一种用于压缩机的刮油装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于压缩机的刮油装置，所述压缩机包括活塞杆，所述刮油装置包括套装在活塞杆上的骨架油封和刮油环，所述刮油装置还包括固定于压缩机本体上的填料函，而活塞杆穿过填料函，骨架油封和刮油环均设置于填料函内，且填料函用于固定和支撑骨架油封和刮油环。本实用新型所述刮油装置的阻油效果较好、使用寿命较长且相比于现有技术可提高多晶硅产品质量。
【专利说明】
一种用于压缩机的刮油装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种用于压缩机的刮油装置。
【背景技术】
[0002]目前，国际上生产多晶硅的工艺主要有:改良西门子法、硅烷法、硫化床法和薄膜法。其中，采用改良西门子工艺生产的多晶硅产能最大，约占全世界多晶硅总产能的80%。
[0003]改良西门子工艺具体为:将三氯氢硅(SiHCl3)和氢气(?)通入到还原炉内，在11000C的硅芯上发生反应并在硅芯上沉积成多晶硅。其中，氢气作为改良西门子法中生产多晶硅的原料，其使用效率和质量是关键，而且随着多晶硅技术的发展，为降低成本、提高产品质量，需要将还原炉送出的还原尾气送入尾气回收系统，以分离回收氢气，然后，分离回收的氢气经增压后再返回到还原炉内继续发生反应，使氢气得以回收和循环使用。
[0004]在氢气的循环增压过程中，用于增压的压缩机至关重要。其中，往复式压缩机因具有压力范围广、热效率高、适应性强等优点而得到广泛的应用。
[0005]—般地，往复压式缩机主要包括:运动机构、工作机构、机身和辅助系统。其中，工作机构是实现压缩机工作原理的主要部件。具体地，活塞杆在气缸内做周期性往复运动时，活塞与气缸组成的空间(也称为工作容积)周期性地扩大与缩小，当空间扩大时，气缸内的气体膨胀，压力降低，吸入气体;当空间缩小时，气体被压缩，压力升高，排出气体，活塞往复一次，依次完成膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程，总称为一个工作循环。而往复式压缩机按结构形式可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等多种类型。其中，卧式往复压缩机作为小型高压压缩机而特别适用于多晶硅生产中氢气的循环增压。
[0006]在卧式往复压缩机的使用过程中，为避免有油润滑部分的曲轴箱的润滑油漏到无油部分的缸体中而影响输送介质氢气的品质，压缩机内设有刮油器，其包括套装在活塞杆上的刮油环和阻油环。其中，刮油环一般设置有两组，每组两片，每片刮油环均由硬质金属材料(例如铜)制成，且采用三瓣式结构以实现浮动式刮油，具体地，每片刮油环均由三瓣圆形结构组合而成并由弹簧固定，刮油效果较好，但还是有少部分润滑油不能及时刮下来，因此需要与阻油环配合使用；阻油环一般设置有两组，每组三片，每片阻油环均由硬质工程塑料制成，且也采用三瓣式结构以实现浮动式刮油，用以将刮油环未能及时刮下来的剩余的润滑油全部刮下来。
[0007]但是，发明人在实际应用过程中发现，由于刮油环和阻油环均由硬质材料制成且均采用三瓣式结构以浮动刮油，阻油效果一般，因此在多晶硅生产过程中易出现漏油现象。此外，与刮油环配合使用的阻油环在工况运行过程中易磨损，严重影响阻油环使用寿命，经测算阻油环的平均使用寿命只有30至45天;一旦阻油环发生磨损，会使得润滑油通过磨损处渗入而与物料发生反应，并在活塞杆上结垢，从而加速了刮油环和阻油环的磨损，刮油环和阻油环磨损过快将直接导致二者的检修频率过高，极大地增加了检修和使用成本。而且，当刮油环和阻油环磨损严重时还会导致润滑油大量进入气缸内，由于多晶硅的生产过程中对油类物质极其敏感，使用被润滑油污染的输送介质氢气会严重影响多晶硅的质量等级。【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种阻油效果较好、使用寿命较长且相比于现有技术可提高多晶硅产品质量的用于压缩机的刮油装置。
[0009]解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是:
[0010]本实用新型提供一种用于压缩机的刮油装置，所述压缩机包括活塞杆，所述刮油装置包括套装在活塞杆上的骨架油封和刮油环，所述刮油装置还包括固定于压缩机本体上的填料函，而活塞杆穿过填料函，骨架油封和刮油环均设置于填料函内，且填料函用于固定和支撑骨架油封和刮油环。
[0011]优选地，所述压缩机还包括设置于活塞杆首端的十字头，和设置于活塞杆尾端的活塞;骨架油封在活塞杆上的位置相对靠近活塞，而刮油环在活塞杆上的位置相对靠近十字头。
[0012]优选地，骨架油封采用整体式结构。
[0013]优选地，骨架油封采用耐油耐酸的材料制成。
[0014]进一步优选地，骨架油封的刃口采用软质橡胶材料制成，并包裹于活塞杆上。
[0015]优选地，刮油环采用双刃口结构，并采用铜质材料制成。
[0016]优选地，骨架油封采用两组，其中一组包括两个骨架油封，另一组包括一个骨架油封;刮油环采用两组，每组均包括两片刮油环;各组骨架油封和各组刮油环均通过填料函间隔开。
[0017]优选地，填料函与骨架油封间隙配合。
[0018]优选地，填料函采用不锈钢材料制成。
[0019]有益效果:
[0020]本实用新型所述用于压缩机的刮油装置采用骨架油封替代了现有刮油器中的阻油环，从而既可将刮油环未能及时刮下来的剩余的润滑油全部刮下来，又具有较好的阻油效果，因此既能避免在活塞杆上结垢，从而避免磨损刮油环，又能尽量避免在多晶硅的生产过程中出现漏油现象，从而尽量减少润滑油进入气缸内污染输送介质氢气，相应提高了多晶硅的质量等级。而且，骨架油封在工况运行过程中不易磨损，相比于现有的阻油环使用寿命较长，检修和使用成本较低。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例提供的刮油装置的结构示意图。
[0022]图中:I一活塞杆;2—骨架油封;3—刮油环;4一填料函。
【具体实施方式】
[0023]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0024]本实用新型实施例提供一种用于卧式往复压缩机的刮油装置，所述压缩机包括运动机构、工作机构、机身和辅助系统。其中，运动机构包括曲轴、轴承、连杆、十字头和联轴器等，工作机构包括气缸、活塞、活塞杆和气阀等，辅助系统包括润滑系统、冷却系统和调节系统等。由于卧式往复压缩机的结构属于现有技术，因此本实施例不对其结构做具体描述。
[0025]如图1所示，所述刮油装置包括套装在活塞杆上I的骨架油封2和刮油环3。活塞杆I的首端设置有十字头(图中未示出)，而活塞杆I的尾端设置有活塞(图中未示出)。
[0026]从图1中可以看出，骨架油封2在活塞杆I上的位置相对靠近其尾端，即相对靠近活塞，而刮油环3在活塞杆I上的位置相对靠近其首端，即相对靠近十字头。
[0027]所述骨架油封2的作用是将压缩机中需要润滑的部件与气缸隔离，阻止润滑油渗入气缸中污染输送介质氢气，具体包括:密封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。其中，密封体包括底部、腰部、刃口和密封唇等；而加强骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使骨架油封能保持形状及张力。通常，在自由状态下的骨架油封的内径比活塞杆的轴径小，即具有一定的“过盈量”，因而阻油效果较好，具体地，当骨架油封装入油封座和活塞杆上之后，骨架油封的刃口的压力会对活塞杆产生一定的径向压紧力，但经过一段时间运行后，该径向压紧力会迅速减小乃至消失，此时自紧螺旋弹簧的收缩力就会自动补偿该径向压紧力。
[0028]优选地，骨架油封2采用整体式结构，相比于现有技术中采用分体式结构，例如三瓣式结构的阻油环，整体式结构的骨架油封的阻油效果更好。
[0029]优选地，骨架油封2采用耐油耐酸的材料制成。进一步地，骨架油封2的刃口采用软质橡胶材料制成，并包裹于活塞杆I上，相比于现有技术中采用硬质材料制成的阻油环，具有柔韧性的骨架油封既耐磨、又能实现浮动式刮油，故阻油效果更好。
[0030]而且，每个骨架油封2的刃口均朝向压缩机曲轴的方向，且回油槽安装在骨架油封下方，以便刮下来的润滑油流回曲轴箱，达到二次利用的目的。
[0031 ]优选地，刮油环3采用双刃口结构，并采用铜质材料制成，以增强刮油效果。本实施例中，刮油环3也可采用三瓣式结构以实现浮动式刮油。在安装刮油环3时需注意刮油环的入口方向不得装反。
[0032]此外，如图1所示，所述刮油装置还包括固定于压缩机本体(其包括机身等相关部件)上的填料函4，而活塞杆I穿过填料函4，骨架油封2和刮油环3均设置于填料函4内，且填料函4用于固定和支撑骨架油封2和刮油环3，从而起到固定刮油环和骨架油封位置的作用。在实际应用中，需按照骨架油封和刮油环的尺寸加工符合压缩机安装尺寸的填料函。
[0033]填料函4是一种靠填料阻塞泄漏通路的可用于往复式运动的接触式动密封装置，其填料包括纤维织物、橡胶、工程塑料和金属材料等。填料函4可采用不锈钢材料制成。
[0034]优选地，填料函4与骨架油封2间隙配合，以达到更好的固定效果。在填料函中安装骨架油封时应安装到位，不能留有虚位。
[0035]优选地，骨架油封2采用两组，其中一组包括两个骨架油封，另一组包括一个骨架油封;刮油环3采用两组，每组均包括两片刮油环；各组骨架油封2和各组刮油3环均通过填料函4间隔开，从而使每根活塞杆上设有7道密封，同时配合骨架油封的整体性和柔韧性，密封效果更好。
[0036]需要说明的是，上述两组骨架油封和两组刮油环是设置在一根活塞杆上的。实际上，每个压缩机中一般设有两根活塞杆(当然，还可设置更多活塞杆)，相应地，每个压缩机就需要设置四组骨架油封和四组刮油环，其中两组骨架油封和两组刮油环设于一根活塞杆上，剩余两组骨架油封和两组刮油环设于另一根活塞杆上，且每根活塞杆上均设有7道密封。
[0037]发明人经试验验证得知，采用现有技术中的刮油器，则每台压缩机每天排出至少1L的润滑油，而采用本实施例所述刮油装置，每台压缩机每天只排出2L左右的润滑油，可见，采用本实施例所述刮油装置可有效减少润滑油进入气缸的量，阻油效果非常显著；而且，本实施例所述刮油装置的使用寿命达到120天左右，与现有技术中的刮油器的使用寿命只有30至45天相比，极大地提高了使用寿命，减少了检修频率，增加了压缩机的平稳运行时间。
[0038]综上所述，当活塞杆I往复运动时，对于活塞杆I上粘附的润滑油，先由刮油环3将绝大部分的润滑油及时刮下来，再由骨架油封2将剩余的润滑油刮下来，二者配合使用具有很好的刮油效果。而且，本实施例消化吸收了骨架油封2的特点，充分利用了骨架油封2自身的结构，并用其替代了现有技术中的阻油环，能够尽量阻挡从刮油环3渗入的润滑油，阻油效果更好，因而能尽量避免多晶硅的生产过程中出现漏油现象，以及尽量避免润滑油进入气缸内污染输送介质氢气，从而与现有技术相比能显著提高多晶硅的产品质量，具体地，使得多晶硅中碳含量显著降低，因而显著提高了多晶硅的质量等级。
[0039]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于压缩机的刮油装置，所述压缩机包括活塞杆，其特征在于，所述刮油装置包括套装在活塞杆上的骨架油封和刮油环，所述刮油装置还包括固定于压缩机本体上的填料函，而活塞杆穿过填料函，骨架油封和刮油环均设置于填料函内，且填料函用于固定和支撑骨架油封和刮油环。2.根据权利要求1所述的刮油装置，其特征在于，所述压缩机还包括设置于活塞杆首端的十字头，和设置于活塞杆尾端的活塞;骨架油封在活塞杆上的位置相对靠近活塞，而刮油环在活塞杆上的位置相对靠近十字头。3.根据权利要求1所述的刮油装置，其特征在于，骨架油封采用整体式结构。4.根据权利要求1所述的刮油装置，其特征在于，骨架油封采用耐油耐酸的材料制成。5.根据权利要求4所述的刮油装置，其特征在于，骨架油封的刃口采用软质橡胶材料制成，并包裹于活塞杆上。6.根据权利要求1所述的刮油装置，其特征在于，刮油环采用双刃口结构，并采用铜质材料制成。7.根据权利要求1-6中任一项所述的刮油装置，其特征在于，骨架油封采用两组，其中一组包括两个骨架油封，另一组包括一个骨架油封;刮油环采用两组，每组均包括两片刮油环;各组骨架油封和各组刮油环均通过填料函间隔开。8.根据权利要求1-6中任一项所述的刮油装置，其特征在于，填料函与骨架油封间隙配入口 ο9.根据权利要求1-6中任一项所述的刮油装置，其特征在于，填料函采用不锈钢材料制成。
【文档编号】F04B39/00GK205478181SQ201521083783
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】朱文博, 何永健, 刘晓青, 李伟, 蒋建武
【申请人】新特能源股份有限公司