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　　4、單、雙環(huán)密封元件組件

　　為了壓縮機(jī)無油潤滑填料密封更加可靠、更好地長周期、無泄漏運(yùn)行，在經(jīng)典的三、六辨填料中，用單環(huán)代替三瓣環(huán)，用由內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成的雙環(huán)代替六瓣環(huán)，圓柱銷取消，把三、六瓣密封元件組件改造成單、雙環(huán)密封元件組件。單、雙環(huán)密封元件組件見圖5。雙環(huán)的內(nèi)環(huán)切口與外環(huán)切口錯(cuò)開180°左右，單環(huán)切口與雙環(huán)的內(nèi)環(huán)切口錯(cuò)開90°至180°，阻止氣體的泄漏通道，使密封更加可靠。筆者曾經(jīng)用來改造2DZ5.5-1.8/285-320的無油潤滑填料密封，單、雙環(huán)的材料都是填充聚四氟乙烯，在高壓側(cè)和低壓側(cè)都裝原機(jī)的阻流環(huán)，改造后密封良好，使用壽命長。

　　5、低壓側(cè)增設(shè)阻流環(huán)的單、雙環(huán)密封元件組件

　　由填充聚四氟乙烯制造的單、雙環(huán)的密封元件組件，只能用于中低壓的填料密封，一般低壓填料設(shè)置3至5組、中壓設(shè)置5至7組填料密封元件。當(dāng)用于高壓填料或者高壓級(jí)填料密封時(shí)，填料密封元件組件的外圍密封室內(nèi)壓力高，填料密封元件對(duì)活塞桿的抱緊力大，填充聚聚四氟乙烯制作的密封元件會(huì)發(fā)生冷流變形，填料起不到密封作用。在單環(huán)、雙環(huán)的密封元件組件低壓側(cè)（或軸側(cè)）增設(shè)一個(gè)阻流環(huán)，用于高壓填料密封，就成為低壓側(cè)增設(shè)阻流環(huán)的單、雙環(huán)的密封元件組件，可靠、安全地用于高壓填料的密封。

　　阻流環(huán)建議采用雙環(huán)阻流環(huán)，材質(zhì)用銅基銅粉金塑復(fù)合材料或鐵基銅粉金塑復(fù)合材料，厚度比密封環(huán)小2mm，外圓彈簧箍緊。當(dāng)填料工作有壓力后，雙環(huán)阻流環(huán)內(nèi)圓與活塞桿之間只能是間隙配合，同時(shí)能夠阻止單環(huán)、雙環(huán)密封元件的冷流變形。

　　建議內(nèi)環(huán)、外環(huán)切口為0.50mm，內(nèi)圓比活塞桿直徑大0.20至0.30mm，減小活塞桿與填料密封元件的摩擦，避免填料溫度過高，阻止填充聚四氟乙烯的冷流變形。雙環(huán)阻流環(huán)的內(nèi)環(huán)切口與外環(huán)切口互相錯(cuò)開約180°，雙環(huán)阻流環(huán)的外圓切口與雙環(huán)的外環(huán)切口互相錯(cuò)開90°至180°。低壓側(cè)增設(shè)雙環(huán)阻流環(huán)的單環(huán)、雙環(huán)的密封元件組件見圖6。

　　6、具有正反向密封的單、雙環(huán)密封元件組件

　　單、雙環(huán)密封元件組件中，緊靠氣缸的填料盒中的密封元件組件，朝向氣缸一側(cè)的單環(huán)切口，在壓縮機(jī)氣缸進(jìn)行膨脹、吸氣過程時(shí)，密封元件外圓的小室內(nèi)的氣體沿單環(huán)切口返回氣缸，對(duì)容積系數(shù)產(chǎn)生一定的影響。這個(gè)影響雖然不大，但氣缸內(nèi)壓差越大影響就越大。

　　用填充聚四氟乙烯制造密封元件，單、雙環(huán)密封元件組件只能用于低壓密封，中、高壓條件下，填充聚四氟乙烯要發(fā)生冷流變形，變形使氟塑料軟化進(jìn)入填料盒與活塞桿的間隙，造成密封元件溫度高而燒壞，但填充聚四氟乙烯密封元件密封性好、自動(dòng)補(bǔ)償性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)必須要保留。為了單、雙環(huán)密封元件組件能用于中、高壓填料密封，且在中壓級(jí)、低壓級(jí)中能夠通用互用，有利于維修、安裝和配件管理，保證良好的密封性能。

　　在單、雙環(huán)密封元件組件的高壓側(cè)或氣缸端再增設(shè)一個(gè)雙環(huán)，雙環(huán)的材料改為無冷流變形的碳纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯（CFRP），低壓側(cè)雙環(huán)的材質(zhì)也改用CFRP，在中、高壓密封元件中兼作阻流環(huán)，單環(huán)必須用聚四氟乙烯或填充取四氟乙烯制造才不致降低密封過程中的自動(dòng)補(bǔ)償，并保證良好的自潤滑性能。

　　密封元件組件為兩個(gè)雙環(huán)夾一個(gè)單環(huán)，單環(huán)的切口與雙環(huán)中的內(nèi)環(huán)切口錯(cuò)開180°或90°左右，雙環(huán)的內(nèi)環(huán)切口與外環(huán)切口錯(cuò)開也是180°左右，泄漏通道被擋住，具有正反向密封的單、雙環(huán)密封元件組件見圖7。

　　四川華西通用機(jī)器公司生產(chǎn)的6M40-340/314氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，高壓填料密封元件組件就是用碳纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯（CFRP）制造的。碳纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯（CFRP）的塑性不如填充聚四氟乙烯，但遠(yuǎn)比銅基軸承合金和金屬塑料好得多。不會(huì)發(fā)生冷流變形，雙環(huán)兼作阻流環(huán)，在箍緊彈簧和密封元件外圍的壓力作用下，外環(huán)壓緊內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)抱緊活塞桿，起阻止四氟乙烯環(huán)冷流變形的作用，同時(shí)也起密封作用。

　　7、高壓單環(huán)、帶弓形小帽環(huán)的密封元件組件

　　在單環(huán)、帶弓形小帽環(huán)的密封元件組件的高壓側(cè)和低壓側(cè)分別設(shè)置阻流環(huán)，阻流環(huán)用銅基軸承合金制造。阻流環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)組成，內(nèi)圓與活塞桿用小的間隙配合，單邊軸向間隙0.05～0.13mm，總間隙0.20～0.26mm比較合適，內(nèi)圓面與活塞桿接觸的的寬度為0.5～1mm，內(nèi)圓的中間為圓弧部分不與活塞桿接觸。

　　2DZ5.5-1.8/285-320循環(huán)壓縮機(jī)的填料阻流環(huán)是銅基軸承合金制造的，這種結(jié)構(gòu)防止阻流環(huán)內(nèi)圓因與活塞桿接觸面積大而加大磨損，不會(huì)引起填料溫度過高。高壓單環(huán)、帶弓形小帽環(huán)的密封元件組件圖見圖8。高、低壓側(cè)阻流環(huán)切口與單環(huán)切口錯(cuò)開90°左右，單環(huán)切口與帶弓形小帽的徑向切口錯(cuò)開180°左右，有效阻止氣體泄漏。

　　高壓單環(huán)、帶弓形小帽環(huán)的密封元件組件因密封元件多，設(shè)計(jì)上用得不多，一般用于壓縮機(jī)高壓段（級(jí)）、合成氨廠循環(huán)壓縮機(jī)的密封元件的改造。如合成氨廠的2DZ5.5-1.8/285-320循環(huán)壓縮機(jī)的填料改造，阻流環(huán)不變，借用前置密封環(huán)是帶弓形小帽的環(huán)，設(shè)計(jì)制作單環(huán)，用此密封元件組件對(duì)填料密封進(jìn)行改造，試車過程中填料是有點(diǎn)漏氣的，通過試車磨合，填料漸漸的就一點(diǎn)不漏了，或者開始時(shí)壓力低是漏氣的，壓力高時(shí)就不漏了，因?yàn)樘盍厦芊庠亲跃o式密封結(jié)構(gòu)，試車跑合后就不漏氣了。改造后使用壽命從改造前的半年左右延長到改造后的兩年以上，在活塞桿最大磨損量1mm時(shí)都能照樣正常使用，效果很好。也可將2DZ5.5-1.8/285-320循環(huán)壓縮機(jī)的填料高壓側(cè)的阻流環(huán)改為軸向切面為矩形的填充聚四氟乙烯密封環(huán)，矩形密封環(huán)外圓是不需要箍緊彈簧的，簡化了結(jié)構(gòu)。

　　8、高壓單、雙環(huán)密封元件組件

　　在單、雙環(huán)密封元件組件的高壓側(cè)和低壓側(cè)分別增設(shè)雙環(huán)阻流環(huán)，雙環(huán)阻流環(huán)的內(nèi)環(huán)切口與外環(huán)切口錯(cuò)開180°左右，雙環(huán)阻流環(huán)的內(nèi)環(huán)、外環(huán)切口均與單環(huán)切口錯(cuò)開90°左右，泄漏通道被擋住。由于阻流環(huán)結(jié)構(gòu)的不同，派生出兩種不同的高壓單、雙環(huán)密封元件組件1和2，高壓單、雙環(huán)密封元件組件1見圖9。雙環(huán)阻流環(huán)的內(nèi)環(huán)材料用鐵基銅粉金塑復(fù)合材料，外環(huán)用普通20號(hào)鋼等，內(nèi)環(huán)與活塞桿用0.39至0.45mm的間隙配合，內(nèi)環(huán)、外環(huán)切口值一般應(yīng)為1.0mm，理論上此切口的數(shù)值除以圓周率π，比內(nèi)環(huán)與活塞桿的間隙值略?。ㄈ缧?.06mm至0.20mm），雙環(huán)阻流環(huán)工作時(shí)，內(nèi)環(huán)的無油潤滑層的內(nèi)圓面始終與活塞桿有較小的間隙，對(duì)填充聚四氟乙烯冷流變形的阻流效果好，與活塞桿摩擦更小，能避免填料和活塞桿的工作溫度超高。高壓單、雙環(huán)密封元件組件用于改造壓縮機(jī)高壓填料密封，是較理想的無油潤滑填料的密封元件組件。曾用來改造2DZ5.5-1.8/285-320循環(huán)壓縮機(jī)的填料密封，改造后使用壽命在兩年以上。

　　雙環(huán)阻流環(huán)也可用銅基軸承合金制造，內(nèi)環(huán)、外環(huán)的切口為0.50mm，內(nèi)圓與活塞桿間隙為0.20至0.30mm，理論上此切口的數(shù)值比內(nèi)環(huán)與活塞桿的間隙乘π的值略小。內(nèi)環(huán)的內(nèi)圓中間挖有半圓弧的環(huán)槽，環(huán)槽的兩側(cè)是與活塞桿接觸的內(nèi)圓面，寬度為0.5mm。除銅基軸承合金雙環(huán)阻流環(huán)不同外，其它密封元件與圖7高壓單、雙環(huán)密封元件組件1中的相同，見圖10高壓單、雙環(huán)密封元件組件2。

　　當(dāng)然了，增設(shè)阻流環(huán)單環(huán)、帶弓形小帽環(huán)的密封元件組件，增設(shè)阻流環(huán)的單、雙環(huán)密封元件組件，阻流環(huán)有雙環(huán)阻流環(huán)、由兩個(gè)半圓環(huán)組成的阻流環(huán)等。阻流環(huán)內(nèi)圓結(jié)構(gòu)不同，有的開有圓環(huán)槽用來減小阻流環(huán)與活塞桿的摩擦，有的內(nèi)圓不開槽等。阻流環(huán)材料選用也有不同，有的用金塑復(fù)合材料，有的用銅基軸承合金。結(jié)構(gòu)和材料的不同，用法上的不同，可以派生出更多的高壓填料的密封元件組件。高壓側(cè)（靠氣缸一側(cè)）的阻流環(huán)可以取消，簡化填料密封組件結(jié)構(gòu)。同樣可以用于活塞式壓縮機(jī)的高壓填料密封，是否可以簡化填料密封組件結(jié)構(gòu)，由實(shí)際情況來確定。

　　由經(jīng)典的三、六瓣密封元件組件的密封原理，所派生出的填料密封元件組件很多。本文從中選擇了以上各種密封元件組件，來作為活塞式壓縮機(jī)填料密封元件的無油潤滑，希望能把活塞式壓縮機(jī)填料無油潤滑的工作做得更好，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)填料密封的無油潤滑。無油潤滑填料密封的應(yīng)用，具體情況還得具體分析，必須根據(jù)實(shí)際情況來解決具體的問題，不能一概而論。再次說明，使用以上各種填料密封元件組件，都必須留足填料密封元件在填料盒中的軸向間隙，避免試車過程中就造成溫度高把填料燒壞。

　　在安裝或檢修填料時(shí)，各密封元件必須按照密封原理，并依照順序進(jìn)行安裝或裝配，否則組裝不正確就起不到密封作用。靈活用好活塞式壓縮機(jī)的各種密封元件組件，正確的設(shè)計(jì)、改造和用好壓縮機(jī)填料的無油潤滑，節(jié)約潤滑油、降低生產(chǎn)成本。再進(jìn)行氣缸無油潤滑改造，不注油潤滑，讓壓縮機(jī)更清潔，壓縮氣體不帶潤滑油，為壓縮機(jī)的長周期、安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行創(chuàng)造條件。

　　氣閥、活塞環(huán)、填料是活塞式壓縮機(jī)的三大易損件，學(xué)習(xí)并熟練掌握填料密封的結(jié)構(gòu)和原理，盡量減少填料密封的泄漏，延長填料的使用周期，讓壓縮機(jī)三大易損件之一的填料不再是易損件，為化工生產(chǎn)的節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。

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