[發(fā)明專利]活塞式氣體壓縮機(jī)的往復(fù)運(yùn)行活塞桿用的密封系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210017190.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102644754A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·林德納-西爾弗斯特;C·霍爾德;C·科恩比切勒;A·布蘭德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賀爾碧格壓縮機(jī)技術(shù)控股有限公司
• 主分類號(hào): F16J15/40
• 分類號(hào): F16J15/40;F16J15/56
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于活塞式壓縮機(jī)的往復(fù)運(yùn)行的活塞桿的氣密的密封系統(tǒng)，在密封系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)第一密封元件和一個(gè)第二密封元件，這兩個(gè)密封元件設(shè)置在密封系統(tǒng)的阻擋凹穴中，并且設(shè)置通入到阻擋凹穴中的用于密封介質(zhì)的輸入管路。

背景技術(shù)

在壓縮機(jī)的某些用途中，例如在輸送天然氣的壓縮站上，出于環(huán)境保護(hù)之故，最大限度地減小壓縮介質(zhì)(如天然氣)從壓縮機(jī)中的泄漏已變得越來(lái)越重要(也是由于越來(lái)越嚴(yán)格的法規(guī)之故)。這種泄漏基本上是沿著往復(fù)運(yùn)行的活塞桿產(chǎn)生的，該活塞桿通常是相對(duì)于壓縮機(jī)外殼利用所謂的長(zhǎng)久已知的密封系統(tǒng)加以密封的。因此不得不通過(guò)傳統(tǒng)的密封系統(tǒng)來(lái)滿足高的要求，借以實(shí)現(xiàn)對(duì)嚴(yán)密性的要求，不過(guò)這一點(diǎn)不總是能做到的，但至少會(huì)大大提高對(duì)密封的費(fèi)用。

在WO?2010/079227A1中介紹了一種密封系統(tǒng)中的一種氣密的密封，這種密封系統(tǒng)可防止沿活塞桿的氣體泄漏。為此，在兩個(gè)密封元件之間封入一種處于壓力之下的密封介質(zhì)，該密封介質(zhì)于是形成一個(gè)密封介質(zhì)墊壘，從而防止氣體泄漏。此外，還可配置具有不同功能的其它密封元件，例如刮集環(huán)、密封環(huán)或密封環(huán)組合體或液壓式密封環(huán)。該專利文件中所介紹的密封在正常作業(yè)中是氣密的。在出現(xiàn)功能故障時(shí)，例如在出現(xiàn)密封介質(zhì)墊壘的液壓供給中斷或密封介質(zhì)阻擋的密封元件損壞的情況下，就不能再保證密封的功能了，從而可能進(jìn)一步導(dǎo)致壓縮機(jī)的緊急停機(jī)。這一點(diǎn)也意味著：針對(duì)某種特殊狀況，就只能以強(qiáng)制的、非所希望的壓縮機(jī)停機(jī)的辦法來(lái)應(yīng)對(duì)。密封介質(zhì)阻擋的受損壞的密封元件例如可能導(dǎo)致下述結(jié)果：密封介質(zhì)被輸送到氣缸中或曲軸箱中，這也會(huì)非所期望地導(dǎo)致在壓縮機(jī)上的損害后果(如對(duì)活塞、活塞桿、曲軸、連桿等)，從而通常會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī)。在此，須特別防止氣缸的過(guò)度潤(rùn)滑，借以避免可能發(fā)生的損害后果。如若密封介質(zhì)阻擋的液壓供給中斷，則不再有密封系統(tǒng)的密封功能，壓縮介質(zhì)便可能從氣缸進(jìn)入曲軸箱，并從曲軸箱進(jìn)入周圍環(huán)境中，這也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)被迫停機(jī)。由于上述問(wèn)題之故，在出現(xiàn)故障情況下液壓供給但也不能簡(jiǎn)單地加以切斷，所以在故障情況下必須將整個(gè)壓縮機(jī)停下來(lái)進(jìn)行維修及清除故障。這就導(dǎo)致停產(chǎn)，從而實(shí)際中會(huì)造成大的經(jīng)濟(jì)損失。

WO?2010/079227A1的另一個(gè)問(wèn)題在于：為了可靠回收密封介質(zhì)，需要復(fù)雜地繁瑣地設(shè)計(jì)各個(gè)不同密封元件和高壓管道與排泄管道，例如如WO?2010/079227A1中的圖6所示。這使得這樣的配置并且首先是使得現(xiàn)有壓縮機(jī)的改裝非常費(fèi)事，因而在經(jīng)濟(jì)上不合算。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的任務(wù)是根據(jù)背景技術(shù)如此地改進(jìn)一種氣密的密封系統(tǒng)，使得即使在密封系統(tǒng)的某個(gè)組成部分(例如液壓供給或密封元件)出現(xiàn)功能故障的情況下，仍可至少在足夠的程度上維持該密封系統(tǒng)的功能，并避免壓縮機(jī)的停機(jī)，而且盡管如此，該密封系統(tǒng)仍然是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的。

根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)是通以下措施加以解決的：在密封系統(tǒng)的位于曲軸箱側(cè)的端部上設(shè)置刮集凹穴，在此刮集凹穴中設(shè)置氣密的刮集環(huán)，并且在密封系統(tǒng)的位于氣缸側(cè)的端部上設(shè)置密封環(huán)凹穴，在此密封環(huán)凹穴中設(shè)置密封環(huán)裝置，其中，阻擋凹穴沿軸向設(shè)置在刮集凹穴和密封環(huán)凹穴之間，并且在密封系統(tǒng)中設(shè)置排泄管路，該排泄管路與在阻擋凹穴和第二凹穴之間的空間相連通。通過(guò)這種配置便可簡(jiǎn)單地達(dá)到下述目的：在密封介質(zhì)阻擋出現(xiàn)故障或損壞時(shí)，氣密的刮集環(huán)便承擔(dān)起氣密密封的功能，并能經(jīng)過(guò)排泄管路控制和可靠地排出可能從氣缸中流出的壓縮介質(zhì)。這樣，即使在出現(xiàn)故障的情況下仍能保持密封系統(tǒng)的密封功能。從而可避免壓縮機(jī)停機(jī)，由此還可以顯著地改善這種密封系統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)安全性。

為了能夠可靠安全地激活密封介質(zhì)阻擋，有利地在阻擋凹穴中設(shè)置彈簧元件，該彈簧元件將第一密封元件和第二密封元件沿軸向彼此壓開(kāi)。因此，密封元件的位置被固定在靜止?fàn)顟B(tài)，而且確保在激活密封介質(zhì)阻擋的液壓供給時(shí)該密封元件沿軸向壓至阻擋凹穴的邊界處。

氣缸側(cè)的高壓的降低可以有利地分配到多個(gè)密封環(huán)裝置上，為此，在密封系統(tǒng)的位于氣缸側(cè)的端部上設(shè)置另一個(gè)密封環(huán)凹穴，在此密封環(huán)凹穴中設(shè)置另一個(gè)密封環(huán)裝置。這樣便可降低對(duì)單一密封環(huán)裝置的要求。

為此，有利地在一個(gè)第二密封環(huán)凹穴中為了降低氣缸側(cè)的壓力的運(yùn)動(dòng)學(xué)壓力峰值而安置了一個(gè)剛性的密封環(huán)。

為了進(jìn)一步提高密封系統(tǒng)的工作安全性，可做如下設(shè)定：在其中一個(gè)密封環(huán)凹穴中安置另一個(gè)密封元件。這樣，密封介質(zhì)阻擋的一個(gè)密封元件的故障也可得到補(bǔ)償。

如若在腔室圓盤(pán)中設(shè)置一個(gè)阻擋凹穴和/或一個(gè)刮集凹穴和/或一個(gè)密封環(huán)凹穴，則可使密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明