[實用新型]工業用迷宮壓縮機的氣缸迷宮密封

無效

• 申請號: 200620136226.5
• 申請日: 2006-11-24
• 公開（公告）號: CN201013558Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 戴曉洲;紀燕飛;馬立全
• 申請（專利權）人: 天華化工機械及自動化研究設計院
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B39/12;F04B27/10;F16J15/16
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司
• 代理人: 張真

技術領域：

本實用新型涉及一種氣缸迷宮密封，尤其涉及一種工業用迷宮壓縮機的氣缸迷宮密封。

背景技術：

目前現有的工業用迷宮壓縮機，主要由曲軸箱、曲軸、連桿、十字頭、氣缸、迷宮活塞、活塞桿、油泵、進、排氣閥以及氣體管路系統、水管路系統和油管路系統等組成。曲軸置于曲軸箱內，連桿一端套置于曲軸曲柄銷上，另一端與十字頭相連，十字頭與活塞桿相連，活塞桿與迷宮活塞相連，迷宮活塞置于氣缸內。曲軸的旋轉運動通過連桿和十字頭帶動迷宮活塞在氣缸內作直線往復運動，進而完成對氣體的壓縮。

迷宮壓縮機的氣缸迷宮密封是利用活塞與氣缸間小間隙的流阻來實現密封的，氣缸迷宮密封包括許多順序排列的節流點和容積室。每個節流點作為一個微孔起作用，壓能在這里轉化為動能；容積室則降低氣流速度，將動能轉化為熱能和渦流能。這兩個元件在密封范圍內的重復作用，降低了沿著活塞和活塞桿填料函蓋方向的壓力，因而可起到密封作用。

使用迷宮密封不僅活塞密封無需潤滑油，而且因為活塞與氣缸這一對運動副不直接接觸，因而不存在摩擦損失，這樣就保證了壓縮機的高效率和工作表面沒有磨損，活塞還具有自動對中的穩定性能。

迷宮密封的迷宮活塞齒間距p′通常小于1.9mm，齒間厚度通常小于0.5mm。氣缸內壁迷宮齒間距p通常小于1.5mm，其迷宮活塞齒節距p′大于氣缸內壁迷宮齒節距p。傳統的氣缸迷宮密封為了獲得最佳間隙，要完成一個“跑合”過程。所謂跑合過程，即通過緩慢增加壓縮比，使活塞溫度逐漸增加并發生膨脹，導致氣缸壁和活塞迷宮段部分接觸，由此磨合形成了最佳間隙。活塞和氣缸內壁長時間相對往復運動，在磨合過程中，由于氣缸的齒節距較小，容易發生氣缸內壁的磨損，造成直吹效應。為了便于跑合，氣缸壁通常采用細螺紋來提高表面的硬度，這種結構雖有利于抗磨損，但于密封無助。

氣缸內壁的迷宮齒加工、制造困難；氣缸內壁迷宮密封的容積室較小；而且在壓縮含有顆粒物的氣體時，氣缸內壁對顆粒物磨損的耐磨性不好，容易發生磨齒、斷齒現象，造成直吹效應，影響氣缸迷宮密封性能。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種加工、制造方便，具有較大的容積室的，有利于長時間壓縮含有顆粒物氣體的工業用迷宮壓縮機的氣缸迷宮密封結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：氣缸迷宮密封由迷宮活塞1與氣缸2兩部分組成，迷宮活塞1置于氣缸2內，其特征在于，氣缸內壁的迷宮齒節距p大于迷宮活塞齒節距p′。本實用新型的氣缸迷宮密封中，氣缸2內壁的迷宮齒節距為2～5mm。本實用新型的氣缸迷宮密封中，氣缸內壁迷宮齒節距p與迷宮活塞齒節距p′的關系為p＝(2～4)p′。

本實用新型的作用機理為：當氣流經過齒縫時，通流截面變小，是加速降壓的收斂膨脹過程，此時齒縫中氣流的部分靜壓頭轉變為速度頭，壓力比齒縫前空腔中的低。氣流自齒縫出來進入到兩齒片所形成的空腔時，容積室的容積較大，此時通流面積的突然擴大，流道的曲折程度增加，氣流流過空腔時局部阻力巨增，氣流形成很強的旋渦，從而使齒縫中出來氣體的氣速接近完全消失，氣流的動能幾乎全部轉化為熱量而不能重新轉變為壓力頭，即氣體在空腔中進行的是等壓滯止過程。氣體在空腔中的等壓滯止過程，減少了直吹效應的影響，提高了迷宮密封的密封性能和氣缸內壁強度以及耐顆粒物磨損的性能，提高了氣缸內壁迷宮槽加工質量。

應用本實用新型氣缸密封結構的迷宮壓縮機可用來壓縮帶有微粒雜質的氣體。特別適用于氣體不能被污染、不允許有氣體泄漏和氣體帶有顆粒物的場合，可廣泛應用于石油工業、化學工業、食品工業、鋼鐵工業等。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的一種迷宮活塞與氣缸間氣缸迷宮密封的結構示意圖，圖中：1-迷宮活塞，2-氣缸。

圖2包含有本實用新型的一種迷宮壓縮機的結構示意圖，圖中：3-曲軸箱??4-曲軸??5-連桿??6-十字頭??7-活塞桿。

具體實施方式

使用本實用新型所涉及的氣缸迷宮密封的工業用迷宮壓縮機，包括曲軸箱3、曲軸4、連桿5、十字頭6、氣缸2、迷宮活塞1和活塞桿7，曲軸4置于曲軸箱3內，連桿5一端置于曲軸曲柄銷上，另一端與十字頭6相連，十字頭6與活塞桿7相連，活塞桿7與迷宮活塞1相連。其中迷宮壓縮機的氣缸迷宮密封由迷宮活塞1和氣缸2兩部分組成，迷宮活塞1置于氣缸2內，氣缸內壁迷宮齒節距p大于迷宮活塞齒節距p′。