专利名称：用于往复式压缩机的填料盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于往复式压缩机的填料盘(packing cup)，具体而言但非排它性地， 其能够用于在生产源自乙烯的聚合物和共聚物的领域中运行的高压力压缩机(所谓的“超 级压缩机”)上。
背景技术：
如所知道的那样，压缩机是能够通过使用机械能来提高可压缩流体(气体)的压 力的机器。在往复式压缩机中，流体的压缩由相应的缸体内的、具有往复式运动的一个或多 个可动活塞来实现。待被压缩的流体通过一个或多个进口管道被抽送到缸体中，而经压缩 的流体则从缸体排向一个或多个输送管道。通常，往复式压缩机的活塞或多个活塞由电动 马达促动，或者另外由内燃机通过用于传递运动的曲轴和传统的连杆-曲柄机构来促动。在用于生产聚合物和共聚物(例如低密度聚乙烯(LDPE)或醋酸乙烯乙酯(EVA)) 的设备中运行的往复式压缩机会经历非常高的疲劳条件。例如，用于生产聚合物和共聚物 的超级压缩机的第二级的缸体可设法将气体(气态乙烯)压缩至高达超过3500巴的压力。 因此，由于非常高的运行压力以及吸入管道和排出管道之间的压力波动的原因，往复式超 级压缩机的缸体必须设计成以便承受高的疲劳载荷。一般而言，在往复式压缩机的缸体中，存在一系列的填料盘，各个填料盘在其内部 包含密封元件。该组填料盘通常称为填料叠层。为了改进疲劳性能，各个填料盘转而由两 个同心环件或盘制成，它们通过干涉配合而组装起来，以便在内部盘上产生预压缩状态，内 部盘由于气体的压力波动的原因会经受更大的应力。基于经验，已经发现填料叠层通常构成对超级压缩机的缸体的可靠性而言最关键 的元件。在机器的正常运行期间，在填料盘上确实可存在不同类型的断裂，包括在联接表面 上的腐蚀和磨损现象，以及由于疲劳引起的径向和周向破裂。因此，在需要使用的备用件和 设备的产量减少方面，必定导致机器停机来允许进行适当的维护工作的各个断裂是对用户 造成经济损失的原因。到现在为止，已经使用了不同的技术来改进超级压缩机的通常由低合金钢合金制 成的填料盘的强度。为了减少磨损现象和增加填料盘的疲劳寿命周期，相关的内部盘可经 受预应力处理、喷丸和镀敷处理。但是，由于制造已知填料盘所用的材料的种类以及施加到 填料盘上的载荷的类型的原因，非常频繁地存在上述类型的疲劳断裂问题。
发明内容
因此，本发明的目的是制造用于往复式压缩机的填料盘，具体而言但不排它性地， 用于在生产源自聚乙烯的聚合物和共聚物的领域中运行的超级压缩机的填料盘，与根据现 有技术所出现的情况相比，该填料盘能够改进可靠性且能够增加压缩机的填料叠层的运行 寿命周期。通过制造在权利要求1中所概述的用于往复式压缩机的填料盘来实现根据本发明的这个目的。从属权利要求突出了本发明的另外的特性，从属权利要求是本描述的一体部分。
参照所附示意图，根据作为非限制性实例给出的以下描述，根据本发明的用于往 复式压缩机的填料盘的特性和优点将变得更清楚，其中图1是可以在其中使用根据本发明制造的一个或多个填料盘的往复式超级压缩 机的缸体的局部截面图；图2是图1所示的往复式超级压缩机的填料叠层的截面图；以及图3是根据本发明制造的、用于往复式压缩机的填料盘的透视图。
具体实施例方式具体参照图1，以局部截面的方式示意性地显示了往复式压缩机的缸体10，具体 而言，用于生产源自乙烯的聚合物和共聚物(如，例如低密度聚乙烯(LDPE)或醋酸乙烯乙 酯(EVA))的往复式超级压缩机的第二级的缸体。缸体10基本包括法兰12，其用作与压缩机的支承框架(未显示)连接的连接件； 以及头部14，其容纳用于待被压缩的气体的吸入与排出阀16。气体被特定的活塞18压缩， 活塞18包括称为“柱塞”的圆柱形轴，该圆柱形轴以在填料叠层和布置在头部14和填料叠 层本身之间的间隔件元件16内的往复式运动的方式来滑动。填料叠层包括多个填料盘22 (图幻。在填料叠层的外部存在称为鞘套的构件20， 其执行容纳在填料盘22外部流动的冷却油的功能。另外，润滑和冷却系统通过供给杆M(图1)将油带入填料盘22中。这种油具有 减小密封元件(在下文描述)和柱塞18之间的摩擦的目的，以及带走在滑动期间产生的热 量的目的。各个填料盘22 (图幻包括两个同心盘，换句话说，第一外部盘观和第二内部盘 30，在第二内部盘30内由于密封元件而形成了座部。收缩配合这两个同心盘观和30，以 便在压缩机的正常运行状况下在所述内部盘30上产生张力压缩状态。因此，在内部盘30 上制造一个或多个轴向通孔32，以便于由润滑杆M供给的、用于润滑密封元件的润滑油通 过。根据本发明，各个填料盘22的至少内部盘30由高强度金属合金制成，高强度金属 合金能够确保填料盘22本身具有良好的可靠性特性以及抗疲劳特性和抗磨损特性。详细 而言，典型地为钢的这种金属合金具有合金元素的以下化学成分(以与材料的总重量相比 所占的重量百分比来表述的值)
成分重量％碳(C)0. 13% +0. 17%铬(Cr)1. 80% +2. 20%
权利要求
1.一种用于往复式压缩机的缸体(10)的填料盘(22)，所述填料盘0 由第一外部盘 (28)和第二内部盘(30)形成，该第二内部盘(30)与所述第一外部盘08)同心，并且在该 第二内部盘(30)内部形成了用于活塞(18)的至少一个密封元件的座部，其特征在于，所述 内部盘(30)或外部盘08)中的至少一个由高强度钢制成，所述高强度钢包含与材料的总 重量相比占以下重量百分比的以下合金元素碳(0. 13% +0. 17% )； 铬(1. 80% +2. 20% )； 镍(9. 50% +10. 50% )； 钴(13. 50% +14. 50% )； 钼(0. 90% +1. 10% )。
2.根据权利要求1所述的填料盘(22)，其特征在于，所述高强度钢还包含与所述材料 的总重量相比占以下重量百分比的以下合金元素铝(0% +0. 015% )； 钛(0% +0. 015% )； 锰(0% +0. 10% )； 硅(0% +0. 10% )； 硫(0% +0. 005% )； 磷(0% +0. 008% )。
3.根据权利要求1或2所述的填料盘(22)，其特征在于，通过真空感应熔炼技术对所 述高强度钢进行熔炼，以及/或者通过真空电弧再熔技术对所述高强度钢进行再熔。
4.根据权利要求3所述的填料盘(22)，其特征在于，所述高强度钢经受塑性变形循环， 以便改进其机械特性。
5.根据权利要求3或4所述的填料盘(22)，其特征在于，通过在受控的气氛中在炉子 内部进行的热循环来使所述高强度钢经受热处理，以便最大化其硬度、韧性和强度的特性。
6.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的填料盘(22)，其特征在于，收缩配合 所述两个同心盘08，30)，以便在所述内部盘(30)上产生张力压缩状态。
7.根据权利要求6所述的填料盘(22)，其特征在于，在所述内部盘(30)上制造一个或 多个轴向通孔(3 ，以便于待供给到所述至少一个密封元件的润滑油通过。
8.一种往复式压缩机，包括根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的一个或多个 填料盘(22)。
全文摘要
本发明描述了一种用于往复式压缩机的缸体(10)的填料盘(22)。填料盘(22)由第一外部盘(28)和第二内部盘(30)形成，第二内部盘(30)同心于第一外部盘(28)，并且在其内部形成了用于活塞(18)的至少一个密封元件的座部。填料盘(22)的至少一部分由通过熔炼过程和随后的塑性变形而获得的高强度金属合金制成。该材料最终经受特殊的热处理，以改进填料盘(22)的总体机械性质。
文档编号F04B53/16GK102076960SQ200980125059
公开日2011年5月25日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者F·基西, M·加诺兹, M·贝拉奇, N·坎波 申请人:诺沃皮尼奥内有限公司