CN101985922B - 无油润滑往复式压缩机填料函 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无油润滑往复式压缩机填料函，密封室中的填料包括由气缸侧向曲轴侧并列设置的一个斜切口三瓣平面密封环、一个三瓣平面闭锁环和一个阻流环；位于气缸侧占总数1/3-1/2的密封室内的填料设置卸荷槽，卸荷槽包括沿径向设置于斜切口三瓣平面密封环气缸侧端面的至少一个内卸荷槽和沿径向设置于三瓣平面闭锁环曲轴侧端面的至少一个外卸荷槽；本发明将在密封室内产生背压的气体逐级泄漏至位于曲轴侧没有设置卸荷槽的填料并对其产生背压，使整个填料函的填料对活塞杆的抱箍力相对平衡，全部填料参与密封，能够有效延长填料的使用周期，降低维修频率，降低使用和维修成本，保证生产的长周期正常进行，并且利于保证工厂环境。

Description

无油润滑往复式压缩机填料函
技术领域
本发明涉及一种压缩机部件，特别涉及一种无油润滑往复式压缩机密封部件。
背景技术
压缩机是一种压缩气体并提高气体压力或输送气体的动设备，广泛那应用于化工、能源等领域。其中，往复式压缩机由于制造工艺工艺相对简单，且压缩比较大，在高压场合得到更为广泛的应用。
往复式压缩机是比较典型的将转动转化为往复运动的动力机械，通过往复运动的活塞压缩气缸内的气体，实现高压；活塞通过活塞杆由曲轴连杆机构驱动，活塞杆处的动密封则是保证压缩机正常运行的必要条件之一，特别是输送具有较强污染性的气体，该处密封更是显得尤为重要。
现有技术中，压力较高的往复式压缩机的活塞杆普遍采用设置于填料函内的平面硬填料密封结构，主要包括密封室，密封室包括填料盒和切口平面密封环，密封环外圈由镯形弹簧固定，在密封盒内至少装有两种密封环，普遍使用的有斜切口三瓣平面密封环或六瓣平面密封环和三瓣直切口平面闭锁环，有径向直切口；环的外部都用镯形弹簧把环箍紧在活塞杆上。由于切口与弹簧的作用是产生密封的预紧力，环磨损后，能自动紧缩而不致使圆柱间隙增大，因此，具有较好的自适应密封性能。同时，由于密封盒是用来安放密封圈及闭锁环，密封盒的两个端面保证密封盒以及密封盒与密封环之间的径向密封。
在上述填料函中根据需要注入润滑油，会较好的保证填料的使用寿命。但是，在输送介质对于洁净要求较高的情况下，油润滑会对介质造成污染，是生产无法正常进行；比如，合成氨生产中用到的循环压缩机，为防止油进入合成塔损坏触媒，则该压缩机一般采用无油润滑密封结构。无油润滑使填料的工况极为恶劣，由于该填料结构的特性，气缸侧的填料受到被压作用较大，对活塞杆的抱箍力也较大，增加密封效果的同时也增大了摩擦力，填料在短时间内迅速磨损并产生较严重的冷流现象，失效后则较大的背压逐渐向曲轴侧转移，整个填料函的密封作用不平衡，由内到外在短时间内逐渐磨损失效，导致更换后的填料使用周期极短，不泄漏条件只能持续几天，平均更换寿命不到一个月，提高了使用和维修成本；而且，由于压力等级比较高，部件拆装困难，增加了维修的劳动强度；严重的是，影响了生产的正常进行，长期泄漏只是环境条件恶化，影响工厂的环保指标和工作环境。
因此，需要对现有的无油润滑往复式压缩机填料函进行改进，能够有效延长填料的使用周期，降低维修频率，降低使用和维修成本，保证生产的长周期正常进行，并且利于保证工厂环境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供无油润滑往复式压缩机填料函，能够有效延长填料的使用周期，降低维修频率，降低使用和维修成本，保证生产的长周期正常进行，并且利于保证工厂环境。
本发明的无油润滑往复式压缩机填料函，包括并列设置的密封室，所述密封室包括填料盒和设置于填料盒内的填料，所述填料包括由气缸侧向曲轴侧并列设置的一个斜切口三瓣平面密封环、一个三瓣平面闭锁环和一个阻流环；
位于气缸侧占密封室总数1/3-1/2的密封室内的填料设置卸荷槽，所述卸荷槽包括沿径向设置于斜切口三瓣平面密封环气缸侧端面的至少一个内卸荷槽和沿径向设置于三瓣平面闭锁环曲轴侧端面的至少一个外卸荷槽。
进一步，所述内卸荷槽和外卸荷槽均为弧形浅槽；
进一步，所述斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环均采用金属塑料制成，所述金属塑料为填充聚四氟乙烯添加铜粉制成，设置内卸荷槽斜切口三瓣平面密封环和设置外卸荷槽的三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为3%，其余斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为10%；
所述阻流环由铜制成；
进一步，填料设置卸荷槽的密封室占密封室总数的1/3；
进一步，所述阻流环为直切口三瓣平面环结构，阻流环与活塞杆接触的表面通过离心铸造添加碳粉；
进一步，所述斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环之间的切口错位安装；
进一步，三瓣平面闭锁环为直切口或者为与斜切口三瓣平面密封环结构相同的斜切口。
本发明的有益效果是：本发明的无油润滑往复式压缩机填料函，采用在气缸侧部分密封室内的填料设置卸荷槽的结构，通过卸荷槽将在密封室内产生背压的气体逐级泄漏至位于曲轴侧没有设置卸荷槽的填料并对其产生背压，使整个填料函的填料对活塞杆的抱箍力相对平衡，全部填料参与密封，能够有效延长填料的使用周期，降低维修频率，降低使用和维修成本，保证生产的长周期正常进行，并且利于保证工厂环境。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为斜切口三瓣平面密封环气缸侧端面或者斜切口三瓣平面闭锁环曲轴侧端面平面图；
图3为卸荷槽横截面示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为斜切口三瓣平面密封环气缸侧端面或者斜切口三瓣平面闭锁环曲轴侧端面平面图，图3为卸荷槽横截面示意图，如图所示：本实施例的无油润滑往复式压缩机填料函，包括并列设置的密封室，所述密封室包括填料盒4和设置于填料盒4内的填料，所述填料包括由气缸侧向曲轴侧并列设置的一个斜切口三瓣平面密封环3、一个三瓣平面闭锁环5和一个阻流环8；
位于气缸侧占总数1/3-1/2的密封室6内的填料设置卸荷槽，所述卸荷槽包括沿径向设置于斜切口三瓣平面密封环3气缸侧端面的至少一个内卸荷槽2和沿径向设置于三瓣平面闭锁环5曲轴侧端面的至少一个外卸荷槽7，本实施例中，内卸荷槽2和外卸荷槽7分别为3个沿圆周方向均布；如图所示，气缸侧密封室6的填料设置卸荷槽，曲轴侧的密封室9内的填料没有卸荷槽。
本实施例中，所述内卸荷槽2和外卸荷槽7均为弧形浅槽；具有圆滑过渡的特性，保证斜切口三瓣平面密封环和直切口三瓣平面闭锁的良好受力特性。
本实施例中，所述斜切口三瓣平面密封环3和三瓣平面闭锁环5均采用金属塑料制成，所述金属塑料为填充聚四氟乙烯添加铜粉制成，设置内卸荷槽斜切口三瓣平面密封环和设置外卸荷槽的三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为3%，其余斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为10%；金属塑料具有较好的耐磨性和较好的强度以及抗冷流特性，能够有效提高填料使用寿命，位于曲轴侧没有设置卸荷槽的填料，增加适当的铜粉添加量，适应于该部分填料受到相对于气缸侧较小的背压，增加强度的同时，防止对活塞杆增大磨损，而对于气缸侧设置卸荷槽的填料，背压较大，采用较小含量的铜粉，避免对活塞杆造成过度磨损，提高活塞杆的使用寿命。
所述阻流环8由铜制成。
本实施例中，填料设置卸荷槽的密封室6占密封室总数的1/3；该比例能够较好的平衡整个填料函的压力，利于整体分配填料的背压和磨损量，进一步延长填料使用寿命。
本实施例中，所述阻流环8为直切口三瓣平面环结构，阻流环8与活塞杆1接触的表面通过离心铸造添加碳粉；添加碳粉可以改变现有技术中铜环对活塞杆的非正常磨损状态，
本实施例中，所述斜切口三瓣平面密封环3和三瓣平面闭锁环5之间的切口错位安装，达到较好的闭锁目的。
本实施例中，三瓣平面闭锁环5为直切口或者为与斜切口三瓣平面密封环结构相同的斜切口，本实施例采用斜切口结构，具有较好的密封作用和闭锁作用，利于防止轴向漏气并增加背压的产生。
当然，采用直切口三瓣平面闭锁环也能够实现发明目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种无油润滑往复式压缩机填料函，包括并列设置的密封室，所述密封室包括填料盒和设置于填料盒内的填料，其特征在于：所述填料包括由气缸侧向曲轴侧并列设置的一个斜切口三瓣平面密封环、一个三瓣平面闭锁环和一个阻流环；
位于气缸侧占密封室总数1/3-1/2的密封室内的填料设置卸荷槽，所述卸荷槽包括沿径向设置于斜切口三瓣平面密封环气缸侧端面的至少一个内卸荷槽和沿径向设置于三瓣平面闭锁环曲轴侧端面的至少一个外卸荷槽。
2.根据权利要求1所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于：所述内卸荷槽和外卸荷槽均为弧形浅槽。
3.根据权利要求2所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于：所述斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环均采用金属塑料制成，所述金属塑料为填充聚四氟乙烯添加铜粉制成，设置内卸荷槽的斜切口三瓣平面密封环和设置外卸荷槽的三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为3%，其余斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环添加铜粉量按体积百分比为10%；
所述阻流环由铜制成。
4.根据权利要求3所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于：填料设置卸荷槽的密封室占密封室总数的1/3。
5.根据权利要求4所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于：所述阻流环为直切口三瓣平面环结构，阻流环与活塞杆接触的表面通过离心铸造添加碳粉。
6.根据权利要求5所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于： 所述斜切口三瓣平面密封环和三瓣平面闭锁环之间的切口错位安装。
7.根据权利要求6所述的无油润滑往复式压缩机填料函，其特征在于：三瓣平面闭锁环为直切口或者为与斜切口三瓣平面密封环结构相同的斜切口。
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