阻挡流体装在一个封闭循环系统中并且根据污染液体处理规定对之进行处置，否则将不允许使用这种双重密封件。
本发明的目的是提供一种解决上述问题的技术方案，这种方案特别用于为泵送和处置淤浆和化学物质而采用泵和其它装置的工业领域。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种防止穿过结构壳体的转动轴周围发生泄漏的移位式干端面密封，包括一个环形静止的刚性密封件和一个转动密封件。固定在围绕转动轴的结构壳体上的静止密封件具有一个用于构成干端面密封的光滑密封面。弹性的转动密封件适于固定在转动轴上，并具有在偏压下与上述光滑密封面接触的环形突边，以便一起构成干端面密封。弹性的转动密封件包括填充有碳的耐热聚合物成分，其硬度计硬度约为85-91，最好不超过90。这种耐热聚合物成分最好包括填充有细碎碳黑的碳氟化合物。
弹性的转动密封件的环形接触边最好是平面，其表面积大于安装前的环形接触边的接触面积。弹性的环形转动密封件具有内侧的基座部分，它适于固定在一个环形安装槽中。该环形转动密封件在其基座部分外边的端面上具有一个枢转点。该环形转动密封件的前表面包括外、内会聚表面，它们会聚而成一个环形密封边，内会聚表面从此密封边延伸到所述基座部分前端面上的一个扭转点。
在通过所述密封的中心轴线的平面内，从密封边延伸到枢转点的直线与平行于密封的中心轴线的直线所构成的角度在大约16°-22°的范围内，理想地是在17°-21°的范围内。在通过所述密封的中心轴线的平面内，所述外会聚表面与平行于所述中心轴线的直线所构成的角度大约为40°-50°，而所述内会聚表面与平行于所述中心轴线的直线所构成的角度大约为55°-73°。
理想地，转动密封件具有一个从所述枢转点伸出的径向向外朝前扩张的顶表面，而且，在通过所述密封的中心轴线的平面内，所述扭转点和顶表面之间的最短距离T(以毫米为单位)由下式确定T＝α+βID其中α为3.2-3.6，β为0.040-0.052ID是所述密封边的内径，单位为毫米。
理想地，从所述密封边到通过扭转点的与所述密封的中心轴线同轴的圆柱的圆柱面的垂直距离D(以毫米为单位)由下式决定D＝γ+δID其中γ为1.7-2.5，δ为0.014-0.021，ID为所述密封边的内径，以毫米为单位。
图1是按本发明原理制造的密封装置的透视图，表示了密封装置组装好准备安装的状态;
图2是沿图1中的2-2线所截取的剖面图;
图3是图2所示密封装置完全处于典型的工作位置时的剖面图;
图4是图1和图2中密封装置的预加载压板的底平面图;
图5是本发明的一个转动密封件的局部剖视图;
图6是图5中的转动密封件的局部视图，表示了该密封件处于松驰状态，它和相对的静止密封面初步接触;
图7是图6中的转动密封件的局部剖视图，表示了密封件在安装于转动装置的驱动轴上之前所处的完全偏压状态;
图8是图7中的转动密封件的局部剖视图，表示了转动密封面抵在相对的静止密封面上的状态;
图9是图2所示密封装置中的元件在转动密封件被预加载前的局部剖面图;
图10是表示图9所示密封装置中的元件在转动密封件被预加载且被压板压住后的状态的局部剖面图;
图11是按本发明原理设计的一种变型密封装置的局部剖面图;
图12是按本发明原理设计的另一种变型密封装置的局部剖面图;
图13是根据本发明的又一种变型密封装置的剖面图。
本发明的密封装置适用于加工和采矿工业中使用的转动轴装置上。作为非限制性的例子，下面仅就具体用于淤浆泵的实施例对本发明进行说明。相同基本结构可用于化学生产以及需要泵送淤浆和化学加工溶液的其它工业领域所用的其它泵上。
参照图1-3，一般来说，转动密封装置10包括一个环形板状外壳或压盖12，一个套筒14穿过外壳并可安装固定到绕轴线转动的泵轴上。环形外壳12由螺栓连接到泵壳、填料箱或类似结构的壁上，螺栓可穿过位于外壳周边附近的孔或槽16。设置密封垫17，用来密封板状外壳12，以防泄漏。
套筒14可由任何具有所需物理性能和抗化学性能的材料制成，这种材料应能承受高的工作温度并易于按照高精度公差来加工。具有这些性能的一种适用材料是聚四氟乙烯。
参见图2和3，套筒14具有一个槽18，槽内装有并夹持着一个环形转动密封件20，该转动密封件具有一个坐落在槽18中的底座22。
转动密封件具有一个抵靠在静止的环形密封件或座26上的邻边175。这个静止的环形密封件26安装并保持在一个由外壳12的圆柱面32和环形支持面33限定的接收腔中。
静止密封件26具有矩形截面，它有一个内圆柱面28，内圆柱面28的半径与邻接的外壳12的圆柱面30的半径基本机同;它还有一个外表面，外表面的尺寸设计成抵靠在密封垫内表面31和外壳表面32和33上。密封环36设置在由密封垫17和外壳12的环形表面35和37限定的环形凹槽中。密封环36被压在静止的环形密封件的外表面39及外壳表面35和37上，以防止在环形密封件26和外壳12之间形成流体通道。
静止密封件26由抗腐蚀的硬材料制成，这种材料在连续使用过程中能保持光滑的表面。制造静止密封件的一种优选材料是碳化硅(金钢砂)。
外壳12的环形端部40具有一个外部径向凸缘42，其内径与静止密封件26的相同，外凸缘42和外壳12的相对壁在外壳中限定一个槽44，用以接纳一组压板定位件46的一端。压板定位件最好由较硬的硬质塑料如尼龙制成。如下所述，定位件46用来在转动密封件20上维持一个预载荷。如图1所示，定位件设置在密封装置10周边上的四个或六个间隔位置上。如图4所示，每个压板定位件46有个横槽48以及限定地此横槽的一对对置的槽帮41和43，所述横槽用于接纳外部径向凸缘42。定位件46连接并覆盖在套圈50上(见图10)。套圈50最好由不锈钢这样的金属材料制成，并且环绕套筒14的端部凸缘52而与之配合。在套圈上，在彼此间隔90°的位置上设置了一组螺孔53，每个预加载定位压板46由有帽螺钉54紧固在套圈上。在有螺钉之间还有第二组螺孔56，它们径向向内延伸到套筒14的外表面。在装上密封装置10之后，将螺孔56中的螺钉58向前拧动，以便将套筒紧固在泵轴60上(如图3所示)。
在套筒14内壁的末端中，设置了用来保持密封环64的槽62。当轴60穿过套筒14时，密封环64在轴60和套筒14之间构成流体密封。槽62位于距套筒14内端至少0.10英寸的地方，以使得套筒内的液压力不会传播到套筒的前边缘63，并使液体不会沿泵轴泄漏。
在图3中，表示了密封装置10处于工作和完全密封状态，该密封装置围绕泵轴60设置并由螺栓66固定到泵的壳体或填料箱68上。在所示典型的安装结构中，位于环绕泵轴和填料箱内密封装置10的空间70中的流体或淤浆是带压的。环形密封垫17防止箭头A所指部位发生泄漏，密封环64防止箭头B所指的套筒14和泵轴60之间产生泄漏。由于泵运行期间在部位A和B处的各相邻结构件之间不存在相对运动，所以密封环36和64以及密封垫17能有效地防止流体从泵室中外泄，即使是在高的流体压力状态下也是如此。
在泵工作期间，转动密封件20接触静止密封件26并相对于静止密封件26转动，其间的空间构成一个潜在的第三泄漏部位(由箭头C所指示)。
转动密封件20是密封装置10中的一个重要部件，因为它的作用是在它和静止密封件26两个长期进行相对运动的部件之间提供有效的密封。
图5是转动密封件20的局部剖面图。图6-8分别是表示转动和静止密封件在未偏压、偏压和完全装牢三个阶段的局部剖面图。转动密封件的物理性能、结构形状和角度尺寸都是本发明的重要方面，它们共同配合以使密封件具有理想的工作性能和寿命。在图5中，环形的转动密封件20具有暴露在泵室中的背面171。背面171从与套筒表面172接触的枢转角170延伸到外密封边173。密封件的前表面包括外表面174，外表面174与平行于转动密封件中心轴线的直线形成角E，并从外密封边173倾斜到前突边175。转动密封件的前表面还包括一个内表面176，它从前突边175向后延伸到圆柱面178的扭转角177。圆柱面178与套筒内表面172齐平。内表面176与圆柱面178在垂直于密封件中心轴线的平面内形成角F。从前突边175延伸到对角的密封件枢转角170的直线与平行于密封件中心轴线的直线形成角G。
一般来说，转动密封件的尺寸应随其直径的大小成比例增大。
厚度T(以毫米计)指的是在穿过密封件中心轴线的平面内通过扭转角177垂直于表面171的直线的长度，该长度从表面171量到扭转角177。理想的厚度T由下列公式确定，其中ID是环形前突边175的内径(以毫米计)T＝α+βID其中α为3.2-3.6，β为0.040-0.052距离D表示长度(以毫米计)，它指的是在穿过密封件中心轴线的平面内从前突边175到通过扭转角177与表面178同轴的轴向延伸的圆柱面的垂直于中心轴线的直线的长度。理想的距离D由下列公式确定(其中ID如上定义)D＝γ+δID其中γ为1.7-2.5，δ为0.014-0.021在转动密封件20的最佳实施例中，角E大约为40°-50°;角F大约为55°-73°;角G大约为16°-22°，最好约为17°-21°。
转动密封件20由具有其工作环境所要求的抗化学性和耐热性的弹性聚合物制造。向这种材料中填充足够数量细碎的碳填充物(如称为Austin Black的填充物)，以使其硬度计硬度达到85-91，最好约为90。一种适用的弹性聚合物是AFLAS(Asahi Glass Co.Inc.生产的)，这是一种过氧化物固化的四氟乙烯和丙烯的共聚物。其它适用的弹性聚合物包括FKM-四聚合物和抗碱的FKM聚合物(Macrotech/CDI，Humbe，TX生产)。最低的硬度85适用于低速的转动密封件(800转/分)。对于3600转/分这样的高转速，就必须具有高硬度，硬度约为90较理想。硬度超过91则太坚硬也太脆，以致在许多应用场合难于为安置密封件提供有效的偏压力和足够的运动。
碳填充物具有几个作用，它提高了转动密封件的硬度和刚度，这些都是施加理想的偏压力和密封件进行运动所要求的。另外，它至少还部分地起到润滑作用，因为在相对密封端面间存在粉粒，这减小了密封接触面积，由此降低了其间的摩擦力。它还影响到在转动密封边175处形成的热解产物，当密封边175在使用中被压平后，就以转动密封面25贴靠在相对的静止密封面上，以构成持久的干态转动密封。
图6表示了密封件20在受到偏压之前与静止密封件26接触的原始形态。图7表示了通过密封件26向前推顶转动密封边175而使密封件20从未偏压位置(由虚线所示)变到偏压位置(由实线所示)时的变形状态。这个偏压运动也可反向进行，即让转动密封件20向前推顶相对的静止密封面。这个偏压运动向转动密封件20提供了一个压力，使其弹性密封边发生变形，并提供了安置密封件的偏压力。
图8表示了转动密封件从虚线所示的完全偏压位置运动到实线所示的完全安牢位置的情况。在最初操作阶段，当转动密封件20的密封边175在静止密封件的端面上滑动时，单位面积上的高压力以及由此在密封边175上产生的高摩擦会在圆形接触线处产生热，从而使转动密封件的接触面软化和热解。转动密封件试图恢复到它未受偏压的松驰形态，这种运动与其接触面上的热解作用相结合，就使接触表面增大到理想状态(宽度为H)，并进一步硬化或固化这个增大的表面，以形成有效的、耐久的、低摩擦的干端面密封。宽度H决定转动和静止密封件的有效接触面积，以及决定密封装置在连续工作期间的产生热量。如果这个面积太小，则偏压力就集中在这个小面积上，就会产生过量的热，使密封端面25变形。如果密封端面25太大，则偏压力分布太广，若不施加过度的压力，就不能维持有效的密封。安牢后的转动密封件的最终的密封表面面积由密封材料的硬度(和固有弹性)以及转动密封件的形状和相对尺寸(表面角度)共同来决定。随着密封边175转变成平面25，单位面积上的压力逐渐下降，直至热量散失的速度大于其产生的速度，这样可让接触表面冷却，使密封件的热解和进一步变形停止，并最终冷却到形成一个非常耐久的低摩擦表面。因此，转动密封件20的硬度和尺寸对于构成一种有效耐久的密封是非常重要的。
要保持有足够的预载荷或偏压力，以确保在两运动的密封件间维持干端面密封。这个偏压力由表面171上连续的曲线反射。这条曲线对于借助于低的摩擦将液体从轴向平滑地反射到径向是重要的，这样可以防止密封表面直接受到液体和悬浮物的垂直的冲击，由此可减轻密封表面的侵蚀。因此，选定的转动密封件的尺寸还控制了表面171的残余曲线(residual curve)。
参照图5，转动密封件20由模压成型，它带有一个基座部分22。为了将转动密封件20固定在槽18中的一个静止位置上，要求模压后处于松驰状态的转动密封件20的半径要小于槽18底座的半径，而基座22沿轴向的宽度要大于槽18的轴向尺寸。就位后，转动密封件20在张力的作下保持扩张的态式，迫使转动密封件的内表面紧固在槽18的表面上。为此目的，将转动密封件的半径选定成能提供足够的张力。为了补偿由于转动密封件拉伸而造成的其轴向尺寸的缩短，要使模制出的转动密封件20的基座部分22在张紧的安装状态下的宽度稍稍超过套筒槽18的轴向尺寸。基座22的宽度被模制成当转动密封件为安装而受张力时基座22能滑入槽18中，而当基座22完全嵌入槽18时它将沿轴向膨胀，以便压在槽18的相对端面179和180上。通常，使模制出的转动密封件的基座22在松弛状态时的宽度大约超过槽18的轴向尺寸的10%就足以了。如果需要的话，在安装转动密封件20之前，可在槽18上涂上少量的胶泥，以确保转动密封件20和套筒14作为一个整体来转动。
如图9所示，当槽18中装有转动密封件20的套筒14刚装入环形板状外壳12中时，外壳12的端部凸缘42紧邻金属端圈50的内边。
如图10所示，为向转动密封件20施加预载荷，使外壳12相对于套筒14轴向移动，导致静止密封件26推顶并压住转动密封件20，由此使转动密封件的前边175稍稍扩大了与静止密封件26的接触。在这个位置，装上定位压板46，使外壳12的端部凸缘42插到每个压板46的横向槽48中，让压板46的前槽帮部分41插入间缝44，而让其另一槽帮43插入端圈50和径向凸缘42之间的间缝81中。在将每个定位压板46就位之后，拧入有帽螺钉54，将它们固定住。随着拧紧有帽螺钉，套筒14就精确地定中于外壳12中。
如图1和2所示的密封装置10，已经装上了用来向转动密封件施加精确的预载荷的定位压板46，这样它就可作为产品而被运输和贮存了。当要安装一个密封装置10时，首先将它置于泵轴60上，并利用螺栓66将外壳12连接到泵壳或填料箱上，如图3所示，此时，拧进孔56内的螺钉58(见图3)，将套筒14牢固地固定到泵轴60上。然后拧下有帽螺钉54，将定位压板46卸掉。由于此时套筒14已固定到泵轴60上，且外壳12固定到了泵壳68上，所以以前由压板46施加在转动密封件20上的偏压力或预载荷依然保持着。现在，泵就可以正常运转了，它扩大了密封面25，并使其贴靠在静止密封件26上，使得转动和静止密封件20和26之间不存在泄漏。
在图1-3所示的密封装置10中，套筒14最好由聚四氟乙烯这样的低摩擦且耐用的塑料制造，这种方案特别适用于泵送酸溶液这样的各种有害流体。
为了用于其它场合，在本发明的范围内可以提出密封装置10的改型形式。在图11所示的实施例中，密封装置82具有一个例如用不锈钢制成的金属套筒84，这样就不再需要密封装置10中所用的附加金属端圈50(见图2和3)。在这个实施例中，一个环形密封垫86局部地嵌入外壳88的端面中，以取代装置10中的密封垫17。另外，还省掉了分立的环形静止密封件26。在此实施例中，转动密封件顶靠在一个环形支承面90上，支承面90位于外壳的一个挖陷区域内。支承面90具有一个光滑的坚硬表面，用于接受转动密封件的前密封端面。
在图12所示的实施例中，密封装置92具有一个类似于套筒84的金属套筒94，但是有一个用于接触转动密封件20的静止密封环96安装在环形座98上，环形座98成形在外壳100中。密封环102接靠在静止密封环96上，以防止围绕它的外表面发生泄漏。还采用了环形密封垫104来密封外壳100的内表面。
对于图11和图12中的实施例，也要利用定位压板46给转动密封件20施加预载荷偏压，压板46连接在套筒84或94上并使外壳和(或)它的静止密封环顶住转动密封件，由此使顶在静止密封环96或外壳表面90上的转动密封件的支承面产生偏压变形。
在上面所示的本发明的实施例中，密封装置10、82和92被连接在泵壳或填料箱的外面。在这种结构中，泵轴可通过填料箱中的开口而被触及到，这样就能在保持转动和静止密封件间存在预载荷的状态下，将密封装置装在泵轴上并固定在填料箱上。
图13示出了一种相反形式的结构，它根据需要例如可用于密封离心机的轴。轴110只能从最靠近转动密封件的套筒端部触及到，转动密封件位于离心机或压力工作区内。在这种结构中，密封装置112的环形压盖式外壳114上带有一个外部的扩大的凸缘部分116，该凸缘部分提供了围绕轴110的圆环孔118和119。一组间隔设置的螺栓120穿过扩大的凸缘部分116，并将其固定到围绕轴110的离心机结构件120上。凸缘部分116与外壳14的中心环形部分122成一体，环形部分122具有一个圆环孔119。套筒124穿过外壳114的圆环孔119，套筒124最好由不锈钢制成(如前所述)。套筒124套在轴110的外面并带有一个转动密封件136，转动密封件136支承在一个外环形槽128中(类似于图2中套筒14)。套筒124的末端有个扩大的整体凸缘部分130，凸缘部分130定中于围绕轴110的环形孔118内并与外壳114的中心环形部分132间隔开。一个静止密封环134连接到环形部分132的内圆柱边上，它具有一个与转动密封件136的可变形表面相接触的前表面。一个密封环138设置在环形部分132中的一个槽内，该槽环绕着静止密封环134。
在套筒124的近端的内表面的地方，与转动密封件136间隔地设置了一个密封环140，密封环140位于槽142内。在槽142和套筒124的近端143之间，间隔设置了一组径向螺孔144，用于拧入一组螺钉146。在施加了所需的预载荷之后，这些螺钉将套筒124固定在轴110上。一组(例如4个)周向间隔的螺孔148穿过外壳114的中心环形部分132。每个螺孔148都可拧入一个临时预载荷调节销150，调节销150的头部为螺纹部分152，它还有从该螺纹部分延伸出的较长的光销部分154。
在安装密封装置112时，转动密封件处于松弛状态，套筒凸缘130与外壳114的内表面156接触。为了给转动密封件130加预载荷，即迫使其密封面137部分地与静止密封环134的外端面接触，必须将套筒124相对于外壳114轴向移动。为了实现这个目的，将调节销150拧入孔148，使其光销部分154插到套筒凸缘130的盲孔158内并推动套筒凸缘130。一旦通过调节销150将套筒124运动到给转动密封件136施加预载荷所需的位置，就将套筒内的螺钉146拧进到咬住轴110，以使套筒牢固地保持就位。这时，从孔148中卸掉调节销150，而代之以螺旋塞160。这样，转动密封件136和静止密封环134就构成了密封，它能防止液体或悬浮液通过密封装置112的外壳114泄漏。
图13中采用调节销150的结构使得能够在不能触及的场合安装密封装置112，而且调节销150能使密封装置良好地定中，从而使它有效地工作，没有泄漏且磨损很小。
如上所述，显然本发明提供了解决轴密封问题的技术方案，它特别适用于输送淤浆(悬浮液)或其它化学混合物(因而需要大量的、连续流动的新鲜水)的泵。本发明在轴转动期间能保持有效的密封和高的泵送压力，而不必用水冲洗。
对本发明领域的普通技术人员来说，在不超出本发明的构思和范围的情况下，可以改变本发明的结构，提出不同的实施例和应用方式。本说明书所公开和描述的内容仅是示例性的，决不意欲要限制本发明。
权利要求
1.一种防止穿过结构壳体的转动轴周围发生泄漏的移位式干端面密封，包括一个固定到围绕转动轴的结构壳体上的环形静止的刚性密封件，它具有一个用来构成干端面密封的光滑密封面，一个固定到转动轴上的弹性转动密封件，它具有一个环形突边，该突边在偏压力的作用下与所述光滑密封面接触，以便与其一起构成干端面密封，弹性转动密封件包括有由碳填充的耐热聚合物成分，其硬度计硬度大约为85-91。
2.根据权利要求1的干端面密封，其特征是耐热聚合物成分包括填充有细碎碳黑的碳氟化合物。
3.根据权利要求1的干端面密封，其特征是弹性转动密封件的环形接触边是一个平面，其表面积比安置前的环形接触边的接触面积大。
4.根据权利要求1的干端面密封，其特征是弹性转动密封件包括一个弹性圆环，该圆环具有一个适于紧固在一个环形安装槽中的内基座部分，在基座部分的外边，在端表面上有个枢转点，该圆环的前表面包括外、内会聚表面，它们会聚形成一个环形密封边，所述内会聚面从该密封边延伸到所述基座部分前端面上的一个扭转点。
5.根据权利要求4的干端面密封，其特征是，在通过所述密封的中心轴线的平面上，从密封边延伸到枢转点的直线与平行于密封的中心轴线的直线所成角的角度在大约16°-22°范围内。
6.根据权利要求5的干端面密封，其特征是所述角度在17°-21°范围内。
7.根据权利要求5的干端面密封，其特征是，在一个通过所述中心轴线的平面上，所述外会聚表面与一条平行于所述中心轴线的直线形成的角度大约为40°-50°，并且内会聚表面与一条平行于所述中心轴线的直线形成的角度大约为55°到73°。
8.根据权利要求4的干端面密封，其特征是，具有从所述枢转点伸出的径向向外朝前扩张的顶表面，而且在通过所述密封的中心轴线的平面内，所述扭转点和所述顶表面之间的以毫米为单位的最短距离T由下式决定T＝α+βID其中α为3.2-3.6，β为0.040-0.052，ID是所述密封边的内径，以毫米为单位。
9.根据权利要求4的干端面密封，其特征是，从所述密封边到通过所述扭转点与所述密封的中心轴线同轴的圆柱面的垂直距离D由下式决定，D以毫米为单位D＝γ+δID其中γ为1.7-2.5，δ为0.014-0.021，ID是密封边的内径，以毫米为单位。
10.一种转动密封件，包括一个弹性环，它具有一个适于固定在一个环形安装槽中的基座部分，并在基座部分外边缘的顶表面上有个枢转点，环的前表面包括有内外会聚表面，它们会聚成角形的密封边，内表面从密封边延伸到基座部分前端面上的一个扭转点，所述密封件包括弹性的、耐热的、充碳的聚合物成分，其硬度计硬度大约为85-91。
11.根据权利要求10的转动密封件，其特征是，在通过所述密封件的中心轴的平面内，从密封边延伸到枢转点的直线与平行于密封的中心轴线的直线所成的角度在大约16°-22°范围内。
12.根据权利要求11的转动密封件，其特征是所述角度在17°-21°范围内。
13.根据权利要求10的转动密封件，其行征是，在通过所述中心轴线的平面内，所述外会聚表面与平行于该中心轴线的直线形成的角度大约为40°-50°，而所述内会聚表面与平行于该中心轴线的直线形成的角度大约为55°-73°。
14.根据权利要求10的转动密封件，其特征是具有从所述枢转点伸出的径向向外朝前扩张的顶表面，在通过所述密封件的中心轴线的平面内，所述扭转点和所述顶面之间的以毫米为单位的最短距离T由下式确定T＝α+βID其中α为3.2-3.6，β为0.040-0.052，ID是所述密封边的内径，以毫米为单位。
15.根据权利要求10的转动密封件，其特征是，从所述密封件边到通过所述扭转点的与所述密封件的中心轴线同轴的圆柱面的垂直距离D由下式确定，D以毫米为单位D＝γ+δID其中γ为1.7-2.5，δ为0.014-0.021，ID是密封边的内径，以毫米为单位。
16.根据权利要求10的转动密封件，其特征是所述耐热的聚合物成分包括填充有细碎碳黑的碳氟化合物。
全文摘要
一种防止穿过壳体的转动轴周围发生泄漏的干端面密封，包括一个环形静止的刚性密封件和一个转动密封件。固定在围绕转动轴的壳体上的静止密封件具有用于构成干端面密封的光滑密封表面。这种弹性转动密封件可装在转轴上并具有在偏压下与上述光滑密封表面接触的环形突边，以便一起构成干端面密封。弹性转动密封件包括填充有碳的耐热聚合物成分，其硬度计硬度大约为85—91，且最好包括填充有细碎碳黑的碳氟化合物。
文档编号F16J15/34GK1060702SQ91108729
公开日1992年4月29日 申请日期1991年9月7日 优先权日1990年10月11日
发明者布利安·西蒙斯 申请人:罗托弗来克斯公司