[发明专利]碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法

说明书

本发明提供一种碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法，包括：将碳环密封结构水平放置；将碳环密封结构中气封侧的碳环向上顶至与碳环座的内孔侧壁接触；先后将螺纹轴和重量大于螺纹轴的螺纹套分别独自水平放置于碳环的内表面，且保证螺纹轴的轴线和螺纹套的轴线分别与水平方向平行；如果在放置螺纹轴后碳环向下滑落，判断碳环密封结构中气封侧的波形弹簧的预紧力偏小；如果在放置螺纹轴后碳环保持静止，而在放置螺纹套后碳环向下滑落，判断波形弹簧的预紧力正常；如果在分别放置螺纹轴和螺纹套后碳环均保持静止，则判断波形碳簧的预紧力偏大。利用本发明提供的碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法可以简单地测试出波形弹簧的预紧力大小。

技术领域

本发明涉及高速离心式压缩机技术领域，具体涉及一种高速离心式压缩机中的碳环密封结构中的波形弹簧预紧力的测量方法。

背景技术

高速离心式压缩机是一种高端叶轮机械设备，由于技术先进性和制造复杂性的限制，目前，世界仅有的为数不多的几个国家可以生产高质量的高速离心式压缩机。高速离心式压缩机作为高速旋转的设备，通常采用增速齿轮箱联接，而齿轮箱的高速轴几乎采用滑动轴承，因此，轴向油封设计的好坏决定着整个齿箱是否会发生漏油现象，加之，压气端的气体不可避免的泄露，所以轴向气封的设计也非常关键，业内通常采用的是碳环密封结构来实现滑动轴承的轴向气封和轴向油封，如图1所示，碳环密封结构主要包括油封体1、气封体2、碳环座3、定位环4、波形弹簧5(进气侧1个，进油侧1个)、旋转轴6、碳环7(进气侧1个，进油侧2个)。旋转轴7的进油侧为滑动轴承的出油口，润滑油沿着轴向先后通过梳齿密封和碳环密封；旋转轴7的进气侧为叶轮轮背，泄露的气体先后通过梳齿密封和碳环密封。因梳齿密封的密封效果稍欠佳，因此，碳环密封的密封效果起着关键性的作用。碳环密封结构中的碳环7通过波形弹簧5轴向压在气封体2及定位环4上，因此，碳环7的松紧程度主要取决于波形弹簧5的预紧力。并且，波形弹簧5的预紧力的大小对于碳环密封的效果有着重要影响，若波形弹簧5的预紧力过小，碳环7受压不够，润滑油或气体就会从碳环7的端面泄露过去；若波形弹簧5的预紧力过大，碳环7受压过度，一方面会导致碳环7过度磨损，另一方面会导致碳环7温度过高，从而导致旋转轴6的轴颈温度过高，此外，还有可能造成碳环7的破损，从而起不到密封的效果。因不同规格的波形弹簧的自由高度不是线性变化的，且同一规格的波形弹簧的自由高度都会有很大误差，因此，简单方便地检测不同规格波形弹簧的预紧力的大小显得十分的重要。

发明内容

本发明通过提供一种碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法，以解决波形弹簧的预紧力不易测量的问题。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供一种碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法，包括：

步骤S1：将碳环密封结构水平放置；

步骤S2：将碳环密封结构中气封侧的碳环向上顶至与碳环座的内孔侧壁接触；

步骤S3：先后将螺纹轴和重量大于螺纹轴的螺纹套分别独自水平放置于碳环的内表面，且保证螺纹轴的轴线和螺纹套的轴线分别与水平方向平行；

步骤S4：如果在放置螺纹轴后碳环向下滑落，判断碳环密封结构中气封侧的波形弹簧的预紧力偏小；如果在放置螺纹轴后碳环保持静止，而在放置螺纹套后碳环向下滑落，判断波形弹簧的预紧力正常；如果在先后分别放置螺纹轴和螺纹套后碳环均保持静止，则判断波形碳簧的预紧力偏大。

本发明还提供一种碳环密封结构中波形弹簧预紧力的测量方法，包括：

步骤S1：将碳环密封结构水平放置；

步骤S2：将碳环密封结构中油封侧的两个碳环向上顶至与碳环座的内孔侧壁接触；

步骤S3：先后将螺纹套以及螺纹套与螺纹轴组成的轴套组合分别独自水平放置于两个碳环的内表面，且保证螺纹套的轴线和轴套组合的轴线分别与水平方向平行；