[发明专利]用于密封活塞式压缩机的活塞杆的密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于密封活塞式压缩机的往复运动的活塞杆的密封装置，所述密封装置具有一个第一密封元件和一个第二密封元件，所述第一密封元件和第二密封元件沿轴向间隔开地设置在密封装置的凹部中，其中，所述密封元件分别设置成贴靠在凹部的一个轴向端部上并且贴靠在活塞杆上，并且在所述密封装置中设有一用于密封介质的输入管路，所述输入管路与凹部连接。

背景技术

在往复运动的活塞杆例如活塞式压缩机的往复运动的活塞杆和固定的机器部件之间的传统的密封装置通常构造成密封组件，所述密封装置用于使具有高压、例如在压缩机缸中的工作压力的室相对于具有低压、例如在压缩机的曲柄壳体中的大气压的室密封。这种密封组件包括多个沿轴向彼此接连设置的包封环或包封环组合。最通常地使用由径向切开的和切向切开的包封环组成的组合，例如从EP 1 146 264A2中得知。此外也使用分段的环设计方案，在这些环设计方案中一个包封环由多个环部段组成，例如由US 4 350 349A已知。然而这种密封装置不是达100％密封的系统，而是总具有一定的泄漏量，该泄漏量通过密封装置漏出。

在压缩机的某些应用中、例如在压缩机站中输送天然气时，出于环境保护的原因(也由于立法者的变得越来越严格的规定)变得越来越重要的是，使工作介质(例如天然气)的泄漏最小化。因此必须通过传统的密封组件来满足高的要求，然而这不是总能实现的，但至少会明显提高用于密封装置的费用。

还由现有技术已知在两个彼此相对运动的构件之间的、例如在活塞杆和机器壳体之间的密封装置，该密封装置根据“液体锁止”的原理工作。在此，在两个密封元件之间输送处于比环境压力高的压力下的、例如压缩机缸中的工作压力下的密封介质(例如油或者其它适合的液体)。因此，具有比密封介质压力低的压力水平的工作介质、例如气体或空气不能通过密封装置向外渗透。这种密封装置的实例例如在利用油作为密封介质的DE 28 39 243 A1中或者在利用爱奥尼亚液体作为密封介质的DE 10 2005 034 908 A1中示出。因此，这种密封装置也称为气密的密封装置，并且只要维持密封介质压力就也能在静止状态中保持密封。然而在此通常会出现密封介质的泄漏，该泄漏必须相应地被收集。

特别是在活塞式压缩机中，除了沿活塞杆轴向方向的冲程运动之外，但还会出现横向于活塞杆轴向方向的显著的运动。因此，活塞式压缩机的活塞杆的密封装置必须能够即使在这种横向运动时也起作用和可靠地密封。

发明内容

因此本发明的目的是，给出一种活塞杆的根据密封介质阻隔原理起作用的气密的密封装置，该密封装置能够在维持密封作用的情况下补偿活塞杆的可能的横向运动。

所述目的根据本发明以下述方式实现，即，密封元件设置成沿径向方向与凹部的径向端部间隔开，从而密封介质沿轴向且在第一和第二密封元件的径向外周面上起作用。通过沿径向与凹部的径向端部间隔开确保，密封元件在活塞杆可能的横向运动时能不受阻碍地随着该活塞杆一同运动(可能的摩擦力除外)，而在此不会失去密封作用。

在一种有利的且结构上简单的设计方案中，凹部在密封装置中通过两个L形的腔盘形成，所述腔盘沿轴向彼此挨着设置，其中，每一个密封元件设置在通过L形的腔盘形成的凹部中。这种L形的腔盘可以例如通过贯穿的栓非常简单地组成一个紧凑的密封装置。此外，在结构上有利的是，所述两个L形的腔盘设置成指向相同方向，从而一个L形的腔盘的径向腿设置在所述两个密封元件之间，并且所述两个密封元件设置成沿轴向与该径向腿间隔开。在一种这样的实施方式中，输入管路可以简单地设置在该中间的径向腿中。

考虑刚性的、分段的或切开的包封环或包封环组合或者也考虑液压密封环作为密封元件。因此能实现高的灵活性，并且密封装置可以最佳地匹配于各种具体的应用情况和存在的条件。

在使用液压密封环的情况下，该液压密封环有利地以沿轴向贴靠的方式设置在刚性的L形的支承环中，其中，该支承环保持沿径向与凹部的径向端部间隔开。在此，在支承环和液压密封环之间也可以设置辅助密封单元。这种布置是紧凑的，并且不仅可靠地密封主密封面(在此相对于活塞杆)、而且可靠地密封辅助密封面。

如果在密封装置的第一轴向端部处、在密封装置的另一个第三凹部中设置一个第三密封元件，该第三密封元件构造成包封环或包封环组合，则一方面防止污物进入密封装置中，另一方面在相邻的密封元件失效的情况下通过第三密封元件还维持一定的密封作用，由此至少能防止密封介质不希望地不受阻碍地流出。这提高了密封装置的运行安全性。