往复压缩机新型组合填料研制[论文]

往复压缩机新型组合填料的研制

【摘要】针对传统往复压缩机密封填料使用寿命短、密封效果不佳的状况，提出一种基于减小密封件前后压差，常规填料和迷宫填料相结合的新型密封填料，与传统填料相比具有更好的密封性能和使用寿命，较好的解决了压缩机的密封问题。

【关键词】往复压缩机填料密封

往复活塞压缩机是将旋转运动转化往复直线运动，改变工作腔容积，实现介质压缩。

而填料是其中重要部件之一，用以密封气缸中高压气体沿活塞杆的外泄漏。填料是借助于气体的压力差来获得自紧密封的。但是填料的泄漏一直是困扰我们压缩机设计人员的一个难题。

本文就是针对这一难题而设计出的一种新型填料，即“组合填料”，实现减小填料的泄露，而且结构紧凑，可靠性高。

1 新型填料的密封原理

根据填料气体的泄漏量公式：

——密封元件内表面与活塞杆间的径向间隙(厘米)

d——活塞杆直径(厘米)

δp——密封元件前后气体压力差(公斤·秒/米2)

——气体动力粘性系数(公斤/厘米2)

l——密封元件的长度(厘米)

在间隙做到足够小和密封元件的长度l做到足够长的的情况下，

想进一步减小气体的泄漏量最行之有效的办法，就是减小也就是密封元件前后压差。组合填料正是采用这一理念，通过迷宫填料和常规填料的结合来降低常规填料密封元件前后的压差来进一步减小

泄漏量的。

2 新型填料的结构设计

组合填料分为两段分别为迷宫密封和阻塞密封两部分（见图1），都由若干组密封环组成，迷宫密封环（见图2）材料为石墨，阻塞密封环（见图3）材料为4f-11。填料盒设冷却水腔以降低活塞杆的温度。迷宫密封环与活塞杆之间有较小间隙，其内壁开有迷宫槽，是通过对气体的节流来达到密封作用。在迷宫填料和常规填料之间有一道漏气回收接口，把经过迷宫密封环节流的泄露气体回流到一级入口。这样做即可以把泄露的部分气体回流到一级入口来减少泄漏量，还可以通过和一级入口相连使常规填料所密封的压差大大降低，相当于常规填料前的压力就是一级入口压力，也就是减小来减少泄漏量。

填料在加工的过程中要保证精确的加工精度。特别是迷宫密封环内表面开有迷宫槽，迷宫槽表面及两端平面、切口密封面应无伤痕，裂痕，疏松等影响强度的缺陷，两端面不允许有任何影响密封性能的缺陷，棱角倒圆，内表面槽为螺纹旋槽，其他零部件的加工也要严格按照零件图的要求去做。

在装配过程中，应保证密封环与填料盒之间的轴向间隙δ

1=0.21～0.37，δ2=0.24～0.37（见图1）。填料应按顺序号组装,

组装后应进行水压试验,试验压力为0.8mpa。组装后应检查水路.

漏气口是否畅通。

最后把组装成组的填料装入压缩机（如图4）。

3 结语

组合填料通过在常规填料和迷宫填料之间的漏气回收接口与前

一级的进气管线相连这一特殊结构，大大降低了密封元件前后的压差，来达到减小填料的气体泄漏量的目的；还通过回流部份泄漏的气体，避免工艺气体的浪费。常规填料的漏气回收只能通向集液罐，最后排放到火炬，而组合填料则可以回收部份的泄露气体到前一级入口管线，特别是在压缩一些珍贵气体时，所产生的经济效益特别明显。目前此种结构在沈阳远大压缩机股份有限公司已经得到了应用，所产生的经济效益也获得了用户的认可。

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