本实用新型涉及一种用于密封活塞缸的密封结构。
背景技术：
对于高压活塞缸，活塞杆伸出的一端一般设有密封腔，密封腔也称作填料盒，原先的密封腔中由5组填料密封环组成，材料为PTFE(聚四氟乙烯)，其每组的填料密封环由两个不规则的四瓣状密封环交错叠加而成。在填料密封环分别套入直径为50mm的活塞杆中时，每组四瓣状的密封环在外圈预紧弹簧的收紧作用下抱紧活塞杆，同时四瓣状密封环张开后产生的间隙会在填料密封环磨损后在预紧弹簧的作用下，不断收紧，从而实现填料盒装置与活塞杆之间密封的效果。
但是，由于该填料盒装置内的填料密封环为不对称的四瓣状结构，在填料密封出现磨损后，四瓣状密封环在预紧弹簧的收紧作用下，其收缩量、磨损程度均为不规则变化，最终造成四瓣状密封环中尺寸小的两瓣密封环磨损较大，并在过快的磨损后，四瓣状密封环无法有效抱紧活塞杆，直接影响其密封效果。从而使高压压缩机在运行过程中出现漏气现象，造成压缩机工作效率降低。并且，该填料盒装置在更换过程中，必须对缸盖、活塞、活塞杆、填料装置等部件进行整体拆卸，其中活塞上活塞环、十字头固定螺栓等部位的紧固调整拆卸操作难度较大，维护拆装频率过高对设备存在一定隐患。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于密封活塞缸的密封结构，能够提高活塞缸的密封性能，结构简单，安装方便。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于密封活塞缸的密封结构，采用如下技术方案：一种用于密封活塞缸的密封结构，所述活塞缸的口部设有圆柱形的密封腔，密封腔的底部中心位置设有供活塞杆伸出的第一中心孔，活塞杆从第一中心孔中伸出；所述密封腔中填充多个第一密封环，第一密封环包括多个绕活塞杆旋转对称设置的第一密封块，第一密封块具有与活塞杆的外表面密封配合的第一内弧面及朝向密封腔内侧壁的第一外弧面，第一外弧面上沿其圆周方向设有第一凹槽，组成第一密封环的各第一密封块由第一弹性箍抱紧在活塞杆的周围，第一弹性箍位于第一凹槽中。
优选地，组成第一密封环的各第一密封块形状相同。
优选地，所述第一密封环由3个绕活塞杆设置的第一密封块组成。
优选地，所述密封腔中填充多个第二密封环，第二密封环包括多个绕活塞杆旋转对称设置的第二密封块，第二密封块具有与活塞杆的外表面密封配合的第二内弧面及朝向密封腔内侧壁的第二外弧面，第二外弧面上沿其圆周方向设有第二凹槽，组成第二密封环的各第二密封块由第二弹性箍抱紧在活塞杆的周围，第二弹性箍位于第二凹槽中。
进一步地，组成第二密封环的各第二密封块形状相同。
进一步地，所述第二密封环包括3个绕活塞杆设置的第二密封块及三个压紧块；每个第二密封块的第二外弧面的两端各设有一个承压面，相邻的两个第二密封块上的相邻承压面平齐；所述压紧块具有朝向密封腔内侧壁的第三弧面和压在所述承压面上的压紧面，每个压紧块的压紧面同时压在相邻的两个第二密封块上的相邻承压面上；所述第三弧面(19)上设有第三凹槽，所述第二弹性箍卡在第三凹槽中。
进一步地，所述密封腔的口部设有压板，压板将第一密封环和第二密封环压紧在密封腔中；活塞杆从压板中心位置的第二中心孔伸出。
进一步地，所述第一密封块、第二密封块和压紧块均由碳纤维增强聚四氟乙烯制成。
进一步地，所述第一密封环和第二密封环交错地层叠设置。
更进一步地，所述第一密封环具有平行于活塞杆的第一定位孔，第一定位孔设置在第一密封块上；第二密封环具有平行于活塞杆的第二定位孔，第二定位孔设置在第二密封块上；第一定位孔与第二定位孔同轴对准时，相邻的两个第一密封块之间的第一接缝与相邻的两个第二密封块之间的第二接缝分布在活塞杆周围的不同位置。
如上所述，本实用新型涉及的一种用于密封活塞缸的密封结构，具有以下有益效果：在利用本发明的一种用于密封活塞缸的密封结构密封活塞缸时，由于各第一密封块旋转对称地围绕在活塞杆的周围，且各第一密封块的第一内弧面与活塞杆的外表面密封配合；这样，活塞杆就与各第一密封块的第一内弧面均匀地摩擦，各第一密封块的第一内弧面均匀地受到磨损，则第一弹性箍就能抱紧各第一密封块使得各第一密封块均匀、同步地向内收缩而依然保持与活塞杆密封接触。因此能够提高活塞缸的密封性能，由此，本发明的一种用于密封活塞缸的密封结构，结构简单，安装方便。
附图说明
图1显示为本发明的一种用于密封活塞缸的密封结构的示意图。
图2显示为第一密封环的正视图。
图3显示为沿第一密封环直径方向剖切的剖面视图。
图4显示为第二密封环的正视图。
图5显示为沿第二密封环直径方向剖切的剖面视图。
图6显示为第一密封环与第二密封环同轴叠置在一起、第一定位孔和第二定位孔对准的状态示意图；图中的虚线表示第二密封环部分接缝处的轮廓线。
图7所示为从活塞杆轴向观察的第一密封环和第二密封环同轴叠置在一起的状态示意图。
元件标号说明
1 活塞缸 15 第二外弧面
2 活塞 16 第二凹槽
3 密封腔 17 第二弹性箍
4 活塞杆 18 承压面
5 第一中心孔 19 第三弧面
6 第一密封环 20 压紧面
7 第一密封块 21 第三凹槽
8 第一内弧面 22 压板
9 第一外弧面 23 第二中心孔
10 第一凹槽 24 第一定位孔
11 第一弹性箍 25 第二定位孔
12 第二密封环 26 第一接缝
13 第二密封块 27 压紧块
14 第二内弧面 28 第二接缝
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所述为一种活塞缸1的结构，活塞缸1中设有活塞2，活塞2上连接有活塞杆4，活塞杆4从活塞缸1的口部伸出。
如图1至图3所示，本实用新型提供一种用于密封活塞缸的密封结构，所述活塞缸1的口部设有圆柱形的密封腔3，密封腔3的底部中心位置设有供活塞杆4伸出的第一中心孔5，活塞杆4从第一中心孔5中伸出；所述密封腔3中填充多个第一密封环6，第一密封环6包括多个绕活塞杆4旋转对称设置的第一密封块7，第一密封块7具有与活塞杆4的外表面密封配合的第一内弧面8及朝向密封腔3内侧壁的第一外弧面9，第一外弧面9上沿其圆周方向设有第一凹槽10，组成第一密封环6的各第一密封块7由第一弹性箍11抱紧在活塞杆4 的周围，第一弹性箍11位于第一凹槽10中。在利用本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构密封活塞缸1时，由于各第一密封块7旋转对称地围绕在活塞杆4的周围，且各第一密封块7的第一内弧面8与活塞杆4的外表面密封配合；这样，活塞杆4就与各第一密封块 7的第一内弧面8均匀地摩擦，各第一密封块7的第一内弧面8均匀地受到磨损，则第一弹性箍11就能抱紧各第一密封块7使得各第一密封块7均匀、同步地向内收缩而依然保持与活塞杆4密封接触。因此能够提高活塞缸1的密封性能，由此，本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构，结构简单，安装方便。
如图2和图3所示，作为一种优选的实施方式，组成第一密封环6的各第一密封块7形状相同。这样，既能够保证组成第一密封环6的各第一密封块7被活塞杆4均匀地磨损，从而使得第一弹性箍11能够将组成第一密封环6的各第一密封块7均匀、同步地抱紧在活塞杆 4上。而且，各第一密封块7形状相同，有利于加工制造和装配的替换性。第一密封环6有多个第一密封块7组成，优选地，所述第一密封环6由3个绕活塞杆4设置的第一密封块7 组成。
为了使得活塞缸1能够更好地被密封，如图1所示，所述密封腔3中填充多个第二密封环12，如图4、图5和图6所示，第二密封环12包括多个绕活塞杆4旋转对称设置的第二密封块13，第二密封块13具有与活塞杆4的外表面密封配合的第二内弧面14及朝向密封腔3 内侧壁的第二外弧面15，第二外弧面15上沿其圆周方向设有第二凹槽16，组成第二密封环 12的各第二密封块13由第二弹性箍17抱紧在活塞杆4的周围，第二弹性箍17位于第二凹槽16中。优选地，组成第二密封环12的各第二密封块13形状相同，第二密封环12包括3 个绕活塞杆4设置的第二密封块13及三个压紧块27；每个第二密封块13的第二外弧面15 的两端各设有一个承压面18，相邻的两个第二密封块13上的相邻承压面18平齐；所述压紧块27具有朝向密封腔3内侧壁的第三弧面19和压在所述承压面18上的压紧面20，每个压紧块27的压紧面20同时压在相邻的两个第二密封块13上的相邻承压面18上；所述第三弧面(19)上设有第三凹槽21，所述第二弹性箍17卡在第三凹槽21中。这样，第二密封环12由 3个第二密封块13和3个压紧块27组成，压紧块27能够将第二弹性箍17的抱紧力均匀地传递到第二密封块13上，使得第二密封块13与活塞杆4之间的压力分布更为均匀，从而使得各第二密封块13受到活塞杆4均匀地摩擦，以防止第二密封块13受到的磨损不均匀而使得第二密封块13与活塞杆4之间产生缝隙。为了使得密封腔3中的第一密封环6和第二密封环12对活塞杆4起到更好的密封作用，所述密封腔3的口部设有压板22，压板22将第一密封环6和第二密封环12压紧在密封腔3中；活塞杆4从压板22中心位置的第二中心孔23伸出。
在本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构中，组成第一密封环6的第一密封块7、组成第二密封环12的第二密封块13和压紧块27均由弹性的密封材料制成，优选地，所述第一密封块7、第二密封块13和压紧块27均由碳纤维增强聚四氟乙烯(CFRP)制成。这种碳纤维增强聚四氟乙烯(CFRP)材料所具有优良的化学和物理性能，用碳纤维增强聚四氟乙烯 (CFRP)材料作成的密封环具有较长的使用寿命，弹性良好、具有优异的自润滑性能、阻力小(摩擦系数小)、热变形小、导热系数大(即散热性好)等特点。
如图1所示，作为一种优选的实施方式，所述第一密封环6和第二密封环12交错地层叠设置。图7所示为从活塞杆4轴向观察的第一密封环6和第二密封环12同轴叠置在一起的状态示意图；为了便于区分第一密封环6的轮廓线和第二密封环12的轮廓线，第一密封环6的轮廓线采用实线表示，第二密封环12的轮廓线采用虚线表示；由于第一密封环6的内径和外径相等，所以第一密封环6和第二密封环12的内径和外径重叠显示为实线，图中虚线显示的部分为组成第二密封环12的第二密封块13和压紧块27之间的缝隙轮廓线。请参考图2，相邻的两个第一密封块7的相邻端面之间具有第一接缝26，所述第一密封环6具有平行于活塞杆4的第一定位孔24，第一定位孔24设置在组成第一密封环6的其中一个第一密封块7上；请参考图4，相邻的两个第二密封块13的相邻端面之间具有第二接缝28，第二密封环12具有平行于活塞杆4的第二定位孔25，第二定位孔25设置在组成第二密封环12的其中一个第二密封块13上。如图7所示，第一定位孔24与第二定位孔25同轴对准时，相邻的两个第一密封块7之间的第一接缝26与相邻的两个第二密封块13之间的第二接缝28分布在活塞杆4 周围的不同位置。优选地，第一接缝26的宽度为2毫米，第二接缝28的宽度为1.5毫米。
以下通过应用实例对本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构进行说明，将本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构应用在车间膨丝工段二氧化碳回收系统中的高压压缩机上。采用为五个第一密封环和5个第二密封环套在活塞杆上，第一密封环和第二密封环的外径均为78mm，第一密封环和第二密封环的内径均为50mm，第一密封环和第二密封环的厚度均为7.6mm，第一密封环的第一接缝26宽度为2mm，第二密封环的第二接缝宽度为1.5mm，高压压缩机在工作过程中，通过活塞的往复运动将进入活塞缸的气体二氧化碳进行压缩，提高其压力至28-30bar，使其成为高温高压的二氧化碳气体后进入HE12冷凝器冷凝或直接进入工艺罐。期间，本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构起到了密封作用，避免高压的二氧化碳气体泄漏，影响高压压缩机的工作效率。改进前，仅在高压压缩机工作作用下，高压储气罐内的气体压力降低平均约20kpa/分钟，改进后，该活塞缸的密封结构使用寿命从改进前的3个月增加到目前的改进完成后的6个月，有效降低了备件的损耗，延长了相关部件的维护保养周期。并且改进后可使用国产的活塞填料盒装置组件，相比进口填料盒装置组件,在价格上有了大幅的降低，国产活塞填料盒装置组件一套价格仅11059.83元，而进口活塞填料装置组件一套价格为168420.33元，同时国产备件的准备周期也大大缩短，一套国产活塞填料盒装置组件申购周期为一个月时间，而进口活塞填料盒装置组件申购周期需要半年的时间。
基于上述实施例的技术方案，本实用新型的一种用于密封活塞缸的密封结构能够使得密封环均匀磨损，从而保证密封环与活塞杆均匀地密封接触，从而提高活塞缸的密封性能，结构简单，安装方便。
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。