CN111852935A - 一种大型轴流式压缩机轴端密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种大型轴流式压缩机轴端密封结构，包括：壳体、转轴、密封片和弧形石墨条，转轴的轴面上设置有多组密封片，壳体的轴孔处的内侧壁设置有安装槽，每个安装槽内分别装配有多个弧形石墨条，多个弧形石墨条在安装槽内拼接成环形石墨圈，并围在密封片的外侧。本发明的大型轴流式压缩机轴端密封结构可提高轴端密封的轴向抗压性能，有效阻隔高压介质的泄露，提高机组运行效率，能够满足大型轴流式压缩机组轴端密封的应用。

Description

一种大型轴流式压缩机轴端密封结构

技术领域

本发明属于大型轴流机密封技术领域，具体涉及一种大型轴流式压缩机轴端密封结构。

背景技术

由于市场需求变化，用户对大型轴流式压缩机需求量越来越多，而大型轴流式压缩机（轴端密封直径约1m）由于轴径过大，对重心平衡的要求非常高，在转轴上装配零部件后，经历高热、高压和高转速工况时很容易产生缝隙和震动，因此可选用的轴端密封结构形式非常有限，在转轴上套装体积密封装置通常选用非接触式梳齿密封，即转子镶密封片梳齿密封作为轴端密封，而与该密封配合的壳体为铸铁材质，该类型梳齿密封通常为了避免机组过临界转速时或存在故障时发生振动等原因导致转轴上的密封片与壳体之间发生磕碰、摩擦后，致使密封片严重受损间隙继续增大或造成更严重的机组振动，该大型轴流式压缩机轴端密封间隙设计通常需大于0.3mm~0.4mm。密封间隙大于0.3mm~0.4mm时，虽避免了密封片磕碰受损，但导致密封效果不好，并且机组效率低，这样就必须对压缩机进行停机，对密封片进行更换，维护代价非常高。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种大型轴流式压缩机轴端密封结构，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本发明提出一种大型轴流式压缩机轴端密封结构，包括：壳体、转轴、密封片和弧形石墨条，所述转轴的轴面上设置有多组密封片，所述壳体的轴孔处的内侧壁设置有安装槽，每个所述安装槽内分别装配有多个弧形石墨条，多个所述弧形石墨条在所述安装槽内拼接成环形石墨圈，并围在所述密封片的外侧。

本发明还具有以下可选特征。

可选地，所述弧形石墨条的内侧壁与所述密封片的外边沿可直接接触。

可选地，所述安装槽为T形槽，所述弧形石墨条的截面与所述安装槽的截面相匹配。

可选地，所述弧形石墨条的外周面上设置有燕尾槽，所述安装槽的底部设置有弧形凸环，所述弧形凸环的截面呈梯形，与所述燕尾槽相匹配。

可选地，弧形凸环与安装槽的槽底呈一体式结构。

可选地，所述转轴上设置有多组弧底槽，每组所述弧底槽中分别固定有多个所述密封片。

可选地，所述密封片的内边沿设置有弧形翻边，每个所述密封片分别通过所述弧形翻边垫在一个所述弧底槽内，所述弧形翻边的内侧设置有钢圈。

可选地，所述壳体的轴孔内具有两个或多个所述安装槽，每个所述安装槽内的所述弧形石墨条分别与一组所述密封片形成密封。

本发明的大型轴流式压缩机轴端密封结构在壳体的轴孔处设置安装槽来埋设可更换的弧形石墨条，不会产生泄压的缝隙，在转轴上设置多组密封片，不会造成转轴重心偏移，通过减小弧形石墨条和密封片的间隙来提高密封，可提高轴端密封的轴向抗压性能，有效阻隔高压介质的泄露，提高机组运行效率，能够满足大型轴流式压缩机组轴端密封的应用。

附图说明

图1是本发明的集成式油气密封系统结构的剖面结构示意图；

图2是图1中的局部放大结构示意图。

在以上图中：1 壳体；101 安装槽；102 弧形凸环；2 转轴；201 弧底槽；3 密封片；301 钢圈；4 弧形石墨条；401 燕尾槽。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

参考图1和图2，本发明的实施例提出一种大型轴流式压缩机轴端密封结构，包括：壳体1、转轴2、密封片3和弧形石墨条4，转轴2的轴面上设置有多组密封片3，壳体1的轴孔处的内侧壁设置有安装槽101，每个安装槽101内分别装配有多个弧形石墨条4，多个弧形石墨条4在安装槽101内拼接成环形石墨圈，并围在密封片3的外侧。

壳体1的分型面上可分为上、下两个部分，安装槽101在壳体1的分型面上也分开，将弧形石墨条4可以从分开的安装槽101的两端装入，将转轴2放置在下部的壳体1的安装槽101和弧形石墨条4上后，再将上部的壳体1扣合在下部的壳体1上，并进行固定，这样，弧形石墨条4就可与转轴2上的多组密封片3形成密封结构。

实施例2

参考图1和图2，在实施例1的基础上，弧形石墨条4的内侧壁与所述密封片3的外边沿可直接接触。

大型轴流式压缩机轴端密封间隙大于0.3mm时，虽避免了密封片磕碰受损，但造成了密封封效果不好，并且机组效率低，将弧形石墨条4的内侧壁与密封片3的外边沿相接触，当弧形石墨条4与到密封片3相接触时，密封片3为钢质材料，只有弧形石墨条4会磨损，而且磨损后即可形成不大于0.3mm的间隙，可以达到密封要求。

实施例3

参考图2，在实施例2的基础上，安装槽101为T形槽，弧形石墨条4的截面与安装槽101的截面相匹配。

安装槽101位T形槽，可避免位于转轴2上方的壳体1部分的弧形石墨条4从安装槽101中下落，导致磨损严重。

实施例4

参考图2，在实施例3的基础上，弧形石墨条4的外周面上设置有燕尾槽401，安装槽101的底部设置有弧形凸环102，弧形凸环102的截面呈梯形，与燕尾槽401相匹配。

T形截面的安装槽101对弧形石墨条4进行固定，安装槽101底部的弧形凸环102与每个弧形石墨条4外周面上的燕尾槽401相配合，进一步对弧形石墨条4进行固定，避免其因为装配缝隙而在轴向高压和自重下产生轴向位移和径向位移，降低轴端密封性。

实施例5

参考图2，在实施例4的基础上，弧形凸环102与安装槽101的槽底呈一体式结构。

弧形凸环102在加工安装槽101时同时加工完成，在两个壳体1的分型面上，弧形凸环102也随着安装槽101分为两个半圆部分。

实施例6

参考图1和图2，在实施例1的基础上，转轴2上设置有多组弧底槽201，每组弧底槽201中分别固定有多个密封片3。

在转轴2的表面加工出多组弧底槽201，再往每个弧底槽201中固定密封片3，形成多层密封，使每个密封片3与转轴2的连接紧密可靠，不会与转轴2出现间隙，在高压条件下能够承担较大的轴向压力，不容易松动。

实施例7

参考图2，在实施例6的基础上，密封片3的内边沿设置有弧形翻边301，每个密封片3分别通过弧形翻边301垫在一个弧底槽201内，弧形翻边301的内侧设置有钢圈302。

密封片3呈带状结构，将密封片3首尾相接后，再将其弧形翻边301放入转轴2的弧底槽201中，然后通过钢圈302将其绑扎固定在转轴2上，每组密封片3的首位相接处相互错开。

实施例8

参考图1，在以上任一项实施例的基础上，壳体1的轴孔内具有两个或多个安装槽101，每个安装槽101内的弧形石墨条4分别与一组密封片3形成轴端密封。

壳体1的轴孔的内侧壁上具有两个安装槽101，每个安装槽101内均安装有由多个弧形石墨条4拼接形成的石墨圈，每个石墨圈分别与多个密封片3形成轴端密封。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，包括：壳体（1）、转轴（2）、密封片（3）和弧形石墨条（4），所述转轴（2）的轴面上设置有多组密封片（3），所述壳体（1）的轴孔处的内侧壁设置有安装槽（101），每个所述安装槽（101）内分别装配有多个弧形石墨条（4），多个所述弧形石墨条（4）在所述安装槽（101）内拼接成环形石墨圈，并围在所述密封片（3）的外侧。

2.根据权利要求1所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述弧形石墨条（4）的内侧壁与所述密封片（3）的外边沿可直接接触。

3.根据权利要求1所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述安装槽（101）为T形槽，所述弧形石墨条（4）的截面与所述安装槽（101）的截面相匹配。

4.根据权利要求3所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述弧形石墨条（4）的外周面上设置有燕尾槽（401），所述安装槽（101）的底部设置有弧形凸环（102），所述弧形凸环（102）的截面呈梯形，与所述燕尾槽（401）相匹配。

5.根据权利要求4所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述弧形凸环（102）与所述安装槽（101）的槽底呈一体式结构。

6.根据权利要求1所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述转轴（2）上设置有多组弧底槽（201），每组所述弧底槽（201）中分别固定有多个所述密封片（3）。

7.根据权利要求6所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述密封片（3）的内边沿设置有弧形翻边（301），每个所述密封片（3）分别通过所述弧形翻边（301）垫在一个所述弧底槽（201）内，所述弧形翻边（301）的内侧设置有钢圈（302）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的大型轴流式压缩机轴端密封结构，其特征在于，所述壳体（1）的轴孔内具有两个或多个所述安装槽（101），每个所述安装槽（101）内的所述弧形石墨条（4）分别与一组所述密封片（3）形成密封。

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