CN102364168A

CN102364168A - 一种机械振打器的双向内密封结构

Info

Publication number: CN102364168A
Application number: CN2011103587659A
Authority: CN
Inventors: 喻九阳; 郑小涛; 常跃; 王成刚; 徐建民; 林纬; 刘利军
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2012-02-29

Abstract

本发明涉及一种机械振打器的双向内密封结构，包括有弹簧、活塞和Y型密封圈，所述的活塞安设在弹簧一侧并与弹簧紧密接触连接，在活塞上设置有环形沟槽和矩形沟槽；Y型密封圈安设在活塞的矩形沟槽内，所述的Y型密封圈为由两个Y型密封圈组成的双向Y型密封圈，其唇口朝向相反方向；双向Y型密封圈在活塞处密封形成双向自封作用，以提高双向Y型密封圈在活塞与活塞套管间的密封效果。本发明主要优点在于：双向Y型密封圈、活塞环和弹簧等三个部件的共同作用，形成了高效的内密封***，有效改善机械振打器的内密封性能和使用寿命。

Description

一种机械振打器的双向内密封结构

技术领域

本发明涉及一种机械振打器的双向内密封结构。

背景技术

在国际上20世纪80年代洁净、安全、低污染洁净煤气化技术得到了快速的发展。煤气化就是将固体燃料转化为气态产物，充分体现煤炭资源的利用价值，提高煤炭资源的综合利用效率，减少用煤过程中的污染物排放。我国的“煤多、油缺”资源分布决定在能源消费结构中煤炭将长期作为主要的一次能源。利用煤气化技术保护环境节约资源引起高度关注，国家“八五”“九五”计划中明确指出洁净煤技术是能源合理有效开发利用资源的重要手段，应大力发展。九十年代后期，我国也开始将洁净煤技术的利用付诸工程实践。通过对该生产线的核心设备煤气化炉的关键点--——自动振打除灰装置作为研发对象，于2005年申请了发明专利“机械振打器”，专利申请号为CN200510018677.9。气化炉工作时，产生的高温高压气体使活塞导筒内的活塞处密封元件承受很大压力，不利于密封。因此，在活塞导筒内弹簧侧通入氮气，其压力比气化炉内气体压力高0.5~0.6MPa，以减小活塞处密封元件所承受的压力，此时压力为两侧压力之差。由于压力差的存在，一部分氮气有可能进入到气化炉内部，从而降低气化炉内有效气体的纯度。更严重的是，泄漏的低温氮气与内部高温工艺气体混合后，易发生露点腐蚀，极易导致密封件和整个机械振打器的失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提出一种机械振打器的双向的内密封结构，该密封结构各部件共同作用形成有效的内密封，解决了振打器的安装、内密封和延长寿命等问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机械振打器的双向内密封结构，包括有弹簧、活塞和Y型密封圈，所述的活塞安设在弹簧一侧并与弹簧紧密接触连接，在活塞上设置有环形沟槽和矩形沟槽； Y型密封圈安设在活塞的矩形沟槽内，其特征在于所述的Y型密封圈为由两个Y型密封圈组成的双向Y型密封圈，其唇口朝向相反方向；双向Y型密封圈在活塞处密封形成双向自封作用，以提高双向Y型密封圈在活塞与活塞套管间的密封效果。

按上述方案，还包括有4个活塞环，其安装在活塞上的环形沟槽内。

按上述方案，所述的弹簧起始时处于压缩态。

本发明的单个Y型密封圈只能单向起作用，机械振打器工作时，采用一定压力氮气（比气化炉内气体压力高0.5~0.6MPa）对气化炉内有效气体进行密封，为了进一步防止氮气的内漏，在活塞上布置另一个Y型密封圈，唇口朝向氮气侧，构成双向Y型密封圈，实现气体的双向密封。

本发明在防止气化炉内有效气体泄漏时，在活塞导筒内通入一定压力氮气（一般比气化炉内压力大0.5~0.6MPa），在活塞微小位移的过程中，依靠气体的压力差，在活塞环外圆面以及活塞环和环形沟槽的一个侧面之间形成内密封；由于气化炉内的高温以及活塞与壁面的摩擦，使得活塞的温度比较高，通过活塞环将活塞的热量传导给活塞套管，增强散热，即起冷却作用，保护活塞；此外，活塞环还起到支承作用；活塞环将活塞保持在活塞套筒中，防止活塞与活塞套管壁直接接触，保证活塞平顺运动，降低摩擦阻力，减少结构的摩擦损伤，并增加能量传递效率。

本发明主要优点在于：双向Y型密封圈有效解决了机械振打器的内密封问题，避免了氮气在活塞与活塞套管密封处发生泄露并产生露点腐蚀，有效保护了密封元件，延长机械振打器的使用寿命；活塞环在活塞与活塞导筒接触处形成一道密封，进一步增强结构的内密封能力；活塞环套在活塞上可有效降低活塞与活塞导筒摩擦，减小摩擦损伤，延长结构的使用寿命；因为弹簧可以压缩，允许安装时有一定余量，大大方便了导筒的安装，在工作状态时，预紧力使产生位移的撞击杆和活塞杆又恢复原来位置，保持了气化炉壁面、撞击杆和活塞杆三者紧密接触，增大了能量的传递效率，且由于弹簧的可压缩，可以大大减小作用在弹簧和活塞导筒上的力，有效保护了振打器，延长了振打器的寿命，弹簧在压缩预紧时，还可使活塞内表面与活塞杆端部保持紧密接触，形成了活塞内表面与活塞杆间的内密封。因此，双向Y型密封圈、活塞环和弹簧等三个部件的共同作用，形成了高效的内密封***，有效改善机械振打器的内密封性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明应用在机械振打器上的实施例的剖视结构图；

图2为图1中I的局部放大图；

图3 为双向Y型密封圈的局部安装剖视图；

图中 1、活塞杆， 2、弹簧，3、活塞，4、活塞环，5、双向Y型密封圈，6、活塞套管，7、活塞导筒， 8、撞击杆， 9、矩形沟槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。

在图1、2中，机械振打器的双向内密封结构主要包括有弹簧2、活塞3、活塞环4、双向Y型密封圈5，弹簧2安装在活塞导筒7的底部，借助于弹簧的可压缩性，在活塞导筒7安装时，允许弹簧2有一定的压缩范围，在安装时非常方便，比固定式安装要简单容易的多；活塞安装在活塞套管6内，且其安设在弹簧左侧并与弹簧紧密接触连接。在工作状态下，由于弹簧2的预紧力作用下活塞内表面与活塞杆1端面紧密压紧，起到该位置的内密封作用；4个活塞环4分别安装在活塞3中间部位的4个环形沟槽内，而双向Y型密封圈5安设在活塞的矩形沟槽内，所述的双向Y型密封圈由两个Y型密封圈组成，其唇口朝向相反方向，在对气化炉内气体采用一定压力氮气(其压力比气化炉内气体压力高0.5~0.6MPa)密封后，双向Y型密封圈5的自封作用可以有效防止氮气的内漏；活塞3外表面与活塞套管6间的密封还有一道活塞环4；在活塞微小位移的过程中，依靠气体的压力差，在活塞环外表面和活塞套管6以及活塞环和环形沟槽的一个侧面之间形成内密封；不仅如此，活塞环4还可将活塞3由于炉内热量传递和自身摩擦产生的热量高效的传递到活塞导筒7上，起到导热作用。同时，活塞环4还起到支撑作用，将活塞3保持在活塞套管6内，防止与活塞套管6壁面直接摩擦，降低摩擦力，增大能量传递效率。机械振打器将撞击杆8与活塞杆1分离，将能量传递过程中的大位移变为活塞杆1的微小位移。在振打器工作条件下，弹簧2在安装时压缩态的弹簧使得气化炉壁面、撞击杆8和活塞杆1三者之间保持紧密接触，增强能量的传递效率。在工作状态下，活塞杆1周期的进行往复微小位移运动，相较于固定式安装，弹簧2可以大大减小这种往复运动对振打器的撞击力，而且弹簧2允许这种往复运动的存在。整个运行过程中，极大地保护了振打器，延长其使用寿命。

在图3中，双向Y型密封圈5分别布置在矩形沟槽9内。Y型密封圈依靠其张开的唇边紧贴于密封面，安装时，唇边与密封面形成一定的接触压力。工作时，由于气体压力增高，唇边与密封面接触更紧密，所以密封性更好。而且采用双向密封，能克服单个Y型密封圈只能单向密封的缺点。单个Y型密封圈存在时，由于氮气密封的压差，氮气会向气化炉内泄漏，易对密封元件造成露点腐蚀，导致密封元件的失效和结构的破坏，而双向Y型密封圈能有效防止氮气的泄漏，加强对密封元件的保护，对气化炉的有效气体和氮气都有良好密封，防止露点腐蚀。

本发明在保证振打器内密封及防止密封元件腐蚀的同时，便于实际施工安装，减小各部件间的摩擦，增大了能量的传递效率，增强活塞热量传递，大大减小振打器在高温高压工况下所受的回弹力，延长了使用寿命。

Claims

1.一种机械振打器的双向内密封结构，包括有弹簧（2）、活塞（3）和Y型密封圈（5），所述的活塞安设在弹簧一侧并与弹簧紧密接触连接，在活塞上设置有环形沟槽和矩形沟槽； Y型密封圈（5）安设在活塞的矩形沟槽内，其特征在于所述的Y型密封圈为由两个Y型密封圈组成的双向Y型密封圈，其唇口朝向相反方向；双向Y型密封圈在活塞处密封形成双向自封作用，以提高双向Y型密封圈在活塞与活塞套管间的密封效果。

2.按权利要求1所述的机械振打器的双向内密封结构，其特征在于还包括有4个活塞环，其安装在活塞上的环形沟槽内。

3.按权利要求1或2所述的机械振打器的双向内密封结构，其特征在于所述的弹簧起始时处于压缩态。