本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年7月14日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980127123.9，發(fā)明名稱為“用于在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的部件之間提供密封的密封件”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及用于在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的部件之間提供密封的密封件。本發(fā)明尤其應(yīng)用于固定部件之間的密封并且所描述的一個(gè)例子包括污水泵的過(guò)濾器和污水泵的本體之間的密封。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)機(jī)械通常包括安裝在殼體內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸接著安裝到所述殼體。在機(jī)械的部件之間，例如在殼體的部件之間通常需要一些形式的密封。為了實(shí)現(xiàn)這種密封，可以使用配合在殼體部件之間的密封件。通常通過(guò)鑄造方法制成殼體部件，其導(dǎo)致相對(duì)粗糙的表面光潔度。為了提供有效的密封，需要首先機(jī)加工殼體的表面以提供將接觸密封件的光滑表面。在后來(lái)的熱處理步驟之后可能不得不重復(fù)這種機(jī)加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在第一方面中，提供一種用于在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的部件之間密封的密封件，該密封件具有環(huán)的形狀；所述密封件由同質(zhì)的、可變形的材料制成；該密封件包括連接板以及從該連接板延伸的內(nèi)凸緣和外凸緣，該內(nèi)凸緣從所述連接板延伸的距離比所述外凸緣從所述連接板延伸的距離更大；該密封件進(jìn)一步包括一系列圍繞所述環(huán)間隔開的肋，各肋至少部分地布置在所述內(nèi)凸緣和所述外凸緣之間；其中所述外凸緣終止于大體上圍繞所述密封件的整個(gè)周邊的唇緣。

在使用中，加壓流體進(jìn)入所述凸緣之間的空間。這個(gè)壓力促使所述唇緣向外變形以提供靠在所述機(jī)械的部件上的增強(qiáng)的密封效果。這種效果能被看作所述密封件的壓力作用。

在整個(gè)說(shuō)明書中，當(dāng)涉及到密封件而使用術(shù)語(yǔ)“同質(zhì)的材料”時(shí)，它意味著所述密封件全部由基本上相同的材料制成，并且具有基本上相同的密度和硬度。

所述唇緣可以具有等于所述內(nèi)凸緣和外凸緣之間的距離的至少20％的長(zhǎng)度。

所述唇緣可以具有等于所述內(nèi)凸緣和外凸緣之間的距離的至少50％的長(zhǎng)度。

所述唇緣可以具有大約等于所述內(nèi)凸緣和所述外凸緣之間的距離的長(zhǎng)度。

在第二方面中，提供一種用于在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的部件之間密封的密封件，該密封件具有同質(zhì)的可變形的材料環(huán)的形狀；該密封件包括連接板以及從所述連接板延伸的內(nèi)凸緣和外凸緣；所述連接板的內(nèi)表面以及所述內(nèi)凸緣和外凸緣限定一內(nèi)部容積；該密封件進(jìn)一步包括一系列布置在所述內(nèi)部容積中并且圍繞所述環(huán)間隔開的肋；并且其中所述肋占據(jù)小于50％的所述內(nèi)部容積。

當(dāng)為了使用而安裝所述密封件時(shí)，它被壓在機(jī)械的部件之間。所述內(nèi)部容積的被肋占據(jù)的程度影響所述密封件的硬度，和它的在壓縮下的性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果肋占據(jù)小于50％的容積，即使在所述機(jī)械的單個(gè)部件的實(shí)際外尺寸變化相當(dāng)大的程度時(shí)，所述密封件也能變形以提供合適的密封性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果部件是鑄造的，并且隨后在組裝之前未被機(jī)加工，會(huì)出現(xiàn)這種變化。

所述肋占據(jù)5％到40％的所述內(nèi)部容積。

所述肋占據(jù)5％到20％的所述內(nèi)部容積。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述肋占據(jù)大約10％的所述內(nèi)部容積。

在第三方面中，提供一種包括至少兩個(gè)殼體構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，所述至少兩個(gè)殼體構(gòu)件相接以在它們之間限定一環(huán)形密封容積；密封件被提供在所述環(huán)形密封容積中；其中所述殼體構(gòu)件的供所述密封件支撐靠在其上的表面是漸縮的。

在組裝期間，可以圍繞其中一個(gè)殼體表面伸展所述密封件?？梢允褂靡恍╊愋偷臐?rùn)滑劑，例如油、表面活性劑或肥皂水進(jìn)行組裝。通過(guò)提供漸縮的表面，更易于通過(guò)伸展密封件進(jìn)行裝配工作。

所述殼體構(gòu)件同心地相接。

其中一個(gè)殼體構(gòu)件是機(jī)械本體，另一殼體構(gòu)件是機(jī)械端帽。

所述機(jī)械本體的供所述密封件支撐靠在其上的表面在遠(yuǎn)離所述機(jī)械的方向上向外漸縮。

所述機(jī)械端帽的供所述密封件支撐靠在其上的表面在遠(yuǎn)離所述機(jī)械的方向上向外漸縮。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖，僅僅作為例子，描述一實(shí)施方式，其中：

圖1是依照一個(gè)實(shí)施方式的密封件的透視圖；

圖2示出了圖1的細(xì)節(jié)a；

圖3是圖1的密封件的平面圖；

圖4是沿著圖3的線b-b的橫截面圖；

圖5示出了圖4的細(xì)節(jié)b；

圖6是沿著圖3的線a-a的橫截面圖；

圖7示出了圖6的細(xì)節(jié)c；

圖8是包括圖1的密封件的污水泵的分解的透視圖；和

圖9是圖8的污水泵的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1到7，示出了密封件10形式的密封件。密封件10大體上具有環(huán)的形狀并且使用彈性的、同質(zhì)的、彈性體材料通過(guò)注射模制制成單件。

在另一實(shí)施方式中，能提供帶類形狀的密封件，當(dāng)使用的時(shí)候其能被彎成環(huán)的形狀，稍后將對(duì)此進(jìn)行描述。

對(duì)于使用來(lái)說(shuō)，許多級(jí)別的專有彈性體材料能是可接受的，例如橡膠。

密封件10包括連接板12，從連接板12延伸有裙座14形式的內(nèi)凸緣和套環(huán)16形式的外凸緣。一系列肋18圍繞環(huán)間隔開，各肋18至少部分地布置在裙座14和套環(huán)16之間并且從裙座14延伸到套環(huán)16。

尤其參考圖5和7，能夠看到，套環(huán)16僅僅在套環(huán)16的高度的一部分處結(jié)合到各肋18，因此限定圍繞密封件10的整個(gè)周邊延伸的唇緣部分20。唇緣具有大約與裙座14和套環(huán)16之間的內(nèi)部距離相等的長(zhǎng)度。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒚枋鲞@個(gè)唇緣的重要性。

連接板12的內(nèi)表面、裙座14和套環(huán)16限定密封件的內(nèi)部容積17。能夠看到，這個(gè)容積17的一部分被肋18的材料占據(jù)了并且剩余部分是自由空間。被肋材料占據(jù)的容積與自由空間的比值影響密封件在組裝期間的硬度，稍后將對(duì)此進(jìn)行描述。

密封件10的外直徑是大約400mm。裙座14和16套環(huán)的內(nèi)表面之間的距離是大約14mm。唇緣20的長(zhǎng)度是大約16mm。連接板12是大約5mm厚。裙座14是大約3-4mm厚。套環(huán)16在它的與連接板12接觸處的最厚點(diǎn)處是大約8mm厚。連接板18是大約5mm厚。在其它實(shí)施方式中當(dāng)然可以改變這些尺寸。

參考圖8和9，示出了與污水泵30形式的旋轉(zhuǎn)機(jī)械相結(jié)合的密封件10。污水泵30適于用在用于從低位區(qū)域，例如在采礦泵送裝置或礦物加工工廠中去除掉廢水的工業(yè)應(yīng)用中。污水泵30包括過(guò)濾器殼體34形式的端帽殼體構(gòu)件，和本體殼體32形式的機(jī)械本體殼體構(gòu)件。過(guò)濾器殼體34和本體殼體32相接觸以限定在其內(nèi)座落密封件10的密封容積。殼體32、34由鑄造操作制成并且在鑄造操作之后對(duì)殼體32、34的供密封件10支撐靠在其上的表面不作加工。這樣，這些表面在泵組件30中具有鑄造光潔度而不是通過(guò)分離的加工過(guò)程修理或光滑地形成。結(jié)果是，在不需要在機(jī)加工密封表面方面花費(fèi)時(shí)間和努力的情況下能獲得有效的密封，其具有制造成本方面的好處。

污水泵30包括安裝在驅(qū)動(dòng)軸37上的離心泵葉輪36。當(dāng)操作時(shí)，葉輪36操作以通過(guò)提供在過(guò)濾器34中的孔向上抽吸污水并且通過(guò)出口管40排出水。在它的操作期間，在葉輪外殼內(nèi)形成高壓流體區(qū)。如此定向密封件10以致于裙座14和套環(huán)16從連接板12朝著高壓區(qū)延伸。這樣，在使用中，高壓流體進(jìn)入密封件的內(nèi)部容積并且用來(lái)將裙座14和套環(huán)16壓靠在殼體32、34的各自的表面上因此增加密封效果。尤其是，圍繞密封件10提供的唇緣20是可在流體的壓力下圍繞它的圓周自由變形的以定位靠在殼體32的密封面上從而因此進(jìn)一步增強(qiáng)密封效果。當(dāng)壓力起作用時(shí)，密封件10因此執(zhí)行它的功能。

為了組裝泵30，首先需要選擇合適大小的墊片38。選擇墊片38以獲得葉輪36和過(guò)濾器34殼體之間在由箭頭c指示的點(diǎn)處的緊密配合。使墊片38的大小合適，以致于葉輪36配合到本體殼體32內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸37。然后在沒有密封在合適的位置處的情況下將過(guò)濾器殼體34帶靠到葉輪36上以在由箭頭c指示的點(diǎn)處與葉輪36相接觸。然后測(cè)量殼體32、34之間的距離并且選擇稍微更大厚度的墊片38用以插入在殼體32、34之間。然后去除掉過(guò)濾器殼體34并且圍繞過(guò)濾器殼體34的管端41伸展密封件10。可以使用一些清潔劑或其它潤(rùn)滑劑以幫助圍繞管端41配合密封件10。

在帶狀形式的密封件實(shí)施例中，密封帶能被彎成環(huán)形狀并且然后圍繞過(guò)濾器殼體部件34緊緊地卷曲并且將其遠(yuǎn)端粘結(jié)或熔合在一起以形成單件環(huán)。一旦粘結(jié)了或結(jié)合物質(zhì)已經(jīng)干了并且固化了，能如同所描述的那樣繼續(xù)泵30的組裝。

在墊片38處于合適位置的情況下，將配合有密封件10的過(guò)濾器34帶靠到本體外殼32上。在組裝期間，密封件10操作以使過(guò)濾器殼體34同心地、居中地位于泵殼體32內(nèi)。通過(guò)擰緊穿過(guò)圍繞過(guò)濾器殼體34和泵殼體32的周邊提供的成對(duì)的相應(yīng)孔42插入的一系列螺栓將過(guò)濾器殼體34固定在合適的位置處。在擰緊期間，密封件10變形，尤其是當(dāng)擰螺栓42時(shí)肋18發(fā)生變形。制成密封件的材料大體上是不能壓縮的，并且因此當(dāng)肋18發(fā)生壓縮和變形時(shí)，它們占據(jù)密封件的內(nèi)部容積的先前是自由空間的容積。密封件10的變形用來(lái)允許由于制造誤差引起的不同對(duì)殼體32、34之間的實(shí)際密封容積的變化。由于殼體32、34是鑄造的并且后來(lái)未被機(jī)加工，不同泵的密封容積的變化會(huì)很大。密封件10能允許墊片38的深度的直到8mm的變化。

肋材料的容積與自由空間的比值控制密封件的硬度，并且因此控制密封件10能適合的實(shí)際殼體大小的變化程度。具有較大硬度的密封件不易于適應(yīng)大小的變化，但是在組裝之后將具有較高的剛性，并因此具有較高的最大操作壓力。類似地，具有較小硬度的密封件易于適應(yīng)大小的變化，但是在組裝之后具有較低的剛度，并因此具有較低的最大操作壓力。

因?yàn)槿魏涡孤┝黧w只是會(huì)返回到泵30從其抽吸的廢水池，所以可以允許污水泵30一定程度的泄漏。

能夠看到，殼體32的密封表面在遠(yuǎn)離泵30的方向上向外漸縮。盡管從附圖中不容易看得出來(lái)，圍繞過(guò)濾器殼體34的管端40的密封表面也在遠(yuǎn)離泵的方向上向外漸縮，雖然漸縮的程度比泵殼體32小。

除非其它地方表明了，包含在這里的任何所參考的現(xiàn)有技術(shù)將不被認(rèn)為承認(rèn)其是本領(lǐng)域公知的知識(shí)。

最后，將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下各種改變、修改和/或增加可以被結(jié)合到零件的各種結(jié)構(gòu)和排列中。