碳环密封结构及其装配方法专利检索-...带有由碳作成的密封环专利检索查询-专利查询网

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

碳环密封结构及其装配方法
申请号	CN202010003233.2	申请日	2020-01-02	公开(公告)号	CN111006018A	公开(公告)日	2020-04-14
申请人	成都德科密封件有限公司;			发明人	李仕超;
摘要	本发明公开了碳环密封结构及其装配方法，适用于对轴端部的浮动密封，包括与轴传动连接的轴套，还包括密封腔，所述密封腔安装在轴套外侧，密封腔内设置有若干集装式密封环组件，采用集装式密封环组件，代替现有技术中“密封环+拉簧+圆柱形弹簧 + 挡板 ”的结构，使整个密封结构零件减少、重量减轻，解决了新机或改造碳环密封时，因能提供的安装配合空间狭小而无法使用密封的难题，同时成本和加工难度大大降低，降低了碳环密封结构的安装及拆卸难度，方便快捷，提高了效率，提升了用户使用的便利性，使用户体验变好，进而有可能增加用户黏性。
权利要求	1.碳环密封结构，适用于对轴（1）端部的浮动密封，包括与轴（1）传动连接的轴套（2），还包括密封腔，所述密封腔安装在轴套（2）外侧，其特征在于，密封腔内设置有若干集装式密封环组件，所述集装式密封环组件包括密封环（3）和拉簧（4），所述密封环（3）外缘设置有勾形槽，密封环（3）包括若干分瓣环，所述拉簧（4）设置在勾形槽内且将若干分瓣环箍为一个圆环。 2.根据权利要求1所述的碳环密封结构，其特征在于，所述密封腔包括密封腔上瓣（6）和密封腔下瓣（7），密封腔上瓣（6）和密封腔下瓣（7）通过连接螺钉（8）拼接成一个整体。 3.根据权利要求2所述的碳环密封结构，其特征在于，所述密封腔内设置有若干密封槽，所述集装式密封环组件安装在密封槽内。 4.根据权利要求3所述的碳环密封结构，其特征在于，所述密封槽与拉簧（4）靠近一侧设置有安装倒角。 5.根据权利要求1所述的碳环密封结构，其特征在于，所述密封腔包括压板A（9）、密封腔体（11）和若干中间压板，所述密封腔体（11）一侧开口且开口侧通过连接螺钉（10）安装有压板A（9），密封腔体（11）内部设置有若干中间压板，若干中间压板依次连接且相邻中间压板之间形成密封槽，距压板A（9）最近的中间压板和压板A（9）之间形成密封槽，距密封腔体（11）底部最近的中间压板和密封腔体（11）底部之间形成密封槽，所述密封槽内均安装有集装式密封环组件。 6.根据权利要求5所述的碳环密封结构，其特征在于，所述中间压板外缘与密封腔体（11）内壁之间设置有密封圈（13）。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的碳环密封结构的装配方法，其特征在于，包含以下步骤： S1、将轴套（2）套装在轴（1）外侧并且与轴（1）传动连接； S2、用拉簧（4）将若干分瓣密封环环箍成圆环，形成集装式密封环组件； S3、将若干个集装式密封环组件装入密封腔内； S4、将密封腔安装至轴套（2）外侧，完成装配。 8.根据权利要求7所述的碳环密封结构的装配方法，其特征在于，步骤S3包括：将集装式密封环组件塞进位于密封腔下瓣（7）的密封槽中，将密封腔上瓣（6）压向密封腔下瓣（7）至剖分面贴合，拧紧连接螺钉（8）。 9.根据权利要求7所述的碳环密封结构的装配方法，其特征在于，步骤S3包括：将密封圈（13）安装在各个中间压板外缘处，在每个密封槽内均放置集装式密封环组件，然后将所有中间压板依次压入密封腔体（11）内，最后通过连接螺钉（10）用压板A（9）盖合密封腔体（11）。
说明书全文	碳环密封结构及其装配方法技术领域 [0001] 本发明涉及轴端密封技术领域，特别是涉及碳环密封结构及其装配方法。背景技术 [0002] 涉及石油、化工、石化、炼油、火电、核电、造纸、冶金等领域旋转类设备的轴端密封。就用途而言，涉及汽轮机、风机、发电机、压缩机、透平机等机组轴端碳环密封的密封环结构。 [0003] 碳环密封属于浮动密封的一种，因其密封环材质为碳石墨而得名。它的密封原理是通过密封气在密封环和轴套之间形成气膜，达到节流降压，阻止泄漏的效果。碳环密封分为整体式和剖分式，由密封腔、密封环、轴套、弹簧等零件组成，密封腔体内有环形槽，环形槽内装有截面为矩形的环形石墨密封环，石墨密封环的内径与环形轴套之间有0.01~0.04mm的间隙。碳环密封具有结构简单、维修方便、适应范围广，在有隔离气体阻抗的前提下可以达到有毒气体介质的零泄漏和相对其它密封产品成本和维护成本低的优点，广泛用于石油化工领域的汽轮机、风机、发电机、压缩机、透平机等机组上。 [0004] 根据机组的结构形式，碳环密封分为整体式和剖分式结构。现有碳环密封技术存在以下缺点：密封外观尺寸大。如图10所示，碳环密封内部由密封环、轴向弹簧（圆柱形弹簧19）、挡板18及辅助件等多个零件组合而成，需要足够的轴向和径向安装空间，增加了机组及密封整体的外观尺寸，限制了碳环密封的实际使用范围。 [0005] 部分组合零件的加工要求高。为保证碳环密封的密封性能，对多个零件组装的累计误差和配合精度的控制要求提高。例如分瓣式碳环密封结构中的挡板18属于分瓣式薄壁件，需要较好地控制尺寸精度和零件变形量，例如密封环轴向环带面加工多个弹簧孔降低了密封环的强度和需控制尺寸精度等等，因此这对机械加工工艺和加工水平需要更高的要求。 [0006] 密封成本增加。由于零件类别多和加工要求提高，使成本增加。 [0007] 密封安装及拆卸过程复杂。由于需要组装多个零部件，使整套密封的安装及拆卸程序增多，效率低。同时对安装人员的操作熟练程度要求较高，还存在安装时轴向弹簧脱落而意外易卡顿导致损伤密封环等隐患。 [0008] 用户更换密封环易损件不方便。由于结构复杂，更换密封环对于安装人员要求有一定产品知识和操作经验，非专业人员更换不便。发明内容 [0009] 本发明的目的在于提供碳环密封结构及其装配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0010] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳环密封结构，适用于对轴端部的浮动密封，包括与轴传动连接的轴套，还包括密封腔，所述密封腔安装在轴套外侧，密封腔内设置有若干集装式密封环组件，所述集装式密封环组件包括密封环和拉簧，所述密封环外缘设置有勾形槽，密封环包括若干分瓣环，所述拉簧设置在勾形槽内且将若干分瓣密封环箍为一个圆环。 [0011] 所述密封腔包括密封腔上瓣和密封腔下瓣，密封腔上瓣和密封腔下瓣通过连接螺钉拼接成一个整体。 [0012] 所述密封腔内设置有若干密封槽，所述集装式密封环组件安装在密封槽内。 [0013] 所述密封槽与拉簧靠近一侧设置有安装倒角。 [0014] 所述密封腔包括压板A、密封腔体和若干中间压板，所述密封腔体一侧开口且开口侧通过连接螺钉安装有压板A，密封腔体内部设置有若干中间压板，若干中间压板依次连接且相邻中间压板之间形成密封槽，距压板A最近的中间压板和压板A之间形成密封槽，距密封腔体底部最近的中间压板和密封腔体底部之间形成密封槽，所述密封槽内均安装有集装式密封环组件。 [0015] 所述中间压板外缘与密封腔体内壁之间设置有密封圈。 [0016] 碳环密封结构的装配方法，包含以下步骤：S1、将轴套套装在轴外侧并且与轴传动连接； S2、用拉簧将若干分瓣密封环环箍成圆环，形成集装式密封环组件； S3、将若干个集装式密封环组件装入密封腔内； S4、将密封腔安装至轴套外侧，完成装配。 [0017] 碳环密封结构的装配方法，步骤S3包括：将集装式密封环组件塞进密封腔下瓣的密封槽部分中，将密封腔上瓣压向密封腔下瓣至剖分面贴合，拧紧连接螺钉。 [0018] 碳环密封结构的装配方法，其特征在于，步骤S3包括：将密封圈安装在各个中间压板外缘处，在每个密封槽内均放置集装式密封环组件，然后将所有中间压板依次压入密封腔体内，最后通过连接螺钉用压板A盖合密封腔体。 [0019] 本发明的有益效果是：1、采用集装式密封环组件，代替现有技术中“密封环+拉簧+圆柱形弹簧+挡板”的结构，化繁为简，使零件减少，轴向空间尺寸减小，整个密封结构重量减轻，解决了新机或改造碳环密封时，因能提供的安装配合空间狭小而无法使用密封的难题。 [0020] 2、采用集装式密封环组件，省去了分瓣式薄壁挡板和圆柱形弹簧的加工成本，减少了密封环面圆柱形弹簧孔的加工及成本，增加密封环的整体强度，进而使碳环密封结构的成本和加工难度大大降低。 [0021] 3、采用集装式密封环组件，使得密封腔内由多个零件优化为一个集装式零件（集装式密封环组件），并配合密封腔和集装式密封环组件的安装倒角的设计，安装时只需将集装式密封环组件压入密封腔的密封槽内，组装连接即可完成安装，省时省力省心，进而降低了碳环密封的安装及拆卸难度，方便快捷，提高了效率4、用户需要更换密封腔内的密封环时，只需将出厂的集装式密封环组件压入密封槽，连接安装即可，无需专业知识和安装经验，操作简单易行、可靠，提升了用户使用的便利性，使用户体验变好，进而有可能增加用户黏性。附图说明 [0022] 图1为分瓣式碳环密封结构示意图；图2为本发明图1中A-A处的结构示意图；图3为本发明图2中G处的局部放大图（密封环结构示意图）；图4为分瓣式碳环密封侧视结构示意图；图5为分瓣式碳环密封俯视结构示意图；图6为整体式碳环密封结构示意图；图7为本发明图6中B-B处的结构示意图；图8为整体式碳环密封侧视结构示意图；图9为整体式碳环密封俯视结构示意图；图10为现有技术中密封腔内零件结构示意图。 [0023] 图中: 1-轴、2-轴套、3-密封环、4-拉簧、5-圆柱销、6-密封腔上瓣、7-密封腔下瓣、8-连接螺钉、9-压板A、10-连接螺钉、11-密封腔体、12-压板B、13-密封圈、14-压板C、15-压板D、16-压板E、17-压板F、18-挡板、19-圆柱形弹簧。具体实施方式 [0024] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。 [0025] 请参阅图1～9，本发明实施例中提供碳环密封结构及其装配方法：一种碳环密封结构，适用于对轴1端部的浮动密封，包括在圆柱销5传动下与轴1一同转动的轴套2（或轴套2与轴1过盈配合连接），还包括与待密封机组通过螺钉固定连接的密封腔，所述密封腔安装在轴套2外侧，密封腔内设置有若干集装式密封环组件X，所述集装式密封环组件X包括密封环3和拉簧4，所述密封环3外缘加工成勾形槽结构，密封环3包括若干分瓣密封环，所述拉簧4设置在勾形槽内且将若干分瓣密封环箍为一个圆环，参考图3，勾形槽的的两条倾斜槽边分别与水平线成a°和b°夹角，勾形槽两条边交点与边距离为f。拉簧4安装在勾形槽内，拉簧4在自身径向拉力的作用下，在勾形槽的两条斜边上中同时产生轴向力和径向力。轴向力使密封环3与轴向的密封面贴合而实现密封作用，并保证稳定的浮动性（等同于现有技术中轴向圆柱形弹簧19作用）。径向力使密封环3径向的分瓣密封面贴合而实现密封作用（等同于现有技术中拉簧4作用）。 [0026] 密封环3设计为集装式，将密封环3与拉簧4设计为可组装的整体，其中密封环3采用“勾形槽式分瓣密封环”的结构，替代现有技术中“密封环3+拉簧4+圆柱形弹簧19+挡板18”或“密封环3+圆柱形弹簧19”的结构，利用拉簧4在勾形槽内的轴向力和径向力实现密封。 [0027] 一、分瓣式碳环密封结构及装配方法（参阅图1、2、3、4和5）：所述密封腔包括密封腔上瓣6和密封腔下瓣7，密封腔上瓣6和密封腔下瓣7通过连接螺钉8拼接成一个整体。 [0028] 所述密封腔内设置有若干密封槽，所述集装式密封环组件X安装在密封槽内。 [0029] 所述密封槽与拉簧4靠近一侧设置有c×d°的倾斜安装倒角，安装时，将集装式密封环组件X压入密封槽内，连接密封腔上下瓣，即可完成安装。 [0030] 分瓣式碳环密封结构的装配方法，包含以下步骤：S1、将圆柱销5安装在轴1上； S2、将轴套2套装在轴1外侧并通过圆柱销5固定连接或将轴套2通过过盈配合装在轴1外侧； S3、用拉簧4将若干分瓣密封环箍成圆环，形成集装式密封环组件X； S4、将集装式密封环组件X塞进密封腔下瓣7的密封槽部分中，将密封腔上瓣6压向密封腔下瓣7至剖分面贴合，拧紧连接螺钉8； S5、将密封腔安装至轴套2外侧，完成装配。 [0031] 此安装过程与传统比较，减少了轴向圆柱形弹簧19、挡板18的安装工作，极大降低了安装要求及难度，效率明显提高。 [0032] 二、整体式碳环密封结构及装配方法（参阅图6、7、8和9）：所述密封腔包括压板A9、密封腔体11和若干中间压板，所述密封腔体11一侧开口且开口侧通过连接螺钉10安装有压板A9，密封腔体11内部设置有若干中间压板，若干中间压板（压板B12、压板C14、压板D15、压板E16、压板F17）依次连接且相邻中间压板之间形成密封槽，距压板A9最近的中间压板（压板B12）和压板A9之间形成密封槽，距密封腔体11底部（密封腔体11的底部为与其开口侧相对面）最近的中间压板（压板F17）和密封腔体11底部之间形成密封槽，所述密封槽内均安装有集装式密封环组件X。 [0033] 所述中间压板外缘与密封腔体11内壁之间设置有密封圈13。 [0034] 整体式碳环密封结构的装配方法，包含以下步骤：S1、将圆柱销5安装在轴1上； S2、将轴套2套装在轴1外侧并通过圆柱销5固定连接或将轴套2通过过盈配合装在轴1外侧； S3、用拉簧4将若干分瓣密封环箍成圆环，形成集装式密封环组件X； S4、将密封圈13安装在各个中间压板外缘处，在每个密封槽内均放置集装式密封环组件X，然后将压板F17、压板E16、压板D15、压板C14和压板B12依次压入密封腔体11内，最后通过连接螺钉10用压板A9盖合密封腔体11； S5、将密封腔安装至轴套2外侧，完成装配。 [0035] 此安装过程与传统比较，减少了轴向圆柱形弹簧19的安装工作，极大降低了安装要求及难度，效率明显提高。 [0036] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。