往复式活塞机填料结构设计
往复压缩机填料函结构及原理
• 减压环
--- 通过阻流达到减压的目的
填料环的分类
6
压力
径向环
特点：由一个径向环和一个切向环组成； 单作用密封； 安装时径向环必须置于高压侧。
应用：标准的主密封环型式。
切向环
单作用填料环型式
7
气体从轴向间隙和径向间 隙进入填料盒的杯槽内， 气体压力使切向环与活塞 杆表面及环槽端面形成密 封。
气缸侧
压力
压力
减压环
13
特点：具有轴向/径向分力，用于低压密封。 应用：主填料盒法兰侧的漏气密封；
刮油填料盒法兰侧的脉动密封。
脉动密封环型式
11
带阻流环的填料环组
压力
径向环
切向环
填充聚四氟乙烯
阻流环 Bronze, PEEK, PPS
作用：防止填充聚四氟乙烯材质的密封环在高温高压下变形。
阻流环
12
减压环的作用：
• 降低由进、排气压力波动对填料环的冲击负荷； • 过滤掉体积较大的固体状或颗粒状的杂质进入填料盒。
保护气
联接螺杆
法兰螺栓及螺母
填料环组 冷却水
主填料盒结构
3
• 安装在压缩机两中体之间的隔板上 • 起辅助密封作用 • 通常没有冷却水、不设润滑点
法兰
法兰螺栓及螺母
联接螺杆
中间填料盒结构
填料环组 活塞杆
填料环槽 保护气
4
需要在填料盒内设置水循环的场合：
• 高温、高压工况 • 高转速工况
水循环设置的麻烦：
往复压缩机填料 函
结构与密封原理
1
作用：密封气体，防止其沿活塞杆方向泄漏 型式：主填料盒 / 中间填料盒
主填料盒
中间填料盒
往复式压缩机密封产品-1-填料
双作用填料环工作原理
气体通过轴向间隙 进入填料杯槽内， 气体压力使两个切 向环作用于活塞杆 表面形成密封。
气缸侧
填料环组在环槽 的另一侧面形成 密封。
两个切向环组合在一 起，切口间隙相互覆 盖。
曲轴侧 切向环
切向环
气体被封闭在填料 盒中。
工作压差 排气温度 活塞杆线速度 气体组成 润滑 活塞杆材质 活塞杆表面粗糙度 客户的特殊要求 期望使用寿命 费用
———— ———— ———— ———— ———— ———— ———— ———— ———— ————
填料环的组数、冷却 环的材质、冷却 环的材质、冷却 漏气回收、环的型式与材质 环的材质、润滑点的个数 环的材质 环的材质 选材与设计 选材与设计 选材与设计
脉动密封环型式
压力
径向环-带倒角 径向环-带斜面 切向环
特点：具有轴向分力，用于低压密封。 应用：主填料盒法兰侧的漏气密封；
刮油填料盒法兰侧的脉动密封。
BOT 密封环
传统设计
BOT 环设计
动画演示
BOT 环 — — 一种更耐磨损的填料环！
BOT 密封环
BOT 填料环的特点：
以下场合可以考虑使用：
压力
径向环
切向环
填充聚四氟乙烯
阻流环 Bronze, PEEK, PPS
作用：防止填充聚四氟乙烯密封环在高温高压下变பைடு நூலகம்。
减压环
减压环的作用：
• 降低由于进、排气压力波动造成对填料环的冲击负荷； • 防止杂质、颗粒进入填料盒。
压力
压力
填料环的安装间隙
轴向间隙：保证填料环在环槽中能自由浮动。 径向间隙：防止由于活塞杆的下沉使填料环受压。 切口间隙：补偿填料环的磨损。
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略往复式活塞压缩机是一种常见的压缩机，其结构由压缩机头、气缸体、活塞、连杆、曲轴等部件组成。
对于高压段填料密封的往复式活塞压缩机，目前存在的问题是填料容易磨损、泄漏气体、影响压缩机的工作效率和稳定性。
因此，需要改进填料密封的设计，提高填料的使用效率和密封性能。
改进策略一：采用新型填料材料填料密封材料的选择是解决问题的重要因素。
传统填料密封材料的使用寿命较短，容易磨损、老化和泄漏气体。
因此，可以考虑采用新型高分子材料作为填料密封材料，如氟橡胶、丁基橡胶等。
这些新型材料具有耐高温、抗老化、耐油、耐腐蚀等特性，能够较好地适应高压、高温、高速等环境要求，提高填料的使用寿命和密封性能。
改进策略二：优化填料密封结构填料密封结构是影响填料密封性能的重要因素。
目前，一般采用箱形填料密封结构，其填充密度较低，容易出现漏气和磨损的情况。
因此，需要优化填料密封结构，提高填充密度和密封性能。
一种优化的填料密封结构是扭曲填料密封结构。
扭曲填料密封结构利用扭曲填料将填充密度提高到最大，从而提高密封性能和耐磨性。
扭曲填料密封结构相对于传统填料密封结构，具有较高的效率和更好的密封性能，可以适用于高压、高速、高温的环境要求。
改进策略三：应用新型密封技术随着现代科学技术的发展，新型密封技术已经得到广泛应用。
在高压段填料密封的往复式活塞压缩机中，新型密封技术可以用于改进填料密封的性能。
例如，利用嵌入式密封技术制作活塞和气缸体的密封面，可以有效地避免填料密封材料的磨损和气体泄漏。
同时，应用封隔环技术、盖板密封技术、动态密封技术等，也可以改善填料密封的性能，提高压缩机的工作效率和稳定性。
综上所述，改进高压段填料密封的设计是提高往复式活塞压缩机工作效率和稳定性的重要措施。
可以通过采用新型填料材料、优化填料密封结构、应用新型密封技术等方式，提高填料的使用效率和密封性能，避免填料的磨损和气体泄漏，从而提高压缩机的运行效率和稳定性。
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略往复式活塞压缩机是工业生产中常用的一种压缩设备，其主要工作原理是通过往复运动的活塞将气体压缩成高压气体。
在活塞压缩机中，填料密封是活塞和活塞缸之间的重要部分，影响着活塞运动的顺畅度和密封性能。
而在高压段填料密封的改进策略，将能够提高活塞压缩机的工作效率和稳定性。
一、填料密封的问题及现状目前，往复式活塞压缩机在高压段的填料密封存在一些问题，主要表现在以下几个方面：1. 密封性能较差：填料密封的材料和结构设计不合理，导致密封性能较差，气体泄漏严重，影响了压缩机的压缩效率和能耗。
2. 摩擦阻力大：填料密封在活塞运动时易产生较大的摩擦阻力，加大了活塞的工作负荷，降低了其运行稳定性。
3. 耐磨性差：填料密封在高压段易受到气体流动的冲击和摩擦，导致填料密封的耐磨性较差，需要经常更换和维护。
目前往复式活塞压缩机高压段填料密封的问题较为突出，需要进行改进和优化。
二、填料密封改进的策略1. 优化填料密封材料：选择耐高压、耐磨、耐腐蚀的填料密封材料，确保填料密封在高压段能够有较好的气密性和耐磨性。
2. 改进填料密封结构：优化填料密封的结构设计，减小填料密封与活塞之间的摩擦阻力，降低活塞的工作负荷，提高活塞的运动稳定性。
3. 加强填料密封的润滑功能：在填料密封处增加润滑装置，确保填料密封在活塞运动时能够保持良好的润滑状态，减小填料密封的磨损和摩擦阻力。
4. 提高填料密封的加工精度：严格控制填料密封的加工工艺和尺寸精度，确保填料密封能够与活塞缸配合良好，减少气体泄漏和能量损失。
5. 强化填料密封的检测与维护：建立科学的填料密封检测和维护制度，定期对填料密封进行检测和维护，及时发现并解决填料密封的问题，延长其使用寿命。
通过上述策略的实施，可以有效改进往复式活塞压缩机高压段填料密封的问题，提高其工作效率和稳定性，降低能耗和维护成本，推动整个活塞压缩机行业的发展。
在实际的活塞压缩机生产中，填料密封的改进需要结合现代化的技术应用，以提高改进效果和经济效益。
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略
往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略往复式活塞压缩机是一种广泛应用于各种工业领域的压缩设备，其高压段填料密封对于其工作效率和稳定性至关重要。
在传统的往复式活塞压缩机中，填料密封的问题一直是制约其性能的关键因素之一。
针对这一问题，许多厂家和研究机构都在积极探索改进策略，以提升往复式活塞压缩机的高压段填料密封性能。
本文将就往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略进行探讨和总结。
一、往复式活塞压缩机高压段填料密封的常见问题目前往复式活塞压缩机高压段填料密封存在着以下几个常见问题：1. 密封材料选型难题：目前常用的填料密封材料如PTEE、碳化硅、碳化钛等，虽然具有一定的耐高温、耐腐蚀等性能，但在实际工作中往往存在耐磨性差、易老化等问题，难以满足往复式活塞压缩机高压段的长期稳定运行需求。
2. 密封效果不佳：传统的填料密封结构容易受到工作环境的影响，温度、压力等参数变化都会对密封效果造成一定影响，难以保持稳定的密封性能。
3. 维护成本高：传统往复式活塞压缩机高压段填料密封需要定期更换、维护，维护成本较高。
二、往复式活塞压缩机高压段填料密封的改进策略针对往复式活塞压缩机高压段填料密封存在的问题，可以采取以下几种改进策略：1. 密封材料改进：通过研发新型、耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能更为优越的填料密封材料，以提升密封材料的耐用性和稳定性。
可以尝试采用氧化锆、氮化硼等新型陶瓷材料，或者采用高强度、高韧性的新型聚合物材料，以提升填料密封的使用寿命和性能稳定性。
2. 密封结构改进：设计更为合理、紧密的填料密封结构，采用双端密封、多级密封等方式，以减少填料泄漏，提升密封效果。
在设计上应注意尽量减少填料与活塞摩擦，提高密封结构的工作寿命。
3. 智能化控制技术改进：引入智能化控制技术，通过监测密封温度、压力等参数，实时调节密封结构工作状态，以实现自适应控制，提升密封效果和稳定性。
4. 材料测试及仿真优化：通过材料测试和仿真优化手段，对填料密封材料进行材料性能测试和结构优化设计，以保证填料密封在高压工况下的稳定性和耐用性。
往复压缩机填料密封工作原理
往复压缩机填料密封工作原理往复压缩机的填料密封由填料、填料环和填料压盖组成。
填料通常采用柔性材料，如塑料、橡胶、纤维等。
填料环位于往复压缩机的活塞杆和气缸套之间，起到防止气体泄漏的作用。
填料压盖则是用于固定填料环和填料的装置。
填料密封的工作原理是利用填料材料的可塑性和弹性来达到气体密封的目的。
在往复压缩机运行时，由于活塞上下运动，使得填料环与活塞杆和气缸套之间产生摩擦。
填料填充在填料环中，可以随着活塞的运动而变形，填平活塞杆和气缸套之间的微小间隙，从而达到密封的效果。
填料密封的工作过程可以细分为四个阶段：填料填充、填料变形、填料松弛和装置修复。
填料填充：在往复压缩机启动时，填料通过填料环的缝隙被填充进去，在填料环内部形成一个密封环。
填料的填充过程可以通过手工或者机械装置进行。
填料变形：当活塞开始上升时，由于填料环的受力作用，填料会被压紧。
填料材料可以变形，填平活塞杆和气缸套之间的间隙，确保不会发生泄漏。
填料松弛：当活塞下降时，填料会松弛，以便活塞杆能够顺利通过，同时保持气体的密封性。
填料松弛的程度需要合理控制，过于松弛会导致泄漏，过于紧固则增大了摩擦力和能耗。
装置修复：往复压缩机在使用一段时间后，填料可能会受到磨损或老化，导致泄漏。
此时需要定期或不定期地对填料进行修复或更换，以保证压缩机的正常运行。
总之，填料密封是往复压缩机的关键组成部分，通过填料材料的变形和填料环的压紧来实现气体的密封。
合理的填料密封设计可以有效地减少泄漏，提高往复压缩机的效率和可靠性。
往复活塞压缩机金属平面填料BZ002003686
只斜口密封圈 三 斜口刮 油圈 三、 瓣密封圈 六 径向 切口 刮油圈 密封圈 和刮油圈用拉伸弹簧 密封圈 和刮油圈技术条件
本 施 起 替Ｚ Ｊ ０ ． ８０ 标准自 之日 代 Ｂ ０２ ７ 实 ７ ５－ ２
本标 准由全国压缩机标准化技术委员会提出并归 口。 本标 准主要起草单位 ：咸 阳压缩机厂。
表 １ ｍ ｍ
ｄ Ｈ
基本尺寸
２ ０ ２ ２
２ ５ ２吕
极 限偏差
＿ Ｌ， ｝ ．， 极限偏差 易不尺丁 ｝
Ｄ，
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配用弹簧
Ｊ Ｔ ９１ ２ ５ ＢＩ ０ ．
３ ５ ３ ７
４ ０ ４ ３ ４ ７
０５ ３ ７ ．ｘ ｘ ９
１９－７１ 发布 ９９０－ ２
２ ０－１０ ０００ －１实施
国 家 机 械 工 业 局
发， 布
Ｊ Ｔ ０２２－ １ ９９ Ｂ／ ９１ ． ９
前
言
本标准是对 Ｂ ０． ７ 往复活塞压缩机 金属平面只斜口 Ｚ Ｊ ０５ －８ 《 ７ ２ ２ 刮油圈尺寸》 进行的修订。 修 订时对原标准作了编辑性修改。主要技术内容没有变化。 本标准是 Ｂ １ 往复活塞 Ｊ／ ９０ 《 Ｔ ２ 压缩机 金属 平面填料》 列标准的第 ２部分， 系 该系列 标准 包括
０２ －１ ＋０ ０９ ． ０
７
３ ２ ３ ５ ３ ８
４２
２ ５ ２ ８
０５ ３ ９ ．ｘ ｘ ３
３ 卫 ２５ ． ３６ ２５ ． ３ ３
３２ （ ） ３５
３６ ４ ０ ４５ ５ ０
０５ ｘ９ ．ｘ３ ８
４５
５ ０ ５１ ５ ５
往复活塞式压缩机结构及力学分析
1往复活塞式压缩机结构及力学分析1.1往复活塞式压缩机活塞杆与十字头组件1.1.1活塞杆与十字头组件的组成1.1.2活塞杆与压缩机装配后的垂直跳动量限制与分析1.1.3活塞杆结构设计1.1.4活塞杆与十字头连接方式1.1.5十字头体、滑履、十字头销1.2活塞组件1.2.1活塞结构1.2.2柱塞结构1.2.3毂部设计及与活塞杆的连接方式1.2.4活塞的材料及其质量支承面1.2.5双作用活塞主要尺寸确定和强度计算1.2.6活塞组件失效与修理1.3往复活塞式压缩机活塞杆所受综合活塞力的计算1.3.1往复压缩机的气体力1.3.2往复压缩机的惯性力1.3.3相对运动表面间的摩擦力1.3.4活塞杆所受综合活塞力1.4 往复活塞式压缩机活塞杆强度校核1 往复活塞式压缩机结构及力学分析1.1 往复活塞式压缩机活塞杆与十字头组件1.1.1 活塞杆与十字头组件的组成该组件包括活塞杆、十字头及十字头销三个主要零件，此外还有相应的一些联结零件。
它们处于气缸与机身之间，其一端连接活塞，另一端连接连杆，而十字头滑履又支承在机身滑道上，故处于极为重要的部位。
在压缩机的运行中，该处极易发生事故，并造成重大的破坏，例如连杆小头衬套烧损、活塞杆断裂等。
此外，活塞环、填料非正常失效，往往是活塞杆倾斜引起的。
并且，十字头滑履与滑道之间的间隙还是检验其机身与曲轴、连杆等运动部件总体精度的重要指标，新压缩机的十字头滑履与滑道的间隙应控制在()0.8 1.20000~1Dδ=，其中D 为十字头直径。
1.1.2 活塞杆与压缩机装配后的垂直跳动量限制与分析活塞杆在压缩机运行过程中能否平直运动十分重要。
API618中，对活塞杆的径向跳动的公差作了规定，即水平径向跳动量为0.064mm ±，其垂直径向跳动为在活塞杆热态预期径向跳动的基础上每1mm 行程不大于0.00015Smm ±（S 为活塞行程）。
另有资料指出：活塞杆水平跳动时，如安装合适则一般无需调整，其跳动量一般不会超过0.08mm 。
《往复式压缩机(往复式压缩机工作原理、主要零部件检修标准、关键部位质量关键点)》学习(2)
活塞式往复压缩机的三方面内容：
基本结构 工作原理 主要零部件
一、活塞式压缩机的基本构造及工作工程
1.活塞式压缩机的基本构造
活塞式压缩机虽然种类繁多、结构复杂，但
其基本构造大致相同，如下图所示，主要由三大
部分组成：运动机构（曲轴、轴承、连杆、十字
头、皮带轮或联轴器等）、工作机构（汽缸、活 塞、气阀等）与机身。此外还有三个辅助系统， 即润滑油系统、冷却水系统及调节系统。
活塞式压缩机主要零部件
机 身 气 阀
活 塞
连 杆
曲 轴
一、活塞式压缩机的机身
卧式机身
主要零部件
曲轴
21
图2-7 连杆结构
连杆
23
干式缸套
24
湿式缸套
25
十字头
正反向十字头的辨认
26
气阀
气阀的作用是控制气缸中的气体吸入和排出。气阀的阀片是易
损部件之一。按阀片形状常可分为：环状阀和网状阀。
单作用填料环组型式
单作用填料环组工作原理
双作用填料环组型式
双作用填料环组工作原理
脉动密封环组型式
阻流环
带阻流环的填料环组D24
减压环
减压环的作用：
• 降低由于进、排气压力波动造成对填料环的冲击负荷 • 防止杂质、颗粒进入填料盒
无水冷却填料盒的结构
无水冷却填料盒——为您解决填料盒无水冷却的难题！
(J)
p2 Td Ts ( ) p1
m1 m
Ts
1 n
m1 m
v 1 ( 1)
F P AP
三、活塞式压缩机的分类及型号表示方法 1.活塞式压缩机的分类
按压缩机汽缸级数可分为： （1）单级压缩机 （2）两级压缩机 （3）多级压缩机 按压缩机具有的列数可分为： （1）单列压缩机 （2）双列压缩机 （3）多列压缩机
往复压缩机新型组合填料的研制
往复压缩机新型组合填料的研制随着社会的不断发展和进步，各种领域也在不断地创新和革新。
在产业生产和工业领域中，往复压缩机是非常普遍的设备之一。
往复压缩机主要应用于制冷、空调、人工合成氨、聚氯乙烯、甲醇等行业。
而在这些行业中，往复压缩机需要用到填料来增加传热面积，提高换热效率。
往复压缩机的效能与填料的优劣息息相关，只有研发出优质的填料，才能有效提高往复压缩机的效率。
传统往复压缩机填料所存在的问题市场上流行的填料主要有金属、陶瓷、聚合物和复合材料，但是这些填料都存在一些问题。
金属填料的壁厚度较大，热传导性能较差，而且容易脱落，危害设备的使用寿命，并且在运转过程中会产生噪声。
陶瓷填料具有极高的硬度和抗腐蚀性质，但其热传导效率不足，天然有缺陷，而且价钱较高。
聚合物填料的壁厚度和热传导性能相对较好，但不耐高温，短时间内难以承受高温，容易损坏，需要不断更换。
综合上述，传统填料在一定程度上都无法满足现代往复压缩机的生产需求。
往复压缩机新型组合填料的研制针对传统填料问题，研究人员在金属、陶瓷、聚合物等材料基础上进行了新型组合填料研制。
新型组合填料采用了传统填料的优点，避免了其缺陷，实现了更加完美的性能。
它具有以下特点：1.材料选择：在选择材料上，选择了一些高强度、耐磨、耐热、阻燃等多种特性材料，进而使填料具有更高的抗氧化性能、抗冲击性能和承载能力。
2.结构设计：新型组合填料在结构设计上更加科学，利用了传热学的原理，增加传热面积，提高效率，并且减少了噪音污染问题。
3.生产工艺：新型组合填料采用先进的生产技术，严格控制工艺，保证了填料的质量和性能，并且能够适用于不同的压缩机。
4.经济性：新型组合填料综合了各种优点，大大降低了成本，因此在使用期间会更加经济实惠。
总结新型组合填料的研制为现代往复压缩机填料问题的解决带来了新的契机。
新型组合填料具有完全不同于传统填料的优点，通过优化设计和生产工艺，提高了往复压缩机的性能，为企业的生产带来了更多的效益。