一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，包括碳環(huán)、環(huán)形槽和環(huán)形軸套，所述環(huán)形軸套面向軸心表面設(shè)有活塞機構(gòu)，所述活塞機構(gòu)包括設(shè)于環(huán)形軸套上的圓柱腔，所述圓柱腔朝向軸心的一端開口，所述圓柱腔內(nèi)滑移連接有活塞，所述活塞與圓柱腔之間形成密閉空間，所述密閉空間內(nèi)填充有彈性介質(zhì)。本實用新型碳環(huán)密封對中裝置，代替了原來O形圈或者彈簧的對中裝置，結(jié)構(gòu)合理，且在不影響碳環(huán)浮動性的前提下，大大提高了碳環(huán)密封組件的壽命和密封性。
【專利說明】一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種密封裝置，更具體地說，它涉及一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置。

【背景技術(shù)】
[0002]碳環(huán)密封的應(yīng)用很廣泛，在汽輪機、風(fēng)機、發(fā)電機、壓縮機、透平機等都會用到，這些設(shè)備大都應(yīng)用在化學(xué)機械等領(lǐng)域，碳環(huán)密封主要是密封易燃有毒介質(zhì)，在化學(xué)領(lǐng)域這類介質(zhì)較多，包括氣體類的氫氣，硫化氫氣體等，還有液體類的苯及其衍生物，所以碳環(huán)密封對于化學(xué)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造中是必不可少的。
[0003]碳環(huán)密封組件包括碳環(huán)，環(huán)形槽、密封體鋼件、環(huán)形軸套，環(huán)形軸套可以沒有，碳環(huán)可以跳過環(huán)形軸套之間并環(huán)繞在軸上，碳環(huán)與環(huán)形軸套之間有間隙，碳環(huán)密封主要是通過間隙來到達到密封的效果，碳環(huán)直接與環(huán)形軸套接觸，密封體鋼件設(shè)置在碳環(huán)兩邊，保證碳環(huán)不會左右浮動，在環(huán)形軸套工作中會嚴重損壞碳環(huán)，微小的間隙，其間隙中設(shè)有多個O型圈或者壓簧，這樣設(shè)置，一方面保護碳環(huán)，另一方面會形成氣膜，起到密封效果。另外，碳環(huán)與環(huán)形槽也不直接接觸的，之間幾微米的空隙是為了不影響碳環(huán)的浮動性，碳環(huán)的浮動性是整個組件的關(guān)鍵所在，沒有浮動性就不會起到密封的作用。環(huán)形軸套在工作中，會帶動周圍的氣壓發(fā)生變動，碳環(huán)可以自由浮動來調(diào)節(jié)密封效果。
[0004]碳環(huán)是可自由浮動的，在不工作的時候，碳環(huán)在重力作用下，會與環(huán)形軸套接觸，在環(huán)形軸套下方會形成月牙形間隙氣膜，當環(huán)形軸套在軸的帶動下工作時，氣膜的壓力會使碳環(huán)浮起，使得碳環(huán)與軸趨向于同心，當長時間的使用后，空間間隙減小，流體壓力就小，自動趨向于軸心的能力就差，因此大多采用O形圈或彈簧和壓簧來保持對準中心位置(如圖2所示)，但是O形圈或彈簧和壓簧一定程度上影響到了碳環(huán)的浮動性，即使彈簧和壓簧可以伸縮運動，但是要在受到一定的壓力后才可以伸縮，減小了浮動性，且無論彈簧還是O形圈都會存在彈性疲勞，所以在長時間使用后對中效果有可能下降，這樣一來，起到的密封效果也就會受到影響，考慮到碳環(huán)密封一般是針對一些具有污染性的氣體或者流體，所以無論國內(nèi)外對碳環(huán)密封裝置的密封性的要求仍然處于一個努力階段。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，在不影響浮動性的情況下，能夠準確地將碳環(huán)對準軸心。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0007]一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，包括碳環(huán)、環(huán)形槽和環(huán)形軸套，所述環(huán)形軸套面向軸心表面設(shè)有活塞機構(gòu)，所述活塞機構(gòu)包括設(shè)于環(huán)形軸套上的圓柱腔，所述圓柱腔朝向軸心的一端開口，所述圓柱腔內(nèi)滑移連接有活塞，所述活塞與圓柱腔之間形成密閉空間，所述密閉空間內(nèi)填充有彈性介質(zhì)。
[0008]通過這樣設(shè)置，通過在環(huán)形軸套上設(shè)置活塞和圓柱腔這樣的裝置設(shè)置，由于密閉空間內(nèi)部氣體體積是確定的，所以在重力的作用下，碳環(huán)會擠壓活塞，從而使下方的密閉空間被壓縮，碳環(huán)處于偏心狀態(tài)，但碳環(huán)密封組件處于工作裝置時，當環(huán)形軸套在軸的帶動下，氣膜的壓力會使碳環(huán)浮起，使得碳環(huán)與軸趨向于同心，當碳環(huán)組件長時間使用所氣膜提供的壓力不夠時，碳環(huán)由于密閉空間膨脹提供的彈性力作用，會趨于同心，而且由于密閉空間的穩(wěn)定性，這種結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)彈性疲勞的情況。
[0009]在一個實施例中，所述彈性介質(zhì)為空氣。使得生產(chǎn)制造更加方便，也大大節(jié)約了成本。
[0010]在一個實施例中，所述彈性介質(zhì)為油液。這樣，油液被壓縮所提供的膨脹力大于空氣被壓縮所提供的膨脹力，而且油液相對空氣不易泄露，增加了使用壽命。
[0011]本實用新型可以進一步設(shè)置為:所述活塞機構(gòu)圍繞環(huán)形軸套圓周均勻分布有20個。
[0012]通過20個活塞與圓柱腔結(jié)構(gòu)圍繞環(huán)形軸套圓周均勻分布，可以使碳環(huán)對中時受力更加均勻。
[0013]本實用新型可以進一步設(shè)置為:所述活塞遠離環(huán)形軸套的一端設(shè)置有半圓彈性橡膠，所述半圓彈性橡膠與活塞固定連接。
[0014]通過半圓彈性橡膠的設(shè)置，當碳環(huán)密封在大軸徑高速工況下，半圓彈性橡膠保證了碳環(huán)不會因為碰撞而產(chǎn)生磨損，提高了該裝置的工作壽命。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型碳環(huán)密封對中裝置，代替了原來O形圈或者彈簧的對中裝置，結(jié)構(gòu)合理，且在不影響碳環(huán)浮動性的前提下，大大提高了碳環(huán)密封組件的壽命和密封性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型碳環(huán)密封組件外觀圖；
[0017]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中碳環(huán)密封組件的剖視圖；
[0018]圖3為本實用新型碳環(huán)密封組件的剖視圖；
[0019]圖4為本實用新型碳環(huán)以及碳環(huán)軸套的立體圖；
[0020]圖5為本實用新型碳環(huán)以及碳環(huán)軸套的透視圖；
[0021]圖6為圖3本實用新型的A部放大圖。
[0022]附圖標記說明:1、碳環(huán)；2、環(huán)形軸套；2.1、O形圈或者彈簧；2.2、活塞；2.3、圓柱腔；2.4、半圓彈性橡膠；3、空隙；4、密封體鋼件。

【具體實施方式】
[0023]參照附圖1至5對本實用新型碳環(huán)密封組件實施例做進一步詳細說明。
[0024]實施例1如圖1至圖5所示，一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，碳環(huán)I，環(huán)形槽、環(huán)形軸套2，所述環(huán)形軸套2面向軸心表面設(shè)有活塞2.2，所述環(huán)形軸套2內(nèi)部設(shè)置與所述活塞2.2位置對應(yīng)設(shè)置有圓柱腔2.3，所述圓柱腔2.3與所述活塞2.2徑向滑動連接，所述活塞2.2與碳環(huán)I之間的間隙為小于5微米大于3微米，其間形成密閉空間，密閉空間填充有彈性介質(zhì)。所述彈性介質(zhì)為空氣進行填充。所述密閉空間由油液進行填充。所述活塞2.2與所述圓柱腔2.3數(shù)量可設(shè)置20個，所述彈簧兩邊設(shè)有密封體鋼件4，保證碳環(huán)不會在碳環(huán)組件中左右移動，圍繞環(huán)形軸套2圓周均勻分布。所述活塞2.2遠離環(huán)形軸套2的一端設(shè)置有半圓彈性橡膠2.4，所述半圓彈性橡膠2.4與活塞2.2固定連接。碳環(huán)I和環(huán)形槽之間也有空隙3，空隙3大小小于十微米大于三微米，在空隙3之間需要填入保護氣一般是氮氣，主要是氮氣的較為穩(wěn)定，一般不會與其它氣體反應(yīng)。碳環(huán)I和環(huán)形軸套2之間會形成氣膜是實現(xiàn)氣封的關(guān)鍵。當軸轉(zhuǎn)動后，帶動環(huán)形軸套2轉(zhuǎn)動,氣膜中的壓力變大,碳環(huán)I在受到較大壓力時，上移，完成正常情況下的對中，但當碳環(huán)I在受到的壓力因為氣膜長時間使用變小時，碳環(huán)I因為還受到一個由壓縮氣體提供的向上的膨脹力，支持碳環(huán)I完成對中，活塞
2.2頂部橡膠在碳環(huán)I同心時與碳環(huán)I表面貼合，所以不會影響碳環(huán)I的浮動性但在碳環(huán)I偏心時可以提供一個對中力，使碳環(huán)I處于一個動態(tài)的平衡。
[0025]實施例2與實施例1大抵相同，把實施例1中密閉空間的空氣替換為油液，其對中原理也與實施例1相同。
[0026]考慮到碳環(huán)密封對密封性的要求，故選擇實施例2為優(yōu)選方案。
[0027]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，包括碳環(huán)、環(huán)形槽和環(huán)形軸套，其特征在于:所述環(huán)形軸套面向軸心表面設(shè)有活塞機構(gòu)，所述活塞機構(gòu)包括設(shè)于環(huán)形軸套上的圓柱腔，所述圓柱腔朝向軸心的一端開口，所述圓柱腔內(nèi)滑移連接有活塞，所述活塞與圓柱腔之間形成密閉空間，所述密閉空間內(nèi)填充有彈性介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，其特征在于:所述彈性介質(zhì)為空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，其特征在于:所述彈性介質(zhì)為油液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，其特征在于:所述活塞機構(gòu)圍繞環(huán)形軸套圓周均勻分布有20個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種碳環(huán)密封徑向?qū)χ醒b置，其特征在于:所述活塞遠離環(huán)形軸套的一端設(shè)置有半圓彈性橡膠，所述半圓彈性橡膠與活塞固定連接。
【文檔編號】F16J15/16GK204114139SQ201420559679
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】吳祥淼 申請人:溫州強力重工有限公司