本發(fā)明涉及全剖分式碳環(huán)密封裝置，特別適合包括壓縮機、膨脹機、分離機、泵、反應(yīng)釜等各種旋轉(zhuǎn)類機器的軸端密封。

背景技術(shù)：

碳環(huán)密封屬于浮動密封的一種，因其密封環(huán)材質(zhì)為碳而得名。由于操作維修簡單，密封性好，碳環(huán)密封在石油、化工、冶金等行業(yè)的壓縮機、泵、汽輪機、風(fēng)機、發(fā)電機、透平機等機組得到廣泛地應(yīng)用。

碳環(huán)密封的主要結(jié)構(gòu)包括環(huán)形密封腔體和密封環(huán)。密封腔體內(nèi)有環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有截面為近似矩形的環(huán)形石墨密封環(huán)，石墨密封環(huán)的內(nèi)徑與環(huán)形軸套或軸之間沿徑向有一定大小的間隙。工作時由密封環(huán)的一個側(cè)面與腔體內(nèi)環(huán)形槽的一個側(cè)面緊密接觸實現(xiàn)介質(zhì)的密封。碳環(huán)密封根據(jù)現(xiàn)場安裝需要，又可將碳環(huán)進行剖分，形成剖分式碳環(huán)密封。

普通剖分式碳環(huán)密封的密封環(huán)一般沿周向均勻分成三等份，每一份的兩側(cè)截斷面以其中心軸線間成120度。安裝時密封腔體與密封環(huán)一般是完全分離的，需要在現(xiàn)場按一定順序進行安裝。先將下腔體放入被密封機組軸端腔內(nèi)，然后在下腔體的環(huán)形槽放置部分密封環(huán)，并沿下腔體的環(huán)形槽和密封環(huán)外環(huán)面上的凹槽將拉簧由下腔體的一側(cè)端面穿入，另一側(cè)端面穿出，然后完整裝上密封環(huán)并收緊拉簧，最后合上上腔體。

對于普通剖分式碳環(huán)密封的構(gòu)成方式存在以下問題：

(一) 密封裝配體的集裝化程度低

主要表現(xiàn)在：幾乎構(gòu)成剖分式碳環(huán)密封的所有零件都需在現(xiàn)場進行裝配?，F(xiàn)場裝配一定程度上增加了安裝復(fù)雜性、技術(shù)性、成本，并且裝配精度在一定程度上難以保障。

(二) 部分零件的現(xiàn)場裝配方便性及安全性降低

主要表現(xiàn)在：1）密封環(huán)各部分之間必須進行標記，并按標記對號進行安裝。這雖然在技術(shù)上不存在問題，但卻增加了裝配過程中的不確定性，一定程度上降低了密封的安全性；2）拉簧現(xiàn)場裝配不方便。因為拉簧是柔性體，現(xiàn)場在腔體內(nèi)穿引的時候較為不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種全剖分式碳環(huán)密封裝置，重新合理設(shè)計密封環(huán)及腔體結(jié)構(gòu)，以提升剖分式碳環(huán)密封集裝化程度、裝配精度和安全性，并降低其成本。

本發(fā)明的全剖分式碳環(huán)密封裝置，具有通過連接結(jié)構(gòu)可組合成完整密封裝置的兩個單元，在所述兩個單元中分別具有密封環(huán)、密封腔體、拉簧、波片彈簧和防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，密封環(huán)設(shè)于密封腔體的凹槽中，并且密封環(huán)的兩剖分面與密封腔體的兩剖分面位于同一平面；

所述拉簧設(shè)于密封環(huán)的外環(huán)面與密封腔體的凹槽的槽底之間，拉簧的兩端為平面貼合于密封腔體的凹坑表面；

在與密封環(huán)的非密封面相對的所述凹槽的槽側(cè)面，設(shè)有放置波片彈簧的波片彈簧槽，密封環(huán)的密封面與凹槽的對應(yīng)槽面貼合；

在密封環(huán)與密封腔體間設(shè)有防止密封環(huán)轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過將全剖分式碳環(huán)密封裝置分為可組合的兩個單元，兩個單元各自的組成結(jié)構(gòu)可在車間預(yù)先裝配好，各形成一獨立的集裝式整體，在現(xiàn)場只須將這兩個單元分別裝入機組的腔體及軸之間，并用螺紋連連件進行連接即可，這樣就避免了在現(xiàn)場進行逐個零件安裝，從而也大幅度降低了現(xiàn)場施工的難度，使裝配的精度能得到極大的提高。

優(yōu)選的，所述的兩個單元是剖分面為軸向平面的兩個對稱結(jié)構(gòu)體，這樣兩個單元的結(jié)構(gòu)互為對稱，在單元組裝以及將兩個單元連接時都能夠具有更高的效率，不易出現(xiàn)誤差。

具體的一種結(jié)構(gòu)為，根據(jù)密封環(huán)的結(jié)構(gòu)特點，防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以設(shè)為是一端位于密封環(huán)的兩端由徑向平面和相鄰的周向柱面形成的空間中，另一端被固定于密封腔體的防轉(zhuǎn)銷孔內(nèi)的銷狀結(jié)構(gòu)。

在此基礎(chǔ)上，為了便于連接所述兩個單元，所述的連接結(jié)構(gòu)為經(jīng)密封腔體的兩個剖分面的軸向外側(cè)端對應(yīng)的凸臺設(shè)置的緊固結(jié)構(gòu)。

進一步的，凸臺上設(shè)有可穿過所述連接結(jié)構(gòu)的孔，其中所述孔為光孔或螺紋孔。

進一步的，所述連接結(jié)構(gòu)為與孔相適應(yīng)的螺紋緊固件，例如通過螺母固定的螺栓、螺釘?shù)龋部梢允窃诳變?nèi)設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)直接與凸臺上的孔進行鎖止。

本發(fā)明的全剖分式碳環(huán)密封裝置，能夠方便、簡單的在現(xiàn)場進行組裝，大幅度的提升了剖分式碳環(huán)密封集裝化程度、裝配精度和安全性，同時也明顯的降低了成本。

以下結(jié)合實施例的具體實施方式，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全剖分式碳環(huán)密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的B-B剖視圖。

圖3為圖2中A部的局部放大圖。

圖4為圖1所示結(jié)構(gòu)的K向視圖。

圖5為密封環(huán)的軸向結(jié)構(gòu)外形示意圖。

圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)的N向視圖。

圖7為密封腔體的軸向結(jié)構(gòu)外形示意圖。

圖8為圖7所示結(jié)構(gòu)的M向視圖。

具體實施方式

如圖1至圖8所示本發(fā)明的全剖分式碳環(huán)密封裝置，具有通過連接結(jié)構(gòu)9可組合成完整密封裝置的，并且剖分面為密封裝置軸向平面的兩個對稱單元。在所述兩個單元中分別具有密封環(huán)1、密封腔體6、拉簧4、波片彈簧2、密封圈7和防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)3，密封環(huán)1設(shè)于密封腔體6的凹槽12中，并且密封環(huán)1的兩剖分面17，18與密封腔體6的兩剖分面10，11位于同一平面。

所述拉簧4設(shè)于密封環(huán)1的外環(huán)面與密封腔體6的凹槽12的槽底之間，拉簧4的兩端為平面貼合于密封腔體6的凹坑5表面。

在與密封環(huán)1的非密封面23相對的所述凹槽12的槽側(cè)面，設(shè)有放置波片彈簧2的波片彈簧槽13，密封環(huán)1的密封面24與凹槽12的對應(yīng)槽面貼合。

防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)3為一端設(shè)于密封環(huán)1的兩端由徑向平面15和相鄰的周向柱面16形成的空間中，另一端被固定于密封腔體6的防轉(zhuǎn)銷孔14內(nèi)的銷狀結(jié)構(gòu)。

密封腔體6的兩個剖分面10，11的軸向外側(cè)端設(shè)有凸臺8，凸臺8上設(shè)有可穿過所述連接結(jié)構(gòu)9的螺紋孔22。連接結(jié)構(gòu)9為與所述螺紋孔22相適應(yīng)的螺栓等緊固結(jié)構(gòu)，通過連接結(jié)構(gòu)9和將具有凸臺8的兩個單元連接為一體。安裝到位后，密封腔體6的兩個剖分面10，11，與密封環(huán)1的兩剖分面17，18，以及密封裝置的軸線25五者共面。

所述兩個單元的各構(gòu)成零件可在車間當(dāng)中預(yù)先裝配在一起，各形成一獨立的集裝式整體，在現(xiàn)場只須將這兩個單元分別裝入機組的腔體及軸之間，并用連接結(jié)構(gòu)9進行連接即可。避免了在現(xiàn)場進行逐個零件安裝，降低了現(xiàn)場施工的難度，使裝配的精度能得到更好地保障。

本實施例中只涉及了單級密封的形式。在實際使用中，本實施例的密封裝置的總體布局根據(jù)需要可以設(shè)置為多級碳環(huán)串聯(lián)式密封（兩級以上）、串聯(lián)帶中間迷宮（兩級以上）等，并且還可進一步與機械密封、迷宮密封等其它密封型式組成組合式密封，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可根據(jù)上述結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)。