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  3. 客户向你介绍了其发明的使用压盖填料的轴密封装置(附件1)，并提供了其掌握的现有技术(附件2)，委托你所在的专利代理机构为之提交一项发明专利申请。在撰写专利申请文件之前，你对现有技术进行了检索，找到一份相关对比文件(附件3)。 附件1 客户作出的发明

客户向你介绍了其发明的使用压盖填料的轴密封装置(附件1)，并提供了其掌握的现有技术(附件2)，委托你所在的专利代理机构为之提交一项发明专利申请。在撰写专利申请文件之前，你对现有技术进行了检索，找到一份相关对比文件(附件3)。 附件1 客户作出的发明

admin2003-05-15  43
问题 客户向你介绍了其发明的使用压盖填料的轴密封装置(附件1)，并提供了其掌握的现有技术(附件2)，委托你所在的专利代理机构为之提交一项发明专利申请。在撰写专利申请文件之前，你对现有技术进行了检索，找到一份相关对比文件(附件3)。
   附件1  客户作出的发明简介
   
客户发明的第一种使用压盖填料的轴密封装置

   [001] 该轴密封装置如附件1的图1—1、图1—2所示。
   [002] 图1—1是该轴密封装置的局部纵向剖视图，其中仅示出转轴9的上部结构，省略了与之对称的下部。
   [003] 图1—2是表示该轴密封装置的填料所承受的轴密封力的分布示意图。
   [004] 为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”与附图本身的左、右方向一致。该使用压盖填料的轴密封装置简称为“轴密封装置S1”，封液区域7侧(此侧为左侧)的压盖简称为“第一压盖”；大气压区域8侧(此侧为右侧)的压盖简称为“第二压盖”。
   [005] 如图1—1所示，填料箱1呈圆筒形，套装于转轴9以及其上的部件上，转轴9贯穿机器壳体6，由封液区域7延伸到大气压区域8，在填料箱1的左右端部分别形成第一凸缘1a和第二凸缘1b。为了在填料箱1的内周面与转轴9的外周面之间形成必要且充分的环形密封空间10，以便填入填料2，应当根据转轴9的外径适宜地设定填料箱1的内径。
   [006] 填料2填充在密封空间10内，沿着转轴9的轴线方向左右并列配置，填料2的左右两侧分别被封液区域7侧的第一压盖3和大气压区域8侧的第二压盖4夹压。
   [007] 第一压盖3位于填料箱1的左侧，即靠近封液区域7的一侧，它具有向密封空间10突出的轴向突出部3b，成为一圆筒形构件。通过螺栓等固定件11，将第一压盖3左端部的一体形成的环状凸缘3a安装在机器壳体6上，使第一压盖3固定在机器壳体6上。另外，在第一压盖3的轴向突出部3b与填料箱1的相向周面之间以及在凸缘3a与机器壳体6的接触端面之间，分别装入O形环12、13。
   [008] 第二压盖4位于填料箱1的右侧，即靠近大气压区域8的一侧，它是向密封空间10突出的圆筒形构件。通过螺栓等固定件14，将第二压盖4右端部的一体形成的环状凸缘4a安装在填料箱1的第二凸缘1b上。
   [009] 填料夹紧机构5这样构成：将向右延伸的螺纹轴15以螺纹连接方式固定在第一压盖3的凸缘3a上，在填料箱1的第一凸缘1a上设有孔径大于螺纹轴15的直径的通孔16，在凸缘1a、3a的圆周方向上按规定间隔设有多对螺纹轴15和供该螺纹轴穿过的通孔16，将螺母17拧在穿过通孔16的螺纹轴部分上，在第一凸缘1a与螺母17之间的螺纹轴部分上装有螺旋压缩弹簧18，这样填料箱1和第一压盖3就连接了起来，由于螺纹轴15与通孔16的直径之差以及弹簧18的配置，填料箱1可以在旋转轴9的轴向和径向两个方向上相对于第一压盖3移动。利用填料夹紧机构5，可以调节填料箱1相对于第一压盖3的位置，将螺母17拧紧(使螺母向左移动)时，填料箱1与第二压盖4一起在弹簧18的作用下向左移动，相对而言，第一压盖3的轴向突出部3b向密封空间10内伸进，将填料2向第二压盖4的方向推压，从而调节填料2承受的夹紧压力。当转轴9发生轴向振动和/或偏心时，填料箱1可以随着转轴9一起轴向移动，其轴向移动的范围取决于弹簧18的伸缩范围；而且还可以随着转轴9一起径向移动，其径向移动的范围取决于螺纹轴15与通孔16的直径之差。但是，弹簧18的伸缩范围以及通孔16与螺纹轴15的直径之差应当根据预计的转轴9的轴向振动和/或偏心的程度适当设定，以保证填料箱1与转轴9之间的相对位置不因转轴9的轴向振动和/或偏心而改变。
   [010] 在具有上述结构的轴密封装置S1中，填料箱1以可沿轴向和径向移动的方式间接地支承在机器壳体6上，因此当转轴9产生轴向振动和/或偏心时，填料箱1随之移动，但它与转轴9之间的相对位置不发生变化而保持一定。也就是说，填料箱1和转轴9之间的密封空间10内的填料2对转轴9及填料箱1的接触压力不发生变化，实现了良好且稳定的轴密封。
   [011] 另外，当拧紧螺母17时，第一压盖3相对于填料箱1向右移动，从封液区域7侧将填料2向大气压区域8侧的第二压盖4推压。因此，与现有装置相反，填料2承受的夹紧压力即轴密封力P在最靠近封液区域7侧的填料2处最大(如图1—2所示)，能够实现良好而可靠的轴密封。
   
客户发明的第二种使用压盖填料的轴密封装置

   [012] 该轴密封装置如附件1的图1—3、图1—4所示。
   [013] 图1—3是该轴密封装置的局部纵向剖视图。
   [014] 图1—4是该轴密封装置的填料承受的轴密封力分布示意图。
   [015] 该使用压盖填料的轴密封装置简称为“轴密封装置S2”，除了在填料箱1与第二压盖4之间设置第二填料夹紧机构20以外，其他与轴密封装置S1的结构相同。
   [016] 第二填料夹紧机构20的结构和原理类似于第一填料夹紧机构5，具体为：将向右延伸的螺纹轴21固定(螺纹结合)在填料箱1的第二凸缘1b上；在第二压盖4的凸缘4a上设有通孔22，该通孔的直径大于螺纹轴21直径一预定量，将螺母23拧在穿过通孔22的螺纹轴21上，在凸缘4a与螺母23之间的螺纹轴部分装有螺旋压缩弹簧24。这样，就将填料箱1和第二压盖4可相对移动地连接起来。利用第二填料夹紧机构20，当拧紧螺母23向左移动时，两凸缘1b、4a相互接近，第二压盖4在密封空间10内向左移动，从大气压区域8倒将填料2向左推压。另外，在第二压盖4与填料箱1的相向周面之间装入O形环25。
   [017] 在轴密封装置S2中，通过拧紧螺母17、23，分别从左右两侧夹紧填料2，如图1—4所示，填料2承受的夹紧压力以及轴密封力P，在最靠近封液区域7侧的填料2(最左侧的填料)和最靠近大气压区域8侧的填料2(最右侧的填料)两处最大，总的轴密封力P大于仅仅从左侧或右侧推压填料2的轴密封装置的轴密封力。
   [018] 与第一轴密封装置s1相类似，即使转轴9产生轴向振动和/或偏心，通过第一和第二填料夹紧机构5、20，可调节填料箱1相对于第一压盖3或第二压盖4的相对位置。也就是说，填料箱1和第二压盖4随动于转轴9的移动，因此轴向振动和/或偏心产生的荷载不会作用于填料2上，能够实现良好而稳定的轴密封。
   [019] 需要说明的是，图1—1、图1—3所示的夹紧机构5、20中采用的是螺旋压缩弹簧18、24，但并不仅限于此，可以用可压缩的其他弹性部件如橡胶弹性套筒部件等代替。
   [020] 另外，上述的轴密封装置S1、S2和各构成部件，除了填料2及O形环12、13、25以外，其他均由根据轴密封条件选定金属材料构成。
   附件1附图

附件2  客户提供的现有技术简介
   [001] 参见附件2的附图2—1。
   [002] 图2—1表示一种使用压盖填料的轴密封装置。在机器壳体6的内部区域(即封液区域7)，装有具有一定压力的流体(气体或液体)。转轴9可旋转地贯穿该机器壳体6，并且从内部区域7延伸到外部区域(即大气压区域8)。在流体压力的作用下，机器壳体6内的流体可能从封液区域7向大气压区域8泄漏。为保证机器正常运转，需要对转轴9与相邻部件之间进行密封。
   [003] 在图2—1所示的使用压盖填料的轴密封装置中，机器壳体6与转轴9之间形成圆筒形密封空间10。在该密封空间10内，沿转轴9的轴向并列地配置了多个填料2。用配置在密封空间10的大气压区域8一侧的压盖4夹压这些填料2，使其产生沿转轴9径向的位移，实现对机器壳体6的内部区域(即封液区域7)和外部区域(即大气压区域8)之间的轴密封。
   [004] 机器壳体6兼用做填料箱，即机器壳体6与填料箱1为一体结构。大气压区域8侧的压盖4支承在螺纹轴28上并可沿轴线方向移动，螺纹轴28固定在填料箱1上。旋拧螺母29，便可通过压盖4将填料2向封液区域7的方向推压。螺母29的拧紧程度对填料2所承受的压力起调节作用。
   [005] 由于填料箱1与机器壳体6为整体结构，在转轴9产生轴向振动或偏心的情况下，填料箱1与转轴9的相对位置可能在轴向和/或径向上发生变化，转轴9将会产生径向跳动，从而造成转轴9与填料2间的接触压力在圆周方向上分布不均匀。在接触压力增大处，填料2与转轴9接触紧密，容易产生异常磨损；在接触压力减小处，填料2甚至会处于过分松弛状态。除此之外，拧紧螺母29时，只能从大气压区域8侧，通过压盖4向封液区域7的移动来推压填料2，该推压力F(见图2—2)直接作用在最靠近大气压区域8侧的填料2上，依次向靠近封液区域7的填料2传递，作用在填料2上的夹紧压力(轴线方向的压缩力)越接近封液区域7越小。填料2对转轴9(及填料箱1)的接触压力即轴密封力P，如图2—2所示，最靠近封液区域7侧的填料2处的轴密封力P最小。这样，流体会从轴密封力P最小处向轴密封力P最大处泄漏。以上情况都会导致轴密封不良，总体轴密封效果下降，甚至导致密封功能的丧失。
   附件2附图

附件3  你检索到的对比文件简介
   参见附件3中图3—1和图3—2所示的使用压盖填料的轴密封装置，它与客户提供的现有技术在结构上的不同点在于：围绕旋转轴9设置有圆筒填料箱1，该填料箱1与压盖3为整体结构，通过螺栓等安装在机器壳体6上。在该填料箱1与转轴9之间形成圆筒形密封空间10。
   在该圆筒形密封空间10内，在转轴9的轴向上，左右并列地安装多个填料2。通过用配置在密封空间10内的大气压区域8侧的压盖4夹压这些填料2，在机器壳体6的内部区域即封液区域7和外部区域即大气压区域8之间实现轴密封。
   附件3附图

针对你认定的最接近的现有技术，说明本发明所要解决的技术问题?
选项
答案本发明相对于最接近的现有技术附件3中轴密封装置，主要作了四方面的改进：其一，将填料箱与位于封液区的第一压盖设计成分体的，且第一压盖具有可伸入密封空间的轴向突出部；其二，在第一压盖和填料箱之间采用了填料夹紧机构；其三，对于由螺纹轴和螺母构成的填料夹紧机构，供螺纹轴穿过的通孔与螺纹轴之间的间隙根据转轴的加工偏心度来确定；其四，在填料夹紧机构的螺母与填料箱的第一凸缘之间设置弹性部件。 通过前两方面的改进，在拧紧第一填料夹紧机构时，可使填料箱相对于第一压盖的轴向突出部作轴向移动，就可使填料承受的轴密封力在最靠近封液区域侧的填料处达到最大，从而解决了最接近现有技术轴密封装置可能出现的由封液区域向大气区域发生流体泄漏的问题，即通过改善轴密封力的分布能够实现良好而可靠的轴密封。 在上述改进的基础上，对轴密封装置采取第三方面和/或第四方面的改进措施．就可将填料箱以可自动调节填料箱相对于第一压盖的径向和/或轴向位置的方式连接到第一压盖上，这样就保证填料箱与转轴之间的径向和/或轴向相对位置不因转轴的偏心或轴向振动而改变，从而实现良好而稳定的轴密封。 由上述分析可知，实现良好而稳定的轴密封是在实现良好而可靠轴密封的基础上进一步作出的改进；也就是说，实现良好而可靠的轴密封只需要作出前两方面的改进即可，而为了实现良好而稳定的轴密封，必须在作出前两方面改进的基础上再作出第三方面或者第四方面的改进。由此可知，以实现良好而可靠的轴密封作为本发明要解决的技术问题，比以实现良好而稳定的轴密封作为本发明要解决的技术问题，能取得更宽的保护范围。因而，为更充分地保护申请人的权益，应当以“能实现良好而可靠的轴密封”作为本发明要解决的技术问题，而将“能实现良好而稳定的轴密封”作为本发明从属权利要求进一步带来的有益效果或者从属权利要求进一步要解决的技术问题。
解析 通常应当分析本发明相对于最接近现有技术作了哪几方面改进，分别解决了什么技术问题，然后通过对这几方面改进的分析，考虑以何者作为要解决的技术问题，能为客户争取尽可能宽的保护范围。
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