机械振打器密封系统.pdf

本发明公开了一种机械振打器密封系统，包括过滤器、安装在靠近撞击杆一端的活塞上的密封圈，套装在活塞上的活塞环，安装在活塞导筒内靠近汽缸一端的活塞杆上的导环，在两导环之间的活塞导筒上安装有衬圈，在靠近弹簧座底与导环端的活塞导筒内开孔，该孔与机械振打器外部及活塞导筒内部连通形成进气口，进气口连通气源。本发明的优点在于：由于在机械振打器的密封系统引入了气体密封，因而降低了密封元件的工作压力、减少了活塞杆及活塞处密封的摩擦；同时本发明还引入了气体外漏报警装置，实现了对机械振打器密封系统的实时监控，系统整体密封结构设计合理，成本低廉，密封元件的使用寿命长，适合于机械振打器高温高压及多尘介质工况下使用。

1、  机械振打器密封系统，包括安装在活塞导筒(13)之前的撞击杆(15)上的过滤器(14)、安装在靠近撞击杆一端的活塞(9)上的密封圈，套装在活塞上的活塞环(10)，安装在活塞导筒内靠近汽缸(1)一端的活塞杆(3)上的两个及两个以上的导环(4)，在两导环之间的活塞导筒(13)上安装有衬圈(5)，其特征在于：所述的机械振打器还包括在靠近弹簧(8)座底与导环(4)端的活塞导筒(13)内开孔，该孔与机械振打器外部及活塞导筒(13)内部连通形成进气口(6)，进气口连通气源。

2、  根据权利要求1所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的从进气口(6)通入气体的气体压力为比汽化设备内压力高0.5～0.6Mpa。

3、  根据权利要求2所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的从进气口通入的气源为氮气。

4、  根据权利要求1或3所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的机械振打器还包括有气体外漏报警装置(7)，所述的气体外漏报警装置设有两个压力传感器，分别布置在活塞套管(12)、进气口(6)内。

5、  根据权利要求1所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的过滤器(14)由压紧圈(19)、螺纹连接件、过滤片(16)、套筒(21)、滤气孔(20)组成，通过螺纹连接件将压紧圈、过滤片固定在套筒上，将其安装在活塞导筒(13)之前的撞击杆(15)上，套筒内滤气孔(20)与汽化设备内部由过滤片(16)连通，与活塞套管(12)内部则直接连通。

6、  根据权利要求1所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的密封圈为Y型密封圈(11)，其与活塞上的矩形沟槽(22)相配合。

7、  根据权利要求1所述的机械振打器密封系统，其特征在于：所述的衬圈(5)由滑环(25)和O型密封圈(24)组成，其安装在导环之间的活塞导筒上的矩形沟槽(23)内。

机械振打器密封系统
技术领域
本发明涉及一种机械振打器，特别是一种机械振打器的密封系统。
背景技术
目前工业生产中，机械振打器因有效的解决了煤气化炉积灰问题而得到了广泛推广和应用。机械振打器运行环境复杂，其运动构件的密封性能至关重要，密封性好坏会直接影响到机械振打器是否能够平稳运行，机械振打器关键密封技术是对传递撞击杆能量的活塞杆及活塞圆周处的密封技术，现有技术中机械振打器的撞击杆与汽缸传递杆一般设计为一体，二者通过大幅度往复运动完成振打动作，要解决这类大幅度往复运动构件的密封问题很困难，因为在此工况下密封元件接触密封面间的相对位移较大，会给接合面上的粗糙处泄漏介质创造条件；另一方面，由于机械振打器主要工作于高温高压、多尘介质等恶劣化工环境下，使得对活塞杆的大幅度往复运动实现良好密封更加困难。我单位于2005年申请了“机械振打器”专利，专利申请号为CN200510018677.9，该专利采用的技术方案是：机械振打器的振打执行机构分为撞击杆及起能量传递作用的活塞杆两个部分，二者均与汽缸传递杆分离开，同时采用弹簧保证活塞杆与撞击杆、撞击杆与气化设备内壁之间紧密接触，气缸发出的动能通过气缸传递杆对活塞杆产生冲击，活塞杆又将动能传递给撞击杆，最后撞击杆对气化设备产生振打，避免了撞击杆与活塞杆的大幅度往复运动出现，实现了将机械振打器活塞杆的大幅往复运动转化为微小位移往复运动。但是，该技术方案中的新型机械振打器技术，在微小位移往复运动工况的密封方面，还有欠缺，因此，本发明针对新型机械振打器的密封问题提出一套完善的机械振打器密封系统。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种能良好解决机械振打器密封问题的机械振打器密封系统。
本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：机械振打器密封系统，包括安装在活塞导筒之前的撞击杆上的过滤器、安装在靠近撞击杆一端的活塞上的密封圈，套装在活塞上的活塞环，安装在活塞导筒内靠近汽缸一端的活塞杆上的两个及两个以上的导环，在两导环之间的活塞导筒上安装有衬圈，其结构要点在于：所述的机械振打器还包括在靠近弹簧座底与导环端的活塞导筒内开孔，该孔与机械振打器外部及活塞导筒内部连通形成进气口，进气口连通气源。
在机械振打器中增设气源相连通的进气口，并将进气口布置在靠近弹簧座底与导环端的活塞导筒内，与活塞导筒内部及机械振打器外部相通，这样从进气口处通入一定压力的气体，具体压力值据工况定，气体进入活塞导筒内部，对机械振打器内部形成气体密封，以降低内部密封元件所承受的压力，使密封圈承受的压力从汽化设备的内压减小为通入气体压力与汽化设备内压之差，衬圈处所承受压力变为气体压力与大气压力间的压差，因而提高密封系统内密封元件的寿命，提高了密封的可靠性。
所述的从进气口通入气体的气体压力为比汽化设备内压力高0.5～0.6Mpa。
所述的气源为氮气。
所述的机械振打器还包括有气体外漏报警装置，所述的气体外漏报警装置设有两个压力传感器，分别布置在活塞套管、进气口内。
气体外漏报警装置布置在活塞套管内的压力传感器测定活塞套管与活塞间靠撞击杆一侧空隙位置处的压力值，气体外漏报警装置布置在进气口处的另一个压力传感器测定从进气口处通入氮气的压力值，当布置在活塞套管内的压力传感器所测压力值大于布置在进气口处压力传感器所测的压力值时气体外漏报警装置自动报警，同时通过增大通入进气口的氮气压力对机械振打器密封系统进行补压，实现对密封系统安全状况实时监控，防止汽化设备内部气体外漏发生。
所述的过滤器由压紧圈、螺纹连接件、过滤片、套筒、滤气孔组成，通过螺纹连接件将压紧圈、过滤片固定在套筒上，将其安装在活塞导筒之前的撞击杆上，套筒内滤气孔与汽化设备内部由过滤片连通，与活塞套管内部则直接连通。
工作状态下，气化设备内的粉尘气体经由过滤片滤掉粉尘后沿套筒内滤气孔进入活塞杆与活塞间、活塞与活塞套管间的缝隙中，保证撞击杆与活塞杆接触位置的压力与汽化设备内压力相同，防止撞击杆或活塞杆因巨大压力差而产生“抱死”现象。
所述的密封圈为Y型密封圈，其与活塞上的矩形沟槽相配合。
所述的Y型密封圈在活塞与活塞套管间形成一道赋能型自紧式密封结构，工作状态下能产生自紧作用，以提高Y型密封圈在活塞与活塞套管间的密封效果；活塞环套装在活塞的中间位置，对活塞起定位作用，并在活塞与活塞套管之间形成一道密封结构。
所述的衬圈由滑环和O型密封圈组成，其安装在导环之间的活塞导筒上的矩形沟槽内。
衬圈在活塞杆与活塞导筒之间形成一道密封结构，其中的O型密封圈预紧力大的特点使得衬圈对活塞杆产生的预紧力大，且工作状态下受压可产生自紧作用，从而能在活塞导筒与活塞杆之间达到好的密封效果，滑环摩擦系数低的特点，使得衬圈与活塞杆之间的摩擦也很小，有效的满足活塞杆传递能量时的低摩擦要求。
综上所述，本发明的有益效果是：本发明在机械振打器的密封系统引入了气体密封，因而降低了密封元件的工作压力、减少了活塞杆及活塞处密封的摩擦；同时本发明还引入了气体外漏报警装置，实现了对机械振打器密封系统的实时监控，系统整体密封结构设计合理，成本低廉，密封元件的使用寿命长，适合于机械振打器高温高压及多尘介质工况下使用。
附图说明
图1为本发明实施例的结构剖视图。
图2为图1中I局部放大示意图。
图3为过滤器结构示意图。
图4为Y型密封圈安装在矩形沟槽一内的局部剖视图。
图5为衬圈安装在矩形沟槽二内的局部剖视图。
图中  1.汽缸，2.汽缸传递杆，3.活塞杆，4.导环，5.衬圈，6.进气口，7.外漏报警装置，8.弹簧，9.活塞，10.活塞环，11.Y型密封圈，12.活塞套管，13.活塞导筒，14.过滤器，15.撞击杆，16.过滤片，17.螺钉孔，18.螺钉，19.压紧圈，20.滤气孔，21.套筒，22.活塞上的矩形沟槽，23.活塞导筒上的矩形沟槽，24.O型密封圈，25.滑环。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
在图1、2中，机械振打器密封系统由过滤器14、Y型密封圈11、活塞环10、进气口6、衬圈5、导环4、气体外漏报警装置7组成；机械振打器中的气缸传递杆2与活塞杆3传动连接，活塞杆3又与撞击杆15传动连接、过滤器14安装在紧靠活塞导筒13之前的撞击杆15上，工作状态下气化设备内的粉尘气体径由过滤器14滤掉粉尘后进入活塞套管12内部的活塞杆3与活塞9间、活塞9与活塞套管12间缝隙中(图1，2中过滤器内部箭头方向)，保证撞击杆15与活塞杆3接触位置的压力与汽化设备内压力相同，防止撞击杆15或活塞杆3因巨大压力差而产生“抱死”现象；Y型密封圈11安装在靠近撞击杆15一端的活塞9上，在活塞9与活塞套管12之间形成一道密封结构；活塞环10套装在活塞9的中间位置，对活塞9起定位作用，同时在活塞9与活塞套管12之间再形成一道密封结构；导环4安装在活塞导筒13内靠近汽缸1一端的活塞杆3上，对活塞杆3起定位作用，在活塞杆3与活塞导筒13之间形成一道密封结构；衬圈5安装在活塞导筒13内两个导环4之间的活塞杆3上，在活塞杆3与活塞导筒13之间形成一道密封结构；进气口6布置在靠近弹簧8座底与导环4端的活塞导筒13内，与活塞导筒13内部及机械振打器外部相通，从进气口6处通入一定压力的氮气，具体压力值据工况定(一般比汽化设备内压力高0.5～0.6Mpa)，氮气进入活塞导筒13内部，对机械振打器内部形成氮气密封，以降低内部密封元件所承受的压力，使Y型密封圈11承受的压力从汽化设备的内压减小为通入氮气压力与汽化设备内压之差，衬圈5处所承受压力变为氮气压力与大气压力间的压差；气体外漏报警装置7设有两个压力传感器，一个布置在活塞套管12内位置A处，测定活塞套管12与活塞9间靠撞击杆15一侧空隙位置处的压力值，另一个布置在进气口6内位置B处，测定从进气口6处通入氮气的压力值，当A处压力传感器所测压力值大于B处压力传感器所测压力值时气体外漏报警装置7自动报警，并同步增大通入进气口6中氮气量对机械振打器密封系统进行补压，实现对密封系统状况的实时监控，彻底防止汽化设备内部气体外漏，提高机械振打器密封系统的密封效果。
在图2、3中，过滤器14由压紧圈19、螺纹连接件，所述的螺纹连接件为螺钉18、过滤片16、滤气孔20、套筒21组成，螺钉18通过螺钉孔17将压紧圈19、过滤片16固定在套筒21上，套筒21内部的滤气孔20与汽化设备内部通过过滤片16连通，与活塞套管12内部则直接连通，工作状态下汽化设备内的粉尘气体径由过滤片16滤掉粉尘后进入套筒21内滤气孔20，再直接进入活塞套管12内部。
在图4中，Y型密封圈11安装在靠近撞击杆15一端活塞8上的矩形沟槽22内，在活塞8与活塞套管12之间形成一道赋能型自紧式密封结构，Y型密封圈11在工作状态下受压产生自紧作用，能提高其在活塞套管12与活塞9之间的密封效果。
在图5中，衬圈5由O型密封圈24和滑环25组成，安装在两个导环4之间、活塞导筒13上的矩形沟槽23内，在活塞杆3与活塞导筒13之间形成一道密封结构；一方面O型密封圈24预紧力大，使得衬圈5对活塞杆3产生的预紧力也大，并且在工作状态下受压可产生自紧作用，能在活塞导筒13与活塞杆3之间达到非常好的密封效果，另一方面滑环25摩擦系数低，使得衬圈5与活塞杆3之间的摩擦也很小，有效的满足活塞杆3传递能量时的低摩擦要求。
本实施例未述部分与现有技术相同。