離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其技術(shù)特征是軸套外圓加工若干規(guī)則的凹型槽，軸套外圓及凹槽內(nèi)側(cè)均布密封齒，每個(gè)凹槽內(nèi)裝兩套石墨環(huán)，兩套石墨環(huán)間裝彈簧。主要用于蒸汽透平、燃?xì)馔钙?、離心式壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)器的級(jí)間和軸端氣（汽）體的密封。尤其適用于密封長(zhǎng)度短，對(duì)泄漏量要求較高的工況。其優(yōu)點(diǎn)是，采用多邊迷宮密封，延長(zhǎng)密封有效長(zhǎng)度2倍以上，與同等長(zhǎng)度的高低齒梳齒密封相比效果更好，解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，密封長(zhǎng)度短，普通密封無(wú)法滿足泄漏量要求的問(wèn)題；可有效阻止蒸汽外漏進(jìn)入軸承箱內(nèi)部，造成油質(zhì)乳化，潤(rùn)滑油中含水量明顯降低，油質(zhì)得到很大改善。
【專(zhuān)利說(shuō)明】離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，主要用于蒸汽透平、燃?xì)馔钙健㈦x心式壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)器的級(jí)間和軸端氣(汽)體的密封。尤其適用于密封長(zhǎng)度短，對(duì)泄漏量要求較高的工況。

【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)梳齒密封以其毋須潤(rùn)滑，允許有熱膨脹，維修簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)、能在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)軸端、級(jí)間的密封及其他動(dòng)密封的前置密封。隨著節(jié)能環(huán)保理念深入人心，節(jié)能減排越來(lái)越受到大家重視，效率高、占地小成為設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)，普通梳齒密封越來(lái)越無(wú)法滿足使用要求。近幾年出現(xiàn)了許多新型密封形式但都存在一定不足。如:1、側(cè)齒迷宮汽封:汽封間隙與傳統(tǒng)汽封相同，在現(xiàn)有汽封齒上加工出1~2個(gè)側(cè)齒和底齒，相當(dāng)于在很有限的空間內(nèi)部增加了迷宮腔的摩阻效應(yīng)，對(duì)比傳統(tǒng)汽封會(huì)有一些效果，但由于側(cè)齒和底齒的尺寸過(guò)小，所以對(duì)汽封效率提高十分有限；2、布萊登汽封:長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，常常發(fā)生銹死，導(dǎo)致汽封不可調(diào)，在變負(fù)荷時(shí)存在卡涉現(xiàn)象；3、刷式汽封:密封效果好但磨損比較嚴(yán)重，使用時(shí)間短；4、DAS氣封即常規(guī)鐵素體汽封:汽封齒硬度較小，而且在高溫下難以淬硬，對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子磨損小，所以應(yīng)用比較廣泛。但正是由于其“軟態(tài)”的優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中容易被轉(zhuǎn)子磨損，使汽封間隙變大，不能達(dá)到預(yù)期的密封效果；5、浮環(huán)密封:對(duì)氣體雖然可做到封嚴(yán)，但需要一套復(fù)雜而昂貴的自動(dòng)化供油系統(tǒng)；6、干氣密封:控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足，提供一種離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，該復(fù)式密封不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且同等密封長(zhǎng)度泄漏量比現(xiàn)有汽封大大降低，造價(jià)低。密封長(zhǎng)度短，在解決普通密封無(wú)法滿足泄漏量要求的同時(shí)可有效阻止蒸汽外漏進(jìn)入軸承箱內(nèi)部造成油質(zhì)乳化，潤(rùn)滑油中含水量明顯降低，油質(zhì)也得到很大改善。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括軸套、石墨環(huán)、外套及密封腔體四部分，其特征是，外套由端蓋、隔離套和擋套組成，石墨環(huán)、外套及密封腔體靜止，軸套旋轉(zhuǎn)，借鑒高低齒梳齒密封形式，在軸套上車(chē)制矩形凹槽，軸套軸向和徑向均加工有環(huán)形密封齒，這些環(huán)形密封齒分別與相鄰的外套及石墨環(huán)組成梳齒密封。在軸套的兩個(gè)相鄰?fù)古_(tái)間裝有兩套石墨環(huán)，石墨環(huán)為分瓣式結(jié)構(gòu)以方便安裝，兩套石墨環(huán)中間裝有彈簧，以防止設(shè)備軸向串動(dòng)時(shí)，軸套凹槽側(cè)面與石墨環(huán)硬性接觸造成設(shè)備振動(dòng)，密封損壞。當(dāng)軸套恢復(fù)原位時(shí)石墨環(huán)在彈簧作用下回到原來(lái)位置，與軸套側(cè)面的密封齒仍然保持正常密封間隙。外套選用鋁、PEEK或金屬內(nèi)孔噴涂可磨涂層材料制作，材料硬度低，與硬質(zhì)材料制成的軸套接觸時(shí)，外套及石墨環(huán)磨損而軸套不磨損，因而可以將兩者間隙做到近似零間隙配合。設(shè)備剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)短暫磨損，兩者間達(dá)到合適的間隙后不再繼續(xù)磨損。根據(jù)所密封氣體危險(xiǎn)性大小，外套及密封腔體上可增設(shè)一組或幾組進(jìn)、排氣口并在進(jìn)氣口通入氮?dú)獾葰怏w，對(duì)泄露氣體進(jìn)行阻隔及回收泄漏氣體，加強(qiáng)密封性，防止介質(zhì)泄露到大氣中。當(dāng)所密封氣體危險(xiǎn)性較高時(shí)可設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)氣體泄漏量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0005]本發(fā)明的有益效果:1、采用多邊迷宮密封，延長(zhǎng)密封有效長(zhǎng)度2倍以上，與同等長(zhǎng)度的高低齒梳齒密封相比效果更好，解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，密封長(zhǎng)度短，普通密封無(wú)法滿足泄漏量要求的問(wèn)題；2、可有效阻止蒸汽外漏進(jìn)入軸承箱內(nèi)部，造成油質(zhì)乳化，潤(rùn)滑油中含水量明顯降低，油質(zhì)得到很大改善；3、耐轉(zhuǎn)子串動(dòng)和振動(dòng)，外套采用PEEK、金屬?lài)娡靠赡ネ繉硬牧匣蜾X，設(shè)備剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩接觸件短暫磨損，兩者間達(dá)到合適的間隙后不再繼續(xù)磨損且不會(huì)產(chǎn)生抱軸現(xiàn)象。因而可以將密封間隙做到最小，密封效果大大增強(qiáng)；4、當(dāng)設(shè)備主軸發(fā)生軸向串動(dòng)時(shí)，石墨環(huán)在彈簧作用下隨軸套凸臺(tái)往復(fù)移動(dòng)，避免了設(shè)備主軸發(fā)生軸向串動(dòng)時(shí)軸套凹槽側(cè)面與石墨環(huán)間發(fā)生硬性接觸造成密封損壞，且可始終保持合適的密封間隙；5、密封齒設(shè)在旋轉(zhuǎn)的軸套外圓及側(cè)面上，可擾亂氣體在密封腔內(nèi)環(huán)向流動(dòng)，有效減小轉(zhuǎn)子自激振動(dòng)發(fā)生概率；6、通過(guò)設(shè)置進(jìn)、排氣口并通入氮?dú)獾葰怏w，可有效防止密封氣體泄漏到大氣中，與干氣密封相比，密封效果接近，但設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，不用氣體作為密封潤(rùn)滑膜，可以干運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)需復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，成本大大降低。
[0006]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明危險(xiǎn)介質(zhì)無(wú)外漏型密封結(jié)構(gòu)圖圖2是本發(fā)明允許介質(zhì)少量外漏型密封結(jié)構(gòu)圖圖3是本發(fā)明不允許危險(xiǎn)氣體外漏，允許前置氣進(jìn)入介質(zhì)型密封結(jié)構(gòu)圖圖4是本發(fā)明允許少量無(wú)害介質(zhì)外漏型密封結(jié)構(gòu)圖圖5是本發(fā)明無(wú)進(jìn)、排氣口型密封結(jié)構(gòu)圖。
[0007]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步說(shuō)明:
由圖1-圖5可知，本發(fā)明主要整體結(jié)構(gòu)包括軸套14、石墨環(huán)4、外套及密封腔體1四部分。其中軸套14安裝在設(shè)備主軸上，軸套外圓加工出規(guī)則的矩形凹槽，整個(gè)外圓及凹槽均布密封齒，每個(gè)凹槽內(nèi)裝分瓣式石墨環(huán)4兩套，兩套石墨環(huán)間裝有彈簧11。端蓋13、隔離套5和擋套2組成外套將石墨環(huán)4及軸套14包裹在內(nèi)后裝在密封腔體1內(nèi)成為一個(gè)整體，視被密封介質(zhì)的危險(xiǎn)性，整套密封設(shè)一個(gè)或多個(gè)隔離套5及石墨環(huán)4，必要時(shí)還可增設(shè)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)、排氣口并通入隔離氣等，以阻擋危險(xiǎn)氣體的泄露、回收泄漏的介質(zhì)和隔離氣，必要時(shí)可以在各進(jìn)、排氣口接監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)氣體泄露情況進(jìn)行監(jiān)控。石墨環(huán)外圓安裝0形圈7，以使石墨環(huán)定位并防止密封氣體泄漏。各組件及進(jìn)、排氣口間設(shè)0形圈或密封墊防止氣體的泄露，外套裝防轉(zhuǎn)銷(xiāo)8，以防止石墨環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)除上述零部件外，根據(jù)被密封介質(zhì)危險(xiǎn)性大小，在軸套14、石墨環(huán)4、外套及密封腔體1四部分基礎(chǔ)上所設(shè)置的進(jìn)、排氣口具體說(shuō)明如下:
圖1是一種適用于危險(xiǎn)介質(zhì)無(wú)外漏工況的視圖，該種結(jié)構(gòu)密封設(shè)一級(jí)密封氣入口 3、一級(jí)泄漏氣出口 6、二級(jí)密封氣入口 9、二級(jí)泄漏氣出口 10、隔離氣入口 12共5個(gè)進(jìn)、排氣
□ο
[0009]圖2是一種適用于允許介質(zhì)少量外漏工況的視圖，該種結(jié)構(gòu)密封設(shè)一級(jí)密封氣入口 3、一級(jí)泄漏氣出口 6、二級(jí)泄漏氣出口 10、隔離氣入口 12共4個(gè)進(jìn)、排氣口。
[0010]圖3是一種適用于不允許危險(xiǎn)氣體外漏的視圖，允許前置氣進(jìn)入介質(zhì)工況，該種結(jié)構(gòu)密封設(shè)前置氣入口 15、密封氣入口 16、泄漏氣出口 17、隔離氣入口 12共4個(gè)進(jìn)、排氣
□ο
[0011]圖4是一種適用于允許少量無(wú)害介質(zhì)外漏工況的視圖，該種結(jié)構(gòu)密封設(shè)密封氣入口 16、泄漏氣出口 17、隔離氣入口 12共3個(gè)進(jìn)、排氣口。
[0012]圖5是一種適用于所密封介質(zhì)完全無(wú)害可直接泄漏到大氣中，對(duì)介質(zhì)泄漏量大小要求不嚴(yán)格的工況視圖，該種結(jié)構(gòu)密封不設(shè)進(jìn)、排氣口。
[0013]上述結(jié)構(gòu)中每個(gè)進(jìn)、排氣口間可設(shè)一對(duì)或多對(duì)石墨環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，包括軸套、石墨環(huán)、外套及密封腔體四部分的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是軸套外圓加工若干規(guī)則的凹型槽，軸套外圓及凹槽內(nèi)側(cè)均布密封齒，每個(gè)凹槽內(nèi)裝兩套石墨環(huán)，兩套石墨環(huán)間裝彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是外套由端蓋、隔離套和擋套組成，根據(jù)密封長(zhǎng)度設(shè)一個(gè)或幾個(gè)隔離套，外套采用PEEK、金屬?lài)娡靠赡ネ繉硬牧匣蜾X，軸套、石墨環(huán)及外套組成一體裝在密封腔體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是石墨環(huán)外圓設(shè)0形圈，夕卜套設(shè)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)，各組件及進(jìn)、排氣口間設(shè)0形圈或密封墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是整套密封設(shè)一級(jí)密封氣入口(3)、一級(jí)泄漏氣出口(6)、二級(jí)密封氣入口(9)、二級(jí)泄漏氣出口(10)、隔離氣入口(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是整套密封設(shè)一級(jí)密封氣入口(3)、一級(jí)泄漏氣出口(6)、二級(jí)泄漏氣出口(10)、隔離氣入口(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是整套密封設(shè)前置氣入口(15)、密封氣入口(16)、泄漏氣出口(17)、隔離氣入口(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是整套密封設(shè)密封氣入口(16)、泄漏氣出口(17)、隔離氣入口(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是整套密封不設(shè)進(jìn)、排氣□ ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是進(jìn)、排氣口與監(jiān)控系統(tǒng)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)軸端復(fù)式密封，其特征是每個(gè)進(jìn)、排氣口之間設(shè)有一對(duì)或多對(duì)石墨環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16J15/447GK104482215SQ201410632025
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】崔正軍 申請(qǐng)人:崔正軍