[发明专利]全剖分式碳环密封装置

说明书

全剖分式碳环密封装置，具有通过连接结构可组合成完整密封装置的两个单元，在两个单元中分别具有密封环、密封腔体、拉簧、波片弹簧和防转结构，密封环设于密封腔体的凹槽中，密封环的两剖分面与密封腔体的两剖分面位于同一平面；拉簧设于密封环的外环面与密封腔体的凹槽的槽底之间，拉簧的两端为平面贴合于密封腔体的凹坑表面；在与密封环的非密封面相对的所述凹槽的槽侧面设有波片弹簧槽，密封环的密封面与凹槽的对应槽面贴合；在密封环与密封腔体间设有防止密封环转动的防转结构。本发明能够方便、简单的在现场进行组装，大幅度的提升了剖分式碳环密封集装化程度、装配精度和安全性，同时也明显的降低了成本。

技术领域

本发明涉及全剖分式碳环密封装置，特别适合包括压缩机、膨胀机、分离机、泵、反应釜等各种旋转类机器的轴端密封。

背景技术

碳环密封属于浮动密封的一种，因其密封环材质为碳而得名。由于操作维修简单，密封性好，碳环密封在石油、化工、冶金等行业的压缩机、泵、汽轮机、风机、发电机、透平机等机组得到广泛地应用。

碳环密封的主要结构包括环形密封腔体和密封环。密封腔体内有环形槽，槽内装有截面为近似矩形的环形石墨密封环，石墨密封环的内径与环形轴套或轴之间沿径向有一定大小的间隙。工作时由密封环的一个侧面与腔体内环形槽的一个侧面紧密接触实现介质的密封。碳环密封根据现场安装需要，又可将碳环进行剖分，形成剖分式碳环密封。

普通剖分式碳环密封的密封环一般沿周向均匀分成三等份，每一份的两侧截断面以其中心轴线间成120度。安装时密封腔体与密封环一般是完全分离的，需要在现场按一定顺序进行安装。先将下腔体放入被密封机组轴端腔内，然后在下腔体的环形槽放置部分密封环，并沿下腔体的环形槽和密封环外环面上的凹槽将拉簧由下腔体的一侧端面穿入，另一侧端面穿出，然后完整装上密封环并收紧拉簧，最后合上上腔体。

对于普通剖分式碳环密封的构成方式存在以下问题：

(一)密封装配体的集装化程度低

主要表现在：几乎构成剖分式碳环密封的所有零件都需在现场进行装配。现场装配一定程度上增加了安装复杂性、技术性、成本，并且装配精度在一定程度上难以保障。

(二)部分零件的现场装配方便性及安全性降低

主要表现在：1）密封环各部分之间必须进行标记，并按标记对号进行安装。这虽然在技术上不存在问题，但却增加了装配过程中的不确定性，一定程度上降低了密封的安全性；2）拉簧现场装配不方便。因为拉簧是柔性体，现场在腔体内穿引的时候较为不便。

发明内容

本发明提供了一种全剖分式碳环密封装置，重新合理设计密封环及腔体结构，以提升剖分式碳环密封集装化程度、装配精度和安全性，并降低其成本。

本发明的全剖分式碳环密封装置，具有通过连接结构可组合成完整密封装置的两个单元，在所述两个单元中分别具有密封环、密封腔体、拉簧、波片弹簧和防转结构，密封环设于密封腔体的凹槽中，并且密封环的两剖分面与密封腔体的两剖分面位于同一平面；

所述拉簧设于密封环的外环面与密封腔体的凹槽的槽底之间，拉簧的两端为平面贴合于密封腔体的凹坑表面；

在与密封环的非密封面相对的所述凹槽的槽侧面，设有放置波片弹簧的波片弹簧槽，密封环的密封面与凹槽的对应槽面贴合；

在密封环与密封腔体间设有防止密封环转动的防转结构。

本发明通过将全剖分式碳环密封装置分为可组合的两个单元，两个单元各自的组成结构可在车间预先装配好，各形成一独立的集装式整体，在现场只须将这两个单元分别装入机组的腔体及轴之间，并用螺纹连连件进行连接即可，这样就避免了在现场进行逐个零件安装，从而也大幅度降低了现场施工的难度，使装配的精度能得到极大的提高。