《具有用以施加压力的弹性锥形垫圈及外壳的密封元件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有用以施加压力的弹性锥形垫圈及外壳的密封元件.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102834654 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 4 6 5 4 A *CN102834654A* (21)申请号 201180018399.0 (22)申请日 2011.04.11 1052848 2010.04.14 FR F16J 15/34(2006.01) F16J 15/36(2006.01) (71)申请人原子能与替代能源署 地址法国巴黎 申请人泰内帝集团法国公司 (72)发明人罗伦高美 卢道威莫里斯 米歇尔拉佛库伊斯 珍弗朗索瓦朱利亚 (74)专利代理机构北京信慧永光知识产权代理 有限责任公司 11290 代。
2、理人陈桂香 武玉琴 (54) 发明名称 具有用以施加压力的弹性锥形垫圈及外壳的 密封元件 (57) 摘要 静态密封元件(1)包括：弹性锥形垫圈(10)， 其变形能够传递力；外壳(18)，其建立密封；及两 个支撑垫圈(27和28)，其将来自弹性垫圈(10) 的力传递至外壳(18)的弯曲边缘(20,21)以对其 施加保持密封的压力。因此，外壳(18)由变形比 常用弹性体小的可延展材料制造。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.10.10 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/055618 2011.04.11 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/1。
3、28289 FR 2011.10.20 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种密封元件(1)，其包括弹性锥形垫圈(10)及围绕所述垫圈的可延展外壳(18)， 且具有在外圆周及内圆周上的密封支撑部分，所述密封元件的特征在于所述外壳(18)包 括在所述垫圈的一个面之前的连续条(19)，及在所述支撑部分处的弯曲边缘(20,21)，其 中所述弯曲边缘包括末端(24,25)，所述末端在与所述弹性垫圈(10)相对的面的部分之前 延伸，且所述密封元件的特。
4、征还在于包括两个支撑垫圈(27,28)，所述支撑垫圈分别安设于 所述弹性垫圈与所述弯曲边缘的所述末端之间。 2.根据权利要求1所述的密封元件，其特征在于所述弹性垫圈(10)为锯齿垫圈，所述 锯齿垫圈由在至少一个外围上的相邻但分离的扇形件(14)组成。 3.根据权利要求2所述的密封元件，其特征在于所述弹性垫圈(10)由重复多次的图案 形成且由径向片段(11)组成，所述径向片段与外圆周片段(12)及内圆周片段(13)交替。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封元件，其特征在于所述外壳由PTFE制 成。 5.根据权利要求4所述的密封元件，其特征在于所述PTFE为重构的。 6.根据权利要求1至5。
5、中任一项所述的密封元件，其特征在于所述支撑垫圈中的至少 一个具有卷边(29,30)，所述卷边远离所述弹性垫圈且抵靠所述弯曲边缘(20,21)的所述 末端(24,25)。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的密封元件，其特征在于所述支撑垫圈中的至 少一个具有卷边(29,30)，其中所述卷边径向超出所述弹性垫圈(10)且抵靠所述弯曲边缘 (20,21)。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的密封元件，其特征在于所述弹性垫圈(10)具有 至少一个环形缺口(16,17)以阻挡所述支撑垫圈(26,27)中的一个。 9.根据权利要求1至8中的任一项所述的密封元件，其特征在于包括金属垫圈，所述金 属垫圈比在。
6、所述外壳的所述条的内面或外面上的所述弹性垫圈及所述支撑垫圈细。 10.根据权利要求1至9所述的密封元件，其特征在于所述支撑垫圈由较细支撑物连 接。 权 利 要 求 书CN 102834654 A 1/3页 3 具有用以施加压力的弹性锥形垫圈及外壳的密封元件 技术领域 0001 本发明涉及密封元件，所述密封元件包括用以施加压力的弹性锥形垫圈及外壳。 背景技术 0002 某些位于转子与定子之间的密封装置通过两个单元之间的轴向接触的方式操作， 其中一个单元连接到定子，而另一个单元连接到转子。在单元之间的接触区，分别刚性连接 至转子及定子单元、或与转子及定子单元合并的呈轴向接触的适当密封元件，能够借助。
7、这 个接触实现转子部分与定子部分之间的密封。为保持密封，特别是当所述密封元件磨损及 撕裂时，单元中的一个（以下称为“移动单元”）保持轴向自由度，且其与第二单元的轴向接 触由推动移动单元的弹性元件提供。因此出现了“密封装置的额定压力”的概念。此外，二 级密封元件定位于定子单元与定子之间，以及转子单元与转子之间。在某些设计中，机械元 件允许移动单元的二级密封及加压功能包含于单个部件中。常见构造在于提供弹性锥形垫 圈核心，所述弹性锥形垫圈核心的变形决定这个力。这些二级元件的密封定位于不相对旋 转的两个部件之间且因此藉以施加静态密封，这些二级元件的密封由通常由弹性体制成的 外壳提供，且完全围绕弹性垫圈。
8、。此类设计主要由文件WO-86/004655公开。 0003 此类装置的优势在于二级密封元件的设计简单。另一优势在于，借助适合的装置 构造，封闭介质的杂质（可包括磨粒）被离心力推向二级密封元件，而不是推向可能导致旋 转部分之间的损坏的主密封。然而，由弹性体制成的外壳的使用有一个缺点，就是弹性体仅 能抵抗低温。因此，针对较高温度使用其他静态二级密封元件，如金属波纹管；其中这些波 纹管通常通过焊接延长的方式连接至部件之间；波纹管密封优良，但向它排放的固体杂质 趋于在波纹管元件之间积聚，并最终改变传递的压力值，这可能导致装置无法使用。 发明内容 0004 本发明的目标是提出一种二级密封元件，其包括：。
9、锥形垫圈，其将压力传递至装置 的另一部分；及垫圈的外壳，其提供密封且由抗高温的材料制造。更明确来说，提出二级 及静态密封元件的改良设计，所述改良设计需要使用变形性能比弹性体强得多的材料来制 造，且因此不太能够紧密贴合相对件的表面形状，并补偿弹性垫圈在受到所需压力之后产 生的变形，从而保证外壳的密封能力。本发明也对使用变形比弹性体小的密封材料所固有 的制造困难进行了补偿。 0005 因此，元件的定义是密封元件，其包括弹性锥形元件及围绕垫圈的外壳，且具有在 外圆周及内圆周上的密封支撑部分，所述密封元件的特征在于外壳包括在垫圈的一个面之 前的连续条，及在支撑部分处的弯曲边缘，其中弯曲边缘包括在垫圈相。
10、对的面的部分之前 延伸的末端，且所述密封元件的特征还在于包括分别安设在弹性垫圈与弯曲边缘的末端之 间的两个支撑垫圈。 0006 支撑垫圈的主要功能是对轴向或径向排列的围绕支撑面施加外壳的弯曲边缘，并 因此提供密封。 说 明 书CN 102834654 A 2/3页 4 0007 弹性垫圈可有利地为整体式锯齿垫圈，或由在至少一个外围处的相邻但分离的扇 形件组成；且尤其可由重复多次的图案制成，并因此由与外圆周及内圆周片段交替的径向 片段组成。此类垫圈提供更大的制造自由，以便给予刚度及可能的变形过程，也就是确定所 要的压力。此类锯齿垫圈施加于外壳上的压力是不规则的，且扇形件之间不够坚固，这可能 会削。
11、弱密封。然而，支撑垫圈可防止此类不规则，所述支撑垫圈在整个圆周是连续的，且因 此在外壳上重建压力均匀性。 0008 外壳可由PTFE制造，且尤其是“重构”PTFE，所述“重构”PTFE具有蠕变比普通PTFE 小的特征，且因此更好地长时间保持密封性。 0009 支撑垫圈中的至少一个（优选两个）有利地具有指向外壳的弯曲边缘的卷边，所述 卷边将负责密封的压力集中在确定线路上，从而提供对品质的改良保证。卷边可远离弹性 垫圈以便抵靠弯曲边缘的末端而在元件的轴向上产生压力，或其可径向超出弹性垫圈以便 施加径向压力；卷边还可同时包括这两个特征。径向卷边也允许，无论弹性垫圈如何变形， 支撑垫圈相对于外壳的位置。
12、不变。 0010 如果弹性垫圈具有至少一个环形阻挡缺口以阻挡这些垫圈，那么支撑垫圈的正中 心位置可得以保持。根据另一改良，可在内面或与外壳的主条相对的面加入金属垫圈，以便 保护弹性垫圈不接触任何可能在这一侧的腐蚀性流体。这个金属垫圈更类似于涂层，其在 任何情况下都比弹性垫圈及支撑垫圈细，且对元件的刚度无需有任何贡献。 0011 最后，支撑垫圈可为分离的，或相反，通过较细支撑物彼此连接。 附图说明 0012 现将根据描绘本发明的一个实施方案的诸图描述本发明。图1描绘根据本发明的 元件的横截面，图2和图3描绘这个截面的两端的细节，图4描绘弹性垫圈，且图5描绘制 造之前的垫圈。 具体实施方式 001。
13、3 首先参考图1。图1中，根据本发明的密封元件(1)定位于转子的主转轴(2)与密 封单元(3)之间，所述密封单元(3)围绕轴(2)、随轴(2)旋转但未附接到轴(2)。密封元 件(1)具有大致圆形及截头形状，与转子的旋转轴(X)同心。密封元件的其他截面与旋转 轴(X)大致类似。单元(3)通常形成为密封装置的一部分且包括：位于与密封元件(1)相 对侧上的主垫圈密封件；作为单元(3)的延伸的固定密封单元；及另一个二级密封元件，所 述二级密封元件可类似密封元件(1)之方式将第二单元连接到定子。这个装置的不属于本 发明的部分没有描绘，有关更完整描述，可参考上文提及的专利。单元(3)围绕轴(2)滑动， 以。
14、便对主垫圈密封件施加结构力。密封元件(1)协助传递这个力。密封元件的内末端(4) 挤压于轴(2)的轴向排列的平面跨接件(5)与同类型的跨接件之间，其中所述同类型的跨 接件属于与轴(2)螺接的锁紧环(6)。密封元件(1)的外末端(7)同样挤压于单元(3)的 轴向排列的平面跨接件(8)与同类型的跨接件之间，其中所述同类型的跨接件属于与单元 (3)螺接的锁紧环(9)。 0014 密封元件(1)包括构成其核心的锥形弹性垫圈(10)，图4中完整描绘出。弹性垫圈 由重复多次的图案组成，所述图案重复多次以便交替产生径向排列的片段(11)与外(12) 说 明 书CN 102834654 A 3/3页 5 圆周。
15、或内(13)圆周的片段。当虑及外圆周或内圆周时，组件形成与缺口(15)交替的扇形 件(14)。弹性垫圈(10)的一个面也具有内缺口(16)及外缺口(17)，两者都为环形，下文 将进行描述。 0015 密封元件(1)还包括：外壳(18)，其由在弹性垫圈(10)之前并搁靠在其上的连续 条(19)组成；以及内弯曲边缘(20)及外弯曲边缘(21)，所述内弯曲边缘(20)及外弯曲边 缘(21)附接至条(19)且搁靠在轴(2)及锁紧环(9)的环形跨接件(22和23)上。弯曲边 缘(20和21)包括呈直角的末端(24和25)，所述末端(24和25)靠平坦跨接件(5和8)支 撑。外壳的材料为可延展的，例如金属。
16、，以使其可正确调节至其所搁靠的表面。因此，外壳 (18)围绕壳体(26)，所述壳体(26)的部分由末端(24和25)封闭，且除容纳弹性垫圈(10) 之外还容纳内支撑垫圈(27)和外支撑垫圈(28)，其中内支撑垫圈抵靠内弯曲边缘(20)而 固持，外支撑垫圈抵抵靠外弯曲边缘(21)而固持。所有垫圈(10、27、28)都由弯曲边缘(20 和21)的两端固持在适当位置。 0016 支撑垫圈(27和28)为大致锥形，其锥角接近弹性垫圈(10)的锥角，且分别具有 卷边(29和30)，所述卷边(29和30)都在轴向和径向上突出，与外壳(18)的弯曲边缘(20 或21)接触。这些卷边(29和30)中的每个通过。
17、按压弯曲末端(24或25)，允许由锁紧环 (6或9)产生的压力经由密封元件(1)传递，且从而在图2和图3描绘的区域(31或32)中 在轴跨接件(5或8)上提供弯曲末端(24或25)的压力接触。因此，这个位置产生的挤压 提供密封。卷边(29和30)的径向突出同样使弯曲末端（20和21）保持为抵靠环形跨接件 (22和23)，且同时加强密封。由于扇形件(14)和缺口(15)的交替而导致的压力不规则借 助支撑垫圈(27和28)来消除。支撑垫圈(27和28)搁靠在弹性垫圈(10)上，从而在缺口 (16和17)的边界处形成内凹座(33和34)。因此，各自的中心位置得以保持，且藉此密封 元件(1)的密封的粘。
18、附得以维持：密封区域(31和32)的位置不随弹性垫圈(10)的变形而 改变。 0017 支撑垫圈(27和28)可由较细的可变形支撑物(35)分离或结合，所述支撑物轻微 固持支撑垫圈而不改变它们的位置，所述位置由密封元件(1)的其他组成部分界定。外壳 (18)，且具体来说条(19)可将细垫圈(36或37)支撑在其一个面上，所述细垫圈在锁紧环 (6和9)上抵靠弹性垫圈(10)，以对其进行保护。 0018 外壳(18)可通过环形条的塑性变形来制造，所述环形条最初为平坦的且由所要 材料制成。材料可为PTFE，且尤其可为如Garlock公司销售的品牌为Gylon的重构PTFE。 其他材料也是适合的，只要具有足够的可调节至相邻部分的延展性，且在垫圈的压力作用 下提供对相邻部分的密封。垫圈通常为金属。如图5所示，通过推离弯曲边缘(20和21) 形成凹座(26)，然后将垫圈安装在凹座(26)中且折叠弯曲边缘(20和21)的末端(24和 25)。 说 明 书CN 102834654 A 1/4页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102834654 A 2/4页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102834654 A 3/4页 8 图4 说 明 书 附 图CN 102834654 A 4/4页 9 图5 说 明 书 附 图CN 102834654 A 。