CN105909798A - 超临界流体设备用干气密封 - Google Patents

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唐大全
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member

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Abstract

本发明涉及密封技术领域，特别涉及一种超临界流体设备用干气密封，包括固定安装在设备壳体上的静环座，静环座上设置有静环腔，及设置在静环腔内的静环和弹性组件，和套设在转轴上的动环和压紧套，所述动环通过压紧套固定安装在转轴上，所述弹性组件作用在静环一端端面上，使静环和动环的密封端面紧密配合，所述静环座上与静环相配合的内周面上设置有凸出的滑轨，静环上在对应外圆周端面设置有与所述滑轨相配合的滑槽。本发明对静环座的结构、静环与动环的安装方式进行了优化，使该干气密封结构简单，安装更加紧凑，以满足设备体积小、密封安装尺寸有限的要求；同时采用静环座与推环、静环之间的限位导向连接方式，保证了干气密封的密封性能。

Description

超临界流体设备用干气密封
技术领域
本发明涉及密封技术领域，特别涉及一种介质为超临界流体的设备用干气密封。
背景技术
超临界流体具有良好的热稳定性和物理性质，不需很高的循环最高温度即可达到满意的热效率，超临界循环可利用流体在临界点以上的特殊物性，减小压缩功，提高回热效率，从而提高循环效率。目前国内外对以超临界流体为循环介质的热循环系统正处于高速发展阶段。但由于介质为超临界流体的设备通常体积相对较小，导致常规的干气密封结构无法适用安装于该类型设备中。
发明内容
本发明的目的在于解决现有干气密封结构无法适用安装于超临界流体设备的问题，提供一种结构简单、紧凑，密封效果好，适用于超临界流体设备安装和使用的干气密封。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种超临界流体设备用干气密封，包括固定安装在设备壳体上的静环座，静环座上设置有静环腔，及设置在静环腔内的静环和弹性组件，和套设在转轴上的动环和压紧套，所述动环通过压紧套固定安装在转轴上，所述弹性组件作用在静环一端端面上，使静环和动环的密封端面紧密配合，所述静环座上与静环相配合的内周面上设置有凸出的滑轨，静环上在对应外圆周端面设置有与所述滑轨相配合的滑槽。
上述技术方案中，进一步地，所述静环座上设置有支撑套，静环腔设置在支撑套与静环座之间，所述静环和弹性组件套设在支撑套上。
上述技术方案中，进一步地，所述静环座内周面上在滑轨靠近动环的一端设置有卡槽，卡槽内设置有卡圈，所述卡圈一部分凸出静环座内周面。
上述技术方案中，进一步地，所述压紧套与转轴之间通过螺纹连接，压紧套一端将动环顶紧在转轴上。
上述技术方案中，进一步地，所述弹性组件包括依次设置在弹簧座内的弹簧和推环，所述弹簧设置在弹簧座和推环之间，推环套设在支撑套上设置在弹簧和静环之间，所述推环外圆周端面上设置有与所述滑轨相配合的滑槽。
上述技术方案中，进一步地，所述推环与支撑套之间设置有浮动密封圈。
上述技术方案中，进一步地，所述静环座与壳体之间、动环与转轴之间均设置有密封圈。
本发明对静环座的结构、静环与动环的安装方式进行了优化，使该干气密封结构简单，安装更加紧凑，以满足设备体积小、密封安装尺寸有限的要求；同时采用静环座与推环、静环之间的限位导向连接方式，保证了干气密封的密封性能。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图。
图中：1、壳体，2、静环座，3、密封圈，4、卡圈，5、弹簧，6、静环，7、推环，8、浮动密封圈，9、静环腔，10、动环，11、压紧套，12、支撑套，13、滑轨，14、滑槽，15、卡槽，16、转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
参照图1，该实施例中干气密封，包括静环座2、静环6、动环10、弹簧5和推环7，静环座2固定安装在设备壳体1上，在静环座2上设置静环腔9，静环腔9用于设置静环6、弹簧5和推环7，弹簧5和推环7作为弹性组件作用在静环6上，使静环6和动环10的密封端面紧密配合，其中弹簧5设置在静环座2和推环7之间，推环7设置在弹簧5和静环6之间；这里的静环腔9是在静环座2上加工出一个环形的腔室，此时在静环座上形成一个支撑套12，这样静环6和推环7套在支撑套12上，运行时，静环6和推环7可沿支撑套12左右运动。
本实施例中，超临界流体设备的转轴16一端设置有机组叶轮，动环10从转轴16的另一端套装在转轴上，同时，在转轴上设置压紧套11，压紧套11与转轴16之间采用螺纹连接，动环10一端端面靠在机组叶轮上，在另一端面通过压紧套11的作用将动环10顶紧固定在转轴16上。同样，这种动环的固定方式不仅仅只适用于本实施所述的超临界流体设备，对于其他转轴上没有设置机组叶轮的设备，可采用在轴上设置挡圈或键等类似的结构将动环的一端固定后，另一端通过上述压紧套进行压紧固定在转轴上。
为防止干气密封在运行过程中静环发生转动，并保证静环的浮动性，本实施例中采用在静环座上与静环相配合的内周面上设置凸出的滑轨13，同时静环上在对应外圆周端面设置与上述滑轨相配合的滑槽14；静环座上的滑轨13伸入到静环上的滑槽14内，通过滑轨与滑槽之间的配合实现静环的防转，并且可实现当静环在弹性组件和动环的作用下发生左右运动时，滑轨对静环起到一个导向的作用，从而保证静环和动环的密封端面在弹性组件的作用下始终保持紧密配合。
在静环座内圆周面上设置卡槽15，卡槽15位于滑轨靠近动环的一端，在卡槽15内设置卡圈4，卡圈4一部分凸出静环座内周面；此时卡圈上凸出静环座内周面的部分起到对静环的轴向运动限位的作用。
作为优选，本实施例中，在推环7的外圆周端面上设置与上述滑轨13相配合的滑槽14，同样，滑轨与滑槽之间配合连接，对推环起到定位导向的作用，保证作用在静环上作用力的稳定性。
作为优选，本实施例中，推环7套在支撑套12上，在推环7与支撑套12之间设置浮动密封圈8；也可以在静环座2与壳体1之间、动环10与转轴16之间设置密封圈3，以进一步地提高干气密封的密封性能。
本实施例中，静环与静环座之间通过滑槽和滑轨配合连接，实现周向的定位和轴向的导向；静环座直接通过螺栓固定在设备壳体上，并将干气密封的静止件设置在静环座上的静环腔内，从而使整个干气密封结构更加紧凑。另外，结合设备的结构特点，采用压紧套对动环进行直接固定，不需要在转轴上设置轴套，可有效减少干气密封的径向安装尺寸，使其可适用于体积、密封安装尺寸较小的设备。
本实施例在安装时，先将动环通过压紧套固定安装在转轴上，然后将弹簧、推环和静环依次安装到静环座内，装上卡圈防止静环从静环座内弹出；然后将静环座通过螺栓固定连接在设备壳体上。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.超临界流体设备用干气密封，其特征在于：包括固定安装在设备壳体上的静环座，静环座上设置有静环腔，及设置在静环腔内的静环和弹性组件，和套设在转轴上的动环和压紧套，所述动环通过压紧套固定安装在转轴上，所述弹性组件作用在静环一端端面上，使静环和动环的密封端面紧密配合，所述静环座上与静环相配合的内周面上设置有凸出的滑轨，静环上在对应外圆周端面设置有与所述滑轨相配合的滑槽。
2.根据权利要求1所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述静环座上设置有支撑套，静环腔设置在支撑套与静环座之间，所述静环和弹性组件套设在支撑套上。
3.根据权利要求1或2所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述静环座内周面上在滑轨靠近动环的一端设置有卡槽，卡槽内设置有卡圈，所述卡圈一部分凸出静环座内周面。
4.根据权利要求1所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述压紧套与转轴之间通过螺纹连接，压紧套一端将动环顶紧在转轴上。
5.根据权利要求2所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述弹性组件包括依次设置在弹簧座内的弹簧和推环，所述弹簧设置在弹簧座和推环之间，推环套设在支撑套上设置在弹簧和静环之间，所述推环外圆周端面上设置有与所述滑轨相配合的滑槽。
6.根据权利要求5所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述推环与支撑套之间设置有浮动密封圈。
7.根据权利要求1所述的超临界流体设备用干气密封，其特征在于：所述静环座与壳体之间、动环与转轴之间均设置有密封圈。
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