密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構的製作方法
2023-04-26 09:15:56
專利名稱：密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及活塞式壓縮機密封結構，具體涉及一種密封環組件及活塞式中高壓無
油或少油潤滑壓縮機活塞杆密封結構。
背景技術：
如圖1所示，現有的活塞式中、高壓壓縮機填料密封的結構中，一般包括減壓環、一級或一級以上密封環組件、漏氣環組件、刮油環組件。各級密封環組件的結構、材料選擇及加工精度，決定了整套填料密封效果。常規的密封環組件結構有徑向切口環、對接切向切口環、橋式切向切口環等，以上密封環組件結構的共同之處都是由兩瓣或兩瓣以上的小環組成，每一個小環的徑向都有缺口 ，在材料的性能滿足產品使用工況的前提下，無論選擇上述哪種結構組合的密封環，由於加工精度的原因，產品兩端面的平面度、搭接面與端面的垂直度、內孔的尺寸精度及內孔與兩端面的垂直度都存在加工誤差，因此氣體通過多級填料密封環後仍然存在明顯的漏氣情況。 由此可見，合理設計密封環組件的結構，對提高往復無油潤滑壓縮機填料的密封效果具有非常重要的作用。
發明內容
本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種加工簡單，結構合理，密封效果非常好的密封環組件。 本發明的另一 目的在於提供一種活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構。
本發明的目的通過以下的技術方案實現本密封環組件，放置在填料盒內，其特徵在於包括密封環、密封環箍緊套和阻流環，密封環的截面形狀為V型，密封環的密封唇口面向高壓側，密封環的內孔與活塞杆之間為過盈配合(用於密封活塞杆)，密封環箍緊套箍緊在密封環的外周面，阻流環位於密封環的低壓側，阻流環與密封環的接觸面為無間隙配合。 為了防止密封環箍緊套跑位，所述密封環的外周面開有凹槽，凹槽內放置密封環箍緊套。 各個零件的材料選用如下 所述密封環的材料為填充聚四氟乙烯，密封環箍緊套的材料為金屬或耐高溫硬塑料，阻流環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚醯亞胺。 活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，包括氣缸、活塞杆、法蘭盤、減壓環、刮油環組件、漏氣環組件和若干級的密封環組件，活塞杆設置於氣缸內，法蘭盤蓋住氣缸，刮油環組件設置於法蘭盤內，減壓環、若干級的密封環組件和漏氣環組件通過填料盒依次放置於氣缸內部，最後一級的密封環組件和漏氣環組件之間設有填料盒墊片，其特徵在於所述至少一級密封環組件為上述的密封環組件。 作為一種優選結構，所述法蘭盤通過螺絲與氣缸連接。
作為一種優選結構，所述密封環組件總共為6級。 根據實際需要，所述最後一級密封環組件為上述的密封環組件，阻流環與填料盒 墊片的接觸面為無間隙配合。 根據實際需要，所述第5級和最後一級密封環組件為上述的密封環組件，阻流環 與填料盒墊片的接觸面為無間隙配合。 根據實際需要，所述第4級、第5級和最後一級密封環組件為上述的密封環組件，
阻流環與填料盒墊片的接觸面為無間隙配合。 各個零件的材料選用如下 所述法蘭盤的材料為不鏽鋼，氣缸的材料為中碳鋼或合金鋼，活塞杆的材料為
38CrMoAlA，減壓環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚醯亞胺，漏氣環組件的材料為聚醚醚酮
或聚醯亞胺，填料盒墊片的材料為不鏽鋼，刮油環組件的材料為銅合金。 本發明相對於現有技術具有如下的優點本密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活
塞杆密封結構對現有的密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構進行改進，增加
了一級密封環組件 1、本密封環組件對現有的密封環組件的結構進行改進，由常規的三瓣或多瓣式改 為整體式，漏氣通道明顯減少。 2、本發明的密封環組件，密封環的截面形狀為V型，密封環的密封唇口面向高壓 側，密封環的內孔與活塞杆之間為過盈配合(用於密封活塞杆)，密封環箍緊套箍緊在密封 環的外周面，阻流環位於密封環的低壓側，阻流環與密封環的接觸面為無間隙配合，阻流環 與填料盒墊片的接觸面為無間隙配合，帶來了如下的優點(1)、密封環的內孔與活塞杆的 外圓存在一定的過盈量，密封環的內孔與活塞杆之間的洩漏量幾乎為零；(2)、阻流環與密 封環的接觸面為無間隙配合，阻流環與填料盒墊片的接觸面為無間隙配合，這兩個接觸面 之間的洩露量幾乎為零；(3)、密封環的外圓面增加一個密封環箍緊套，有效防止由於溫度 的升高引起密封環高溫而向外側膨脹，密封唇口尺寸增大，從而導緻密封失效；(4)、a、密封 環的加工簡單，b、密封唇口加工簡單，c、阻流環與密封環的接觸面、阻流環與填料盒墊片 的接觸面都可以通過精密的研磨加工保證平面度及平行度，確保洩露通道基本上被完全密 封，達到良好的密封效果。 3、本發明具有密封效果好、使用壽命長、加工工藝性好、安裝方便等優點，具有良 好的操作性和可靠性，非常適合於活塞式中、高壓壓縮機的活塞杆密封最後一級的密封。
圖1是現有的密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構的結構示意圖。
圖2是本發明的密封環組件及活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構的結構示意 圖。 圖3是圖2的密封環組件的局部放大圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 如圖2所示的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，包括氣缸1、活塞杆2、法蘭盤3、減壓環4、刮油環組件5、漏氣環組件6和6級的密封環組件(包括了前5級的密封環組 件7-l，最後一級的密封環組件7-2)，活塞杆2設置於氣缸1內，法蘭盤3蓋住氣缸l，刮油 環組件5設置於法蘭盤3內，減壓環4、6級的密封環組件和漏氣環組件6通過填料盒8依 次放置於氣缸1內部，最後一級的密封環組件7-2和漏氣環組件6之間設有填料盒墊片9。
法蘭盤3通過螺絲與氣缸1連接。 如圖3所示，最後一級的密封環組件7-2，放置在填料盒8內，包括密封環10、密封 環箍緊套11和阻流環12，密封環10的截面形狀為V型，密封環10的密封唇口 13面向高壓 側，密封環10的內孔與活塞杆2之間為過盈配合(密封唇口 13在裝配的時候，產生往外的 擠壓變形，形成一定的過盈量，用於密封AB面)，密封環箍緊套11箍緊在密封環10的外周 面，阻流環12位於密封環10的低壓側，阻流環12與密封環10的接觸面(CD面)為無間隙 配合，阻流環12與填料盒墊片9的接觸面(EF面)為無間隙配合。 為了防止密封環箍緊套11跑位，密封環10的外周面開有凹槽，凹槽內放置密封環 箍緊套ll。 各個零件的材料選用如下 所述法蘭盤的材料為不鏽鋼，氣缸的材料為中碳鋼或合金鋼，活塞杆的材料為
38CrMoAlA，減壓環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚醯亞胺，漏氣環組件的材料為聚醚醚酮
或聚醯亞胺，填料盒墊片的材料為不鏽鋼，刮油環組件的材料為銅合金。 所述密封環的材料為填充聚四氟乙烯，密封環箍緊套的材料為金屬或耐高溫硬塑
料，阻流環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚醯亞胺。 本實施例的工作原理如下 氣缸側的高壓氣體經過圖2的減壓環4及5級密封環組件7-1的減壓後，壓力明 顯降低，成為中、低壓氣體直接進入圖3的活塞杆2與最後一級的密封環組件7-2的內孔之 間，由於活塞杆2的外圓與密封環10的密封唇口 13之間是過盈配合，氣體無法通過活塞杆 2的外圓的B面及密封環10的密封唇口 13的A面，於是氣體改變方向，經過密封環10的端 面進入密封環箍緊套11與最後一級填料盒9內孔之間的區域，但是，由於C、D、E、F四個平 面都可以通過精密的研磨加工保證平面度及平行度，阻流環12與密封環10的接觸面(CD 面)為無間隙配合，阻流環12與填料盒墊片9的接觸面(EF面)為無間隙配合，氣體無法 通過CD面洩漏，也無法通過EF面洩漏，因此，氣體的洩露通道基本上被完全密封，氣體無法 通過密封環組件7-2洩漏，本發明的密封環組件7-2密封效果比現有的密封環組件大大提 高，而且加工工藝大大簡化。 上述具體實施方式
為本發明的優選實施例，並不能對本發明進行限定，其他的任 何未背離本發明的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發明的保護 範圍之內。
權利要求
密封環組件，放置在填料盒內，其特徵在於包括密封環、密封環箍緊套和阻流環，密封環的截面形狀為V型，密封環的密封唇口面向高壓側，密封環的內孔與活塞杆之間為過盈配合，密封環箍緊套箍緊在密封環的外周面，阻流環位於密封環的低壓側，阻流環與密封環的接觸面為無間隙配合。
2. 根據權利要求1所述的密封環組件，其特徵在於所述密封環的外周面開有凹槽，凹 槽內放置密封環箍緊套。
3. 根據權利要求1所述的密封環組件，其特徵在於所述密封環的材料為填充聚四氟 乙烯，密封環箍緊套的材料為金屬或耐高溫硬塑料，阻流環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚 醯亞胺。
4. 活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，包括氣缸、活塞杆、法蘭盤、減壓環、刮油環組件、漏氣環組件和若干級的密封環組件，活塞杆設置於氣缸內，法蘭盤蓋住氣缸，刮油環組 件設置於法蘭盤內，減壓環、若干級的密封環組件和漏氣環組件通過填料盒依次放置於氣缸內部，最後一級的密封環組件和漏氣環組件之間設有填料盒墊片，其特徵在於所述至少 一級密封環組件為權利要求1所述的密封環組件。
5. 根據權利要求4所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述法 蘭盤通過螺絲與氣缸連接。
6. 根據權利要求4所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述密 封環組件總共為6級。
7. 根據權利要求6所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述最 後一級密封環組件為權利要求1所述的密封環組件，阻流環與填料盒墊片的接觸面為無間 隙配合。
8. 根據權利要求6所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述第5級和最後一級密封環組件為權利要求1所述的密封環組件，阻流環與填料盒墊片的接觸面 為無間隙配合。
9. 根據權利要求6所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述第4級、第5級和最後一級密封環組件為權利要求1所述的密封環組件，阻流環與填料盒墊片的接觸面為無間隙配合。
10. 根據權利要求4 9任一項所述的活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構，其特徵在於所述法蘭盤的材料為不鏽鋼，氣缸的材料為中碳鋼或合金鋼，活塞杆的材料為38CrMoAlA，減壓環的材料為銅合金、聚醚醚酮或聚醯亞胺，漏氣環組件的材料為聚醚醚酮 或聚醯亞胺，填料盒墊片的材料為不鏽鋼，刮油環組件的材料為銅合金。
全文摘要
本發明公開一種密封環組件，放置在填料盒內，包括密封環、密封環箍緊套和阻流環，密封環的截面形狀為V型，密封環的密封唇口面向高壓側，密封環的內孔與活塞杆之間為過盈配合(用於密封活塞杆)，密封環箍緊套箍緊在密封環的外周面，阻流環位於密封環的低壓側，阻流環與密封環的接觸面為無間隙配合。本發明還公開了一種活塞式中高壓壓縮機活塞杆密封結構。本發明加工簡單，結構合理，密封效果非常好。
文檔編號F04B39/00GK101737302SQ20101001959
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者胡澤華, 範清, 駱小勇 申請人:廣州機械科學研究院