CN102312835B - 一种罗茨压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于高压条件的罗茨压缩机，在机壳内设有主动叶轮轴和从动叶轮轴，在机壳的两侧设有驱端侧板和齿轮端侧板，在齿轮端侧板外侧设有齿轮箱壳；机壳的内腔室分成3段，机壳叶轮段位于机壳的中部，两边分别是机壳左、右隔板段，左、右隔板分别布置在机壳左、右隔板段内，位于主动叶轮轴和从动叶轮轴的叶轮段的两侧，在左、右隔板与主动叶轮轴、从动叶轮轴的轴颈之间分别设有4个气体用机械密封，在左、右隔板的外侧机壳的内壁上都设有密封圈，用压板紧固在隔板上。本发明的罗茨压缩机方案具有工作转速较低、使用寿命较长、成本较低等优点，可在1MPa左右安全运行，并可适合将现成的罗茨风机改造成罗茨压缩机。
Description
技术领域
本发明涉及一种罗茨压缩机，尤其是一种用于高压闭式循环的压缩机。
背景技术
工艺气体循环所采用的压缩机通常要求无油、进出口都要耐高压。而现成的压缩机产品如活塞式、螺杆式大多需要用油润滑，且从大气压吸气。离心式压缩机虽然是无油的，但所需转速很高，需要配套增速器和稀油站等价格不菲的设备，系统比较复杂，目前市场上亦并未有系列化产品。
虽然罗茨风机是一种普遍使用的通用机械设备。但其结构是按常压下吸气设计的，不能耐高压，且其轴端密封简单，在大气压附近工作虽然漏气量不大，而一旦用于高压则泄漏问题不容忽视。
发明内容
本发明提供一种能够承受高压且便于将现有的罗茨风机改造成罗茨压缩机的罗茨压缩机。
本发明采用如下技术方案：
一种罗茨压缩机，包括：机壳，在机壳上设有气体进口和气体出口，在机壳内设有主动叶轮轴和从动叶轮轴，在机壳的左侧设有驱端侧板，在机壳的右侧设有齿轮端侧板，在齿轮端侧板外侧设有齿轮箱壳，在驱端侧板和齿轮端侧板上都设有与主动叶轮轴和从动叶轮轴的中心距相同的2个台阶状孔，在驱端侧板的2个台阶孔内分别装有第一密封圈、第三密封圈和第一轴承、第三轴承，在齿轮端侧板的2个台阶孔内分别装有第二密封圈、第四密封圈和第二轴承、第四轴承，主动叶轮轴的左端轴颈依次套在第一密封圈和第一轴承的内孔中，驱动轴端延伸至驱端侧板的外侧，在第一轴承的外侧设有带孔的主动轴承压盖，主动轴承压盖固定在驱端侧板上，主动叶轮轴的右端轴颈依次套在第二密封圈和第二轴承的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳内，从动叶轮轴的左端轴颈依次套在第三密封圈和第三轴承的内孔中，在第三轴承的外侧设有从动轴承压盖，从动轴承压盖也固定在驱端侧板上；从动叶轮轴的右端轴颈依次套在第四密封圈和第四轴承的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳内，在齿轮箱壳内有一对相互啮合的齿轮，且相啮合的齿轮上设有圆锥台孔，分别被装在主动叶轮轴和从动叶轮轴的圆锥台轴颈上，轴端都用圆螺母及止动垫圈固定；其特征在于，机壳的腔室分成3段，机壳叶轮段位于机壳的中部，两边分别是机壳左隔板段和机壳右隔板段，机壳叶轮段的腔室截面是2个圆柱面相交形成的8字形，而在机壳左隔板段和机壳右隔板段的腔室截面都是由2个半圆和2条直线组成的长圆形，在机壳左隔板段和机壳右隔板段分别连接有左隔板和右隔板，左隔板和右隔板的外形与上述机壳左、右隔板段腔室的长圆形截面一致，左隔板和右隔板的中部都设有与主动叶轮轴和从动叶轮轴的中心距相同的2个安装气体用机械密封的通孔，所述左隔板和右隔板分别位于上述主动叶轮轴的叶轮段和从动叶轮轴的叶轮段的两侧，套在主动叶轮轴的轴颈和从动叶轮轴的轴颈上，且与叶轮保持一定的轴向间隙，在左隔板和右隔板与主动叶轮轴的轴颈之间分别设有第一气体用机械密封和第二气体用机械密封，在左隔板和右隔板与从动叶轮轴的轴颈之间分别设有第三气体用机械密封和第四气体用机械密封，所述左隔板和右隔板与机壳之间的连接固定采用4至8个定位销，在左隔板的外侧机壳的内壁上设有左密封圈，所述左密封圈由左压板紧固在左隔板上，在右隔板的外侧机壳的内壁上设有右密封圈，所述右密封圈由右压板紧固在右隔板上；在机壳和左隔板或右隔板上设有贯通的对应于所述各气体用机械密封的密封气供气通道，与并在机壳外表面设有螺纹连接的进气管接头。
比较好的是左压板或右压板都分为2个半圆压板和2个直压板。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
①可以将现成的罗茨风机改造成罗茨压缩机，将高压部分限制在筒形机壳的中部，由于高压条件下容积流量减少，因而需要将叶轮段长度减少，正好可利用叶轮段长度减少所节省的空间布置隔板和机械密封，而其两端的侧板、压盖、齿轮箱壳体依然不承受压力，运行安全可靠。采用上述发明方案利用现成的罗茨风机已进行了实际的改造，改造后的罗茨压缩机可以在1MPa条件下安全运行。
②由于隔板的形状和孔位置的加工精度可以通过数控线切割工艺来保证，如果开发罗茨压缩机产品也同样可以采用本发明方案，可以填补在通用机械领域高压低压头工艺流体压缩机产品的空白。
③与离心式压缩机相比，由于罗茨压缩机的工作转速较低，避免了离心式压缩机因转速很高，需要配套价格不菲的增速器和稀油站及系统较复杂等麻烦问题。
④虽然罗茨压缩机需要采用4个气体用机械密封，但比离心式压缩机所采用的高转速的气体用机械密封价格便宜，与离心式压缩机系统相比，成本可大大降低，且因转速较低而使用寿命较长。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图主视图；
图2是本发明实施例的结构示意图俯视图；
图3是本发明实施例的结构示意图左视图。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，一种罗茨压缩机，包括：机壳1，在机壳1上设有气体进口1-1和气体出口1-2，在机壳1内设有主动叶轮轴2和从动叶轮轴3，在机壳1的左侧设有驱端侧板4，在机壳1的右侧设有齿轮端侧板5，在齿轮端侧板5外侧设有齿轮箱壳6，在驱端侧板4和齿轮端侧板5上都设有与主动叶轮轴2和从动叶轮轴3的中心距相同的2个台阶状孔，在驱端侧板4的2个台阶孔内分别装有第一密封圈7-1、第三密封圈7-3和第一轴承8-1、第三轴承8-3，在齿轮端侧板5 的2个台阶孔内分别装有第二密封圈 7-2、第四密封圈 7-4和第二轴承8-2、第四轴承 8-4，主动叶轮轴2的左端轴颈依次套在第一密封圈7-1和第一轴承8-1的内孔中，驱动轴端延伸至驱端侧板4的外侧，在第一轴承的外侧设有带孔的主动轴承压盖9，主动轴承压盖9固定在驱端侧板4上，主动叶轮轴2的右端轴颈依次套在第二密封圈7-2和第二轴承8-2的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳6内，从动叶轮轴3的左端轴颈依次套在第三密封圈7-3和第三轴承8-3的内孔中，在第三轴承的外侧设有从动轴承压盖10，从动轴承压盖10 也固定在驱端侧板4上；从动叶轮轴2的右端轴颈依次套在第四密封圈7-4和第四轴承8-4的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳6内，在齿轮箱壳6内有一对相互啮合的齿轮11，且相啮合的齿轮11上设有圆锥台孔，分别被装在主动叶轮轴2和从动叶轮轴3的圆锥台轴颈上，轴端都用圆螺母12及止动垫圈13固定；其特征在于，机壳的腔室分成3段，机壳叶轮段1-1位于机壳的中部，两边分别是机壳左隔板段1-2和机壳右隔板段1-3，机壳叶轮段1-1的腔室截面是2个圆柱面相交形成的8字形，而在机壳左隔板段1-2和机壳右隔板段1-3的腔室截面都是由2个半圆和2条直线组成的长圆形，在机壳左隔板段1-2和机壳右隔板段1-3分别连接有左隔板14-1和右隔板14-2，左隔板14-1和右隔板14-2的外形与上述机壳左、右隔板段腔室的长圆形截面一致，左隔板14-1和右隔板14-2的中部都设有与主动叶轮轴2和从动叶轮轴3的中心距相同的2个安装气体用机械密封15的通孔，所述左隔板14-1和右隔板14-2分别位于上述主动叶轮轴2的叶轮段和从动叶轮轴3的叶轮段的两侧，套在主动叶轮轴2的轴颈和从动叶轮轴3的轴颈上，且与叶轮保持一定的轴向间隙，在左隔板14-1和右隔板14-2与主动叶轮轴2的轴颈之间分别设有第一气体用机械密封15-1和第二气体用机械密封15-2，在左隔板14-1和右隔板14-2与从动叶轮轴3的轴颈之间分别设有第三气体用机械密封15-3和第四气体用机械密封15-4，所述左隔板14-1和右隔板14-2与机壳1之间的连接固定采用4至8个定位销16，在左隔板14-1的外侧机壳1的内壁上设有左密封圈17-1，所述左密封圈17-1由左压板18-1紧固在左隔板14-1上，在右隔板14-2的外侧机壳1的内壁上设有右密封圈17-2，所述右密封圈17-2由右压板18-2紧固在右隔板14-2上；在机壳1和左隔板14-1或右隔板14-2上设有贯通的对应于所述各气体用机械密封16的密封气供气通道，并在机壳1外表面设有螺纹连接的进气管接头19。
本发明的罗茨压缩机的左压板18-1或右压板18-2都分为2个半圆压板18-3和2个直压板18-4。
上述罗茨压缩机方案也可以适合上下布置叶轮轴的罗茨压缩机。
Claims (2)
1.一种罗茨压缩机，包括：机壳(1)，在机壳(1)上设有气体进口(1-1)和气体出口(1-2)，在机壳(1)内设有主动叶轮轴(2)和从动叶轮轴(3)，在机壳(1)的左侧设有驱端侧板(4)，在机壳(1)的右侧设有齿轮端侧板(5)，在齿轮端侧板(5)外侧设有齿轮箱壳(6)，在驱端侧板(4)和齿轮端侧板(5)上都设有与主动叶轮轴(2)和从动叶轮轴(3)的中心距相同的2个台阶状孔，在驱端侧板(4)的2个台阶孔内分别装有第一密封圈(7-1)、第三密封圈(7-3)和第一轴承(8-1)、第三轴承(8-3)，在齿轮端侧板(5)的2个台阶孔内分别装有第二密封圈(7-2)、第四密封圈(7-4)和第二轴承(8-2)、第四轴承(8-4)，主动叶轮轴(2)的左端轴颈依次套在第一密封圈(7-1)和第一轴承(8-1)的内孔中，驱动轴端延伸至驱端侧板(4)的外侧，在第一轴承的外侧设有带孔的主动轴承压盖(9)，主动轴承压盖(9)固定在驱端侧板(4)上，主动叶轮轴(2)的右端轴颈依次套在第二密封圈(7-2)和第二轴承(8-2)的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳(6)内，从动叶轮轴(3)的左端轴颈依次套在第三密封圈(7-3)和第三轴承(8-3)的内孔中，在第三轴承的外侧设有从动轴承压盖(10)，从动轴承压盖(10)也固定在驱端侧板(4)上；从动叶轮轴(2)的右端轴颈依次套在第四密封圈(7-4)和第四轴承(8-4)的内孔中，延伸并进入齿轮箱壳(6)内，在齿轮箱壳(6)内有一对相互啮合的齿轮(11)，且相啮合的齿轮(11)上设有圆锥台孔，分别被装在主动叶轮轴(2)和从动叶轮轴(3)的圆锥台轴颈上，轴端都用圆螺母(12)及止动垫圈(13)固定；其特征在于，机壳的腔室分成3段，机壳叶轮段(1-1)位于机壳的中部，两边分别是机壳左隔板段(1-2)和机壳右隔板段(1-3)，机壳叶轮段(1-1)的腔室截面是2个圆柱面相交形成的8字形，而在机壳左隔板段(1-2)和机壳右隔板段(1-3)的腔室截面都是由2个半圆和2条直线组成的长圆形，在机壳左隔板段(1-2)和机壳右隔板段(1-3)分别连接有左隔板(14-1)和右隔板(14-2)，左隔板(14-1)和右隔板(14-2)的外形与上述机壳左、右隔板段腔室的长圆形截面一致，左隔板(14-1)和右隔板(14-2)的中部都设有与主动叶轮轴(2)和从动叶轮轴(3)的中心距相同的2个安装气体用机械密封(15)的通孔，所述左隔板(14-1)和右隔板(14-2)分别位于上述主动叶轮轴(2)的叶轮段和从动叶轮轴(3)的叶轮段的两侧，套在主动叶轮轴(2)的轴颈和从动叶轮轴(3)的轴颈上，且与叶轮保持一定的轴向间隙，在左隔板(14-1)和右隔板(14-2)与主动叶轮轴(2)的轴颈之间分别设有第一气体用机械密封(15-1)和第二气体用机械密封(15-2)，在左隔板(14-1)和右隔板(14-2)与从动叶轮轴(3)的轴颈之间分别设有第三气体用机械密封(15-3)和第四气体用机械密封(15-4)，所述左隔板(14-1)和右隔板(14-2)与机壳(1)之间的连接固定采用4至8个定位销(16)，在左隔板(14-1)的外侧机壳(1)的内壁上设有左密封圈(17-1)，所述左密封圈(17-1)由左压板(18-1)紧固在左隔板(14-1)上，在右隔板(14-2)的外侧机壳(1)的内壁上设有右密封圈(17-2)，所述右密封圈(17-2)由右压板(18-2)紧固在右隔板(14-2)上；在机壳(1)和左隔板(14-1)或右隔板(14-2)上设有贯通的对应于所述各气体用机械密封(15)的密封气供气通道，并在机壳(1)外表面设有螺纹连接的进气管接头(19)。
2.根据权利要求1所述罗茨压缩机，其特征在于左压板(18-1)或右压板(18-2)都分为2个半圆压板(18-3)和2个直压板(18-4)。
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