一种浮动密封环、浮动密封组件及应用其的压缩机和容积泵的制作方法

本发明涉及旋转压缩机和容积泵领域。更具体地说，本发明涉及一种浮动密封环、浮动密封组件及应用其的压缩机和容积泵。

背景技术：

1、旋转压缩机或容积泵是增压设备，同时兼备泵与压缩机功能特性，可广泛用于油气混输、排水采气等生产需求主要适用场景适应天然气、水、轻质油等介质的单一输送或混合输送，具有结构紧凑、抽负压、振动小、噪音低、远程设置及监控、无人值守等特点。这种旋转压缩机和容积泵的端面密封性能是保证其工作可靠的关键因素。端面密封设计不当就会导致内部泄漏增加，降低机器的性能。严重会导致压缩机或容积泵失效。现有的密封组件存在吸气腔和压缩腔介质窜动，转子系统和耐磨衬板之间磨损严重，转子系统的端面密封效果差的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种浮动密封环、浮动密封组件及应用其的压缩机和容积泵，有效地实现了对流体介质泄漏的密封；还改善了传统的密封方式，变端面密封方式从滑动摩擦变为滚动摩擦。降低磨损面积，减缓磨损，有利于保持旋转压缩机寿命。

2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种浮动密封环，包括：浮动密封环主体，其纵向截面呈半马鞍形浮动式；其中，所述浮动密封环主体轴向朝内的一侧设置有轴向环槽，所述浮动密封环主体顶部向外侧过度向下倾斜设置有斜坡状的径向环槽。

3、优选的是，所述径向环槽由浮动密封环主体顶部向浮动密封环主体朝外的一侧为向下倾斜1°的斜坡状结构。

4、优选的是，所述径向环槽设置有径向密封圈；所述轴向环槽内安装有钢球。

5、本发明还提供了一种浮动密封组件，包括：轴承、耐磨衬板、o型密封圈和如权利要求1至3中任一项所述的浮动密封环；

6、轴承外圈对应径向环槽处开设有内锥面；所述径向环槽通过径向密封圈与轴承外圈的内锥面是密封的；所述钢球与轴承外圈接触；通过径向密封圈、浮动密封环、o型密封圈和轴承外圈形成密闭环形空间；

7、所述轴承外圈上开设有流通孔，所述流通孔与密闭环形空间连通。

8、优选的是，轴承外圈与耐磨衬板具有间隙。

9、优选的是，所述浮动密封环内侧下部设置有弧形槽，用于安装所述o型密封圈。

10、优选的是，所述径向密封圈与径向环槽、轴承外圈为过盈接触密封。

11、本发明还提供了一种旋转压缩机，包括：

12、工作腔室，由缸体和耐磨衬板围成。

13、主轴穿过工作腔室，主轴中心线与工作腔室中心线重合，工作腔室为n个，n≥2；

14、单个工作腔室内，轴承外圈偏心套设在主轴上，耐磨衬板和轴承外圈之间设置所述的浮动密封组件。

15、本发明还提供了一种容积泵，包括所述的压缩机。

16、本发明至少包括以下有益效果：

17、1)浮动密封环径向与轴承外圈之间保持一定的间隙，可以自由浮动，但不能与轴承外圈一起转动，只能作径向滑移浮动，并在重力作用下与轴承外圈中心保持一定的偏心。当轴承外圈转动时，高压油输入油液在轴承外圈与浮动密封环的径向间隙处形成油膜。因受轴承外圈转动时产生油楔动力的作用，使油膜内保有一定的油膜压力，使浮动密封环能自动维持与轴承外圈中心“对中”，从而使间隙量大大减小，有效地实现了对流体介质泄漏的密封。

18、2)浮动密封环的o型圈密封接触表面宽度为0.2～0.3mm，内部的锥形间隙有利于润滑油进入密封面。润滑油通过毛细作用、旋转时的离心作用以及密封腔内温升后内压增大的作用进入密封间隙，形成一层很薄的油膜，从而实现密封、润滑及冷却，同时还可避免浮动密封环接触端面过度磨损发热所引起的橡胶圈老化变形、失去弹性。当浮动密封环工作面磨损时，橡胶圈的弹性还可起到一定的自动补偿作用。

19、3)传统的旋转压缩机，端面密封是滑动摩擦。浮动密封环轴向沟槽内安装的耐摩擦的钢球，除了对工作腔内的耐磨衬板和轴承外圈起到定位的作用。还改善了传统的密封方式，变端面密封方式从滑动摩擦变为滚动摩擦。降低磨损面积，减缓磨损，有利于保持旋转压缩机寿命。

20、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种浮动密封环，其特征在于，包括：浮动密封环主体，其纵向截面呈半马鞍形浮动式；其中，所述浮动密封环主体轴向朝内的一侧设置有轴向环槽，所述浮动密封环主体顶部向外侧过度向下倾斜设置有斜坡状的径向环槽。

2.如权利要求1所述的浮动密封环，其特征在于，所述径向环槽由浮动密封环主体顶部向浮动密封环主体朝外的一侧为向下倾斜1°的斜坡状结构。

3.如权利要求1所述的浮动密封环，其特征在于，所述径向环槽设置有径向密封圈；所述轴向环槽内安装有钢球。

4.一种浮动密封组件，其特征在于，包括：轴承、耐磨衬板、o型密封圈和如权利要求1至3中任一项所述的浮动密封环；

5.如权利要求4所述的浮动密封组件，其特征在于，轴承外圈与耐磨衬板具有间隙。

6.如权利要求5所述的浮动密封组件，其特征在于，所述浮动密封环内侧下部设置有弧形槽，用于安装所述o型密封圈。

7.如权利要求5所述的浮动密封组件，其特征在于，所述径向密封圈与径向环槽、轴承外圈为过盈接触密封。

8.一种旋转压缩机，其特征在于，包括：

9.一种容积泵，其特征在于，包括如权利要求8所述的压缩机。

技术总结
本发明公开了一种浮动密封环、浮动密封组件及应用其的压缩机和容积泵，包括：浮动密封环主体，其纵向截面呈半马鞍形浮动式；其中，所述浮动密封环主体轴向朝内的一侧设置有轴向环槽，所述浮动密封环主体顶部向外侧过度向下倾斜设置有斜坡状的径向环槽。本发明有效地实现了对流体介质泄漏的密封；还改善了传统的密封方式，变端面密封方式从滑动摩擦变为滚动摩擦。降低磨损面积，减缓磨损，有利于保持旋转压缩机寿命。

技术研发人员：邹艳,代琼曦,徐林,张志广
受保护的技术使用者：中石化石油机械股份有限公司研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17