一种在线可调间隙碳环密封制造技术

一种在线可调间隙碳环密封，包括壳体总成，所述壳体总成包括轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体，壳体总成固定安装在压缩机壳体内，轴套穿过壳体总成内孔套装在压缩机主轴外圆上并由锁紧螺母锁紧，轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体加工有与镶碳环充气密封圈组件相配的凹槽和气嘴孔，镶碳环充气密封圈组件安装在轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体内的凹槽内，镶碳环充气密封圈组件上的气嘴穿过气嘴孔且端部与进排气组件相连，若干进排气组件与充放气系统连接。该种碳环密封可在压缩机运行过程中依据压缩机内部真空度大小不停机调整碳环内孔与轴套间的间隙，以保证试验要求的真空度，并可防止轴承箱内润滑油进入设备。油进入设备。油进入设备。

【技术实现步骤摘要】
一种在线可调间隙碳环密封


[0001]本专利技术属于密封
，具体涉及一种在线可调间隙碳环密封。

技术介绍

[0002]离心式压缩机是透平式压缩机的一种。压缩机装配完成后，需要进行四个小时以上的机械运转试验，个别新产品还需进行性能试验，振动、温度、一阶临界转速、密封泄漏等各项指标均需满足试车大纲要求后方可出厂。机械运转试验分为：敞口试验和抽真空试验两种形式，其中敞口试验即在压缩机入口安装节流孔板，出口接管路引至厂房外；抽真空试验即压缩机的机械运转测试在机壳内部真空状态下进行，需要将压缩机入口法兰盲死，安装负压真空表，出口法兰接真空管，开启真空泵给压缩机抽真空，待机壳内真空压力达到
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0.08Mpa以上方可进行试车。上述两种试验方案对应压缩机功率消耗的电费和试车管路制作、施工费用及对应试车设备折旧等费用和耗时差距较大。抽真空试车主机风口安装盲板法兰即可，无需安装大型管线，电机功率小；敞口试车需要主机风口连接的试车管路引出到厂房外，大型压缩机为大型设备，管线粗且长，制作和施工布置费用成本高，电机功率为抽真空试车电机功率的十倍以上，电机折旧费、管线布置、人工成本及整个试验过程耗电成本远高于抽真空试验，两种试验方式所有费用叠加相差几十万元，大型压缩机甚至相差百万元以上。想要采用抽真空试车的前提是要求机组密封性好，特别是轴端试车密封位置要达到不漏气或最小量泄漏，这样才能建立起足够的真空度，并在机组试验过程中保持恒定。现有密封中干气密封是密封性能最好的密封形式，但其运行时需要在密封面建立气膜，而在机壳内部负压状态下干气密封的密封面无法建立气膜，因此干气密封无法用于离心压缩机抽真空试车，所以目前抽真空试车轴端密封都是采用碳环密封、梳齿密封两种形式，这两种密封均为固定间隙密封，密封间隙较大，泄漏量大，压缩机长时间运行很难维持足够的真空度，轴承箱内润滑油还会在压缩机内真空吸力的作用下沿着主轴进入机壳内，随着机组运转，特别是试验后半段，如果机壳内部真空度不能保证或降低，压缩机转子与泄漏进压缩机内的空气摩擦产生热膨胀，转子轴向和径向伸长，长时间运行会造成隔板、密封热变形，抱死转子，叶轮等重要部件磨损；此外密封效果差，压缩机沿轴端吸入大量润滑油，润滑油在高温空气作用下，密封与转子碰磨过程会产生火花，进而引发燃烧甚至爆炸事故。因此，急需设计一种可在设备正常运转不停机状态下，随时调整密封与转子之间的间隙保持在最小值，以保证设备内部能够建立起满足试验要求的真空度，并可防止轴承箱内润滑油进入设备的新型轴端试车密封，以代替传统密封形式。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种在线可调间隙碳环密封，该种碳环密封可在压缩机运行过程中依据压缩机内部真空度大小不停机调整碳环内孔与轴套间的间隙，以保证试验要求的真空度，并可防止轴承箱内润滑油进入设备。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种在线可调间隙碳环密封，包括壳体总成、若干镶碳环充气密封圈组件、轴套、锁紧螺母、若干进排气组件及充放气系统；
[0006]所述壳体总成包括轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体，所述壳体总成固定安装在压缩机壳体内，所述轴套穿过壳体总成内孔套装在压缩机主轴外圆上并由锁紧螺母锁紧，保证其不窜动，所述轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体加工有与镶碳环充气密封圈组件相配的凹槽和气嘴孔；所述镶碳环充气密封圈组件包括气嘴、密封圈及若干碳环组件，所述密封圈上设充气腔，充气腔的充放气孔与气嘴连接，密封圈内孔处安装有碳环组件，所述镶碳环充气密封圈组件安装在轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体内的凹槽内，所述气嘴穿过气嘴孔且端部与进排气组件相连，若干进排气组件与充放气系统连接。
[0007]所述轴承箱侧壳体靠近轴承箱侧加工有导油槽。
[0008]所述轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体的内孔与轴套外圆相配段加工有梳齿密封。
[0009]所述轴承箱侧壳体靠近轴承箱侧加工有光孔；所述锁紧螺母外圆加工有螺旋槽，螺旋槽与轴承箱侧壳体前端光孔段相配合组成螺旋密封。
[0010]所述轴承箱侧壳体与密封圈相配的凹槽前端加工有平衡气孔，平衡气孔两侧加工有梳齿密封，平衡气孔外接大气。
[0011]所述轴承箱侧壳体、中间壳体及机壳侧壳体加工的与镶碳环充气密封圈组件相配的凹槽的截面形状为圆弧形、四方形、倒梯形、正梯形、八角形、平顶房形、三角形、尖顶房形或凸形中的一种或几种的组合。
[0012]所述密封圈内孔设若干排凹槽，每排凹槽内均布若干橡胶隔断，每排橡胶隔断错开或不错开布置，橡胶隔断将每个凹槽分隔成若干凹槽单元，凹槽内孔侧两端设凸台，每组碳环组件由若干个碳环组成，碳环内孔侧加工有与密封圈内孔凸台相配合的卡槽，每个凹槽单元内装有一个碳环，碳环被包裹在密封圈凹槽内，在凸台的阻隔下可保证碳环不会掉落。
[0013]所述充气腔截面为圆弧形、四方形、倒梯形、正梯形、八角形、平顶房形、三角形、尖顶房形或凸形中的一种或几种的组合。
[0014]所述充放气系统由气源、减压阀、两阀组、进排气管线及压力表组成，所述两阀组中的隔离阀与压力表连接，两阀组中的排放阀接大气，其中隔离阀常开，排放阀常闭；所述气源、减压阀、两阀组及各组进排气组件由进排气管线连通。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]1、通过给密封圈内充放气可随时调整各组碳环组件与轴套外圆间的间隙，设备运行前，给密封圈充气，碳环在密封圈推动下紧箍在轴套外圆上达到零间隙，压缩机内可非常快速的建立起高真空，可减少设备启动准备时长；设备准备启动时，少量放出密封圈内气体，密封圈内气体压力减小，密封圈内孔与轴套外圆间由无间隙抱死状态变为微小间隙；设备运行后可依据设备真空度变化随时调整密封圈内气体压力以达到改变密封间隙的目的，即使碳环磨损间隙增大也无需停机更换维修，与其他间隙密封相比，可调间隙碳环密封间隙更小，泄漏量最少，操作更加灵活，运行更加稳定可靠。
[0017]2、密封前端设置螺旋密封，螺旋密封后设平衡气孔，螺旋密封往外推送润滑油，平
衡气孔外接大气平衡真空度，以降低螺旋密封前后压差，减少压缩机内真空对轴承箱内雾化的油气的吸力，两者结合可有效阻隔轴承箱喷出的润滑油进入压缩机内部。
[0018]3、壳体总成内孔加工有梳齿密封，在不影响整个壳体结构作用和强度的同时，延长了密封长度。
[0019]4、轴承箱侧壳体的轴承箱侧加工有导油槽，轴承箱内雾化的油气粘附在轴承箱侧壳体表面，汇流至导油槽后被导流至底部排走，有效减少润滑油沿着壳体与锁紧螺母间缝隙进入密封的数量，减轻了螺旋密封阻油压力。
[0020]5、锁紧螺母外圆的泵送螺旋产生的泵送压头，在将被压缩机内真空吸入螺旋槽内的润滑油推送出轴承箱侧壳体内孔的同时，还会对其产生反向推力，该推力可将锁紧螺母进一步锁死，有效防止其脱落。
[0021]6、密封圈采用弹性橡胶，每组碳环组件中相邻两块碳环间由橡胶隔断阻隔，密封圈内充气时碳环压缩橡胶隔断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线可调间隙碳环密封，其特征在于，包括壳体总成、若干镶碳环充气密封圈组件、轴套、锁紧螺母、若干进排气组件及充放气系统；所述壳体总成包括轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体，所述壳体总成固定安装在压缩机壳体内，所述轴套穿过壳体总成内孔套装在压缩机主轴外圆上并由锁紧螺母锁紧，保证其不窜动，所述轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体加工有与镶碳环充气密封圈组件相配的凹槽和气嘴孔；所述镶碳环充气密封圈组件包括气嘴、密封圈及若干碳环组件，所述密封圈上设充气腔，充气腔的充放气孔与气嘴连接，密封圈内孔处安装有碳环组件，所述镶碳环充气密封圈组件安装在轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体内的凹槽内，所述气嘴穿过气嘴孔且端部与进排气组件相连，若干进排气组件与充放气系统连接。2.根据权利要求1所述的一种在线可调间隙碳环密封，其特征在于：所述轴承箱侧壳体靠近轴承箱侧加工有导油槽。3.根据权利要求1所述的一种在线可调间隙碳环密封，其特征在于：所述轴承箱侧壳体、若干中间壳体及机壳侧壳体的内孔与轴套外圆相配段加工有梳齿密封。4.根据权利要求1所述的一种在线可调间隙碳环密封，其特征在于：所述轴承箱侧壳体靠近轴承箱侧加工有光孔；所述锁紧螺母外圆加工有螺旋槽，螺旋槽与轴承箱侧壳体前端光孔段相配合组成螺旋密封。5.根据权利要求1所述的一种在线可调间隙碳环密封，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔正军，
申请(专利权)人：沈阳北碳密封有限公司，
类型：发明
国别省市：