本實(shí)用新型屬于機(jī)械密封技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自補(bǔ)償密封碳環(huán)及其安裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的密封碳環(huán)由三瓣等分圓組合而成，三瓣碳環(huán)的接縫呈120°平面貼合。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，密封碳環(huán)內(nèi)圓與軸頸之間的間隙因磨損而變大，致使密封碳環(huán)的密封效果大打折扣。后來(lái)出現(xiàn)了自補(bǔ)償密封碳環(huán)，常見(jiàn)的自補(bǔ)償密封碳環(huán)由各分瓣碳環(huán)組成，各分瓣碳環(huán)在臺(tái)階的的配合下內(nèi)外相互錯(cuò)位搭接成整個(gè)自補(bǔ)償密封碳環(huán)。其原理是：在自補(bǔ)償密封碳環(huán)的外圓周槽上裝配彈簧，當(dāng)自補(bǔ)償密封碳環(huán)的內(nèi)圓磨損后，通過(guò)彈簧收縮來(lái)補(bǔ)償密封碳環(huán)的內(nèi)圓與軸頸之間的間隙，進(jìn)而使其密封壽命明顯加長(zhǎng)。

但自補(bǔ)償密封碳環(huán)仍然有以下缺陷：由于各分瓣碳環(huán)相互搭接的臺(tái)階徑向面為曲面，初始時(shí)，各分瓣碳環(huán)相互搭接的臺(tái)階契合得很好可視為面接觸，但磨損一段時(shí)間后，彈簧收縮保證自補(bǔ)償密封碳環(huán)的內(nèi)圓與軸頸接觸，分瓣碳環(huán)翹起，各分瓣碳環(huán)相互搭接的臺(tái)階就會(huì)由面接觸變?yōu)榫€接觸，這樣，彈簧收縮力由臺(tái)階徑向曲面均勻承擔(dān)變?yōu)槿c(diǎn)受力，導(dǎo)致應(yīng)力集中，自補(bǔ)償密封碳環(huán)有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，此外，三點(diǎn)受力導(dǎo)致的應(yīng)力集中還會(huì)使得自補(bǔ)償密封碳環(huán)內(nèi)圓加速磨損，影響其壽命，而且，線接觸的還會(huì)影響徑向密封效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自補(bǔ)償密封碳環(huán)，它能避免收縮過(guò)程中的應(yīng)力集中。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種自補(bǔ)償密封碳環(huán)，包括若干段碳環(huán)組件，所述若干段碳環(huán)組件圍合成環(huán)狀，相鄰碳環(huán)組件之間留有用于補(bǔ)償?shù)拈g隙，所述碳環(huán)組件上設(shè)有外圓槽，所述外圓槽內(nèi)套接圓鉤拉伸彈簧，用于對(duì)碳環(huán)體提供徑向收縮力，所述碳環(huán)組件一端的內(nèi)側(cè)設(shè)置凹槽，相鄰碳環(huán)組件的相鄰端設(shè)置對(duì)應(yīng)的凸起，所述凸起嵌入對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)，形成嵌入式搭接結(jié)構(gòu)的自補(bǔ)償密封碳環(huán)，所述各碳環(huán)組件的凹槽具有沿周向傾斜相同角度的臺(tái)階平面，所述各碳環(huán)組件的凸起具有對(duì)應(yīng)的側(cè)平面與臺(tái)階平面貼合。

優(yōu)選地，所述碳環(huán)組件的數(shù)量為三瓣。

優(yōu)選地，所述碳環(huán)組件的凸起位于非密封面，所述碳環(huán)組件的凹槽位于密封面。

優(yōu)選地，所述碳環(huán)組件中的任一個(gè)在密封面上設(shè)有腰形槽。

一種上述自補(bǔ)償密封碳環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)，包括兩密封體鋼件，位于兩密封體鋼件之間的自補(bǔ)償密封碳環(huán)，以及套在兩密封體鋼件、收縮密封碳環(huán)內(nèi)孔中的軸頸，所述碳環(huán)組件在非密封面上設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有壓縮彈簧，用于提供碳環(huán)組件、密封體鋼件軸向貼合的軸向力。

優(yōu)選地，所述安裝孔為燕尾孔，所述壓縮彈簧采用截錐螺旋彈簧，用于防止截錐螺旋彈簧脫出燕尾孔。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)中各碳環(huán)組件一端的內(nèi)側(cè)設(shè)置凹槽，相鄰碳環(huán)組件的相鄰端設(shè)置對(duì)應(yīng)的凸起，所述凸起嵌入對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)，形成嵌入式搭接結(jié)構(gòu)的自補(bǔ)償密封碳環(huán)，所述各碳環(huán)組件的凹槽具有沿周向傾斜相同角度的臺(tái)階平面，所述各碳環(huán)組件的凸起具有對(duì)應(yīng)的側(cè)平面與臺(tái)階平面貼合，在圓鉤拉伸彈簧收縮來(lái)補(bǔ)償自補(bǔ)償密封碳環(huán)磨損的間隙時(shí)，相鄰碳環(huán)組件的凹槽的臺(tái)階平面與凸起的側(cè)平面始終保持面接觸，圓鉤拉伸彈簧收縮力由凹槽上的臺(tái)階平面和凸起的側(cè)平面均勻承擔(dān)，一方面避免了應(yīng)力集中，消除了自補(bǔ)償密封碳環(huán)斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也加強(qiáng)了自補(bǔ)償密封碳環(huán)徑向的密封效果；

2、本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)中的碳環(huán)組件在非密封面上設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有壓縮彈簧，在安裝后，壓縮彈簧提供的軸向力可以增強(qiáng)本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)軸向的密封效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)在密封面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)在非密封面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)中碳環(huán)組件在密封面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型自補(bǔ)償密封碳環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記

附圖中，1為碳環(huán)組件，2為外圓槽，3為圓鉤拉伸彈簧，4為軸頸，5為腰形槽，6為安裝孔，7為壓縮彈簧，8為密封體鋼件，11為凹槽，12為凸起，111為臺(tái)階平面，121為側(cè)平面，L1、L2為間隙，a為密封面，b為非密封面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1-圖3，自補(bǔ)償密封碳環(huán)的一種實(shí)施例，包括若干段碳環(huán)組件1，若干段碳環(huán)組件1圍合成環(huán)狀，本實(shí)施例中，碳環(huán)組件1的數(shù)量為三瓣，相鄰碳環(huán)組件1之間留有用于補(bǔ)償?shù)拈g隙L1、L2，碳環(huán)組件1上設(shè)有外圓槽2，外圓槽2內(nèi)套接圓鉤拉伸彈簧3，用于對(duì)碳環(huán)體提供徑向收縮力，碳環(huán)組件1一端的內(nèi)側(cè)設(shè)置凹槽11，相鄰碳環(huán)組件1的相鄰端設(shè)置對(duì)應(yīng)的凸起12，凸起12嵌入對(duì)應(yīng)的凹槽11內(nèi)，形成嵌入式搭接結(jié)構(gòu)的自補(bǔ)償密封碳環(huán)，各碳環(huán)組件1的凹槽11具有沿周向傾斜相同角度的臺(tái)階平面111，各碳環(huán)組件1的凸起12具有對(duì)應(yīng)的側(cè)平面121與臺(tái)階平面111貼合。保證相鄰碳環(huán)組件1之間面接觸。

碳環(huán)組件1的凸起12位于非密封面b，碳環(huán)組件1的凹槽11位于密封面a。相鄰碳環(huán)組件1之間在密封面a留有間隙L1，在非密封面b留有間隙L2，間隙L2貫穿碳環(huán)組件1。

碳環(huán)組件1中的任一個(gè)在密封面a上設(shè)有腰形槽5。腰形槽5用于安裝時(shí)方便定位。

參見(jiàn)圖4，上述自補(bǔ)償密封碳環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，包括兩密封體鋼件8，位于兩密封體鋼件8之間的自補(bǔ)償密封碳環(huán)，以及套在兩密封體鋼件8、收縮密封碳環(huán)內(nèi)孔中的軸頸4，碳環(huán)組件1在非密封面b上設(shè)有安裝孔6，安裝孔6內(nèi)裝有壓縮彈簧7，用于提供碳環(huán)組件1、密封體鋼件8軸向貼合的軸向力，保證收縮密封碳環(huán)的密封面a能貼合密封體鋼件8，增強(qiáng)軸向密封效果。

安裝孔6為燕尾孔，壓縮彈簧7采用截錐螺旋彈簧，用于防止截錐螺旋彈簧脫出燕尾孔。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。