CN102606517A - 内外组合双螺旋密封 - Google Patents

Abstract

一种内外组合双螺旋密封，主要解决结构紧凑及立式轴承封油等技术问题，其采用技术方案是该螺旋密封包括有内、外螺旋流道，该内、外螺旋流道均和轴中心线平行，内、外螺旋流道呈串连连通，该内螺旋流道的螺旋旋向和轴的旋转方向相同，该外螺旋流道的螺旋旋向和内旋流道的螺旋旋向相反，其螺旋槽的设置有设在油封挡套、设在轴和油封轴套以及分别设在轴、油封挡套和油封轴套各种不同结构，适用于泵及类似设备的密封。

Description

内外组合双螺旋密封

技术领域：

本发明涉及一种非变容式泵的部件，特别是一种该泵的密封。

背景技术：

螺旋密封是在轴或轴孔之一的表面上设置有螺旋槽，该螺旋槽的螺旋旋向和轴的旋转方向相反，当轴旋转时，在该螺旋槽内的流体产生泵送压头，当泵送压头和被密封介质(如润滑油等)的压力平衡时，就能阻止被密封介质泄漏，从而实现螺旋密封的功能；在螺旋密封结构中，螺旋槽顶面(即该螺旋的外径表或内径表面)和其相对应的孔或外圆柱面之间均保持有间隙，螺旋密封是一种非接触型密封，不仅具有良好的密封效果，而且密封的使用寿命长，同时具有适合气相介质的优点，在采用油润滑轴承的泵、汽轮机、电机、压缩机等诸多回转设备中，螺旋密封结构已得到普遍使用。但是在结构紧凑的设备中，由于转轴的轴伸段长度受到严格限制，现有的螺旋密封的螺旋段设计难以满足计算条件，从而给螺旋密封的密封效果带来较大负面影响，限制螺旋密封的使用范围；此外，在高速条件下(如轴外表面线速度大于30米/秒)，被密封介质容易出现气液乳化现象，现有的螺旋密封，由于其螺旋的结构参数单一，此时将失去密封功能或无法达到预期的密封效果。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的内外组合双螺旋密封，它能使密封结构紧凑，并能有效避免高速条件下密封的气液乳化现象，扩大螺旋密封的适用范围。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特点是：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道和外螺旋流道，内、外螺旋流道均和轴中心线平行，内、外螺旋流道呈串连连通，该内螺旋流道的螺旋旋向和轴的旋转方向相同，该外螺旋流道的螺旋旋向和内螺旋流道的螺旋旋向相反，所述的油封挡套的外伸段的内圆面沿轴向具有内螺旋流道的第一内螺旋槽，所述的油封挡套的外伸段的外圆面沿轴向具有外螺旋流道的第一外螺旋槽。

本发明解决上述技术问题采用的另一技术方案是：该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特点是：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道和外螺旋流道，内、外螺旋流道均和轴中心线平行，内、外螺旋流道呈串连连通，该内螺旋流道的螺旋旋向和轴的旋转方向相同，该外螺旋流道的螺旋旋向和内螺旋流道的螺旋旋向相反，所述的轴的轴伸段外圆面上沿轴向具有内螺旋流道的第二外螺旋槽，所述的油封轴套的内圆面上沿轴向具有外螺旋流道的第二内螺旋槽。

本发明解决上述技术问题采用的又一技术方案是：该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特点是：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道和外螺旋流道，内、外螺旋流道均和轴中心线平行，内、外螺旋流道呈串连连通，该内螺旋流道的螺旋旋向和轴的旋转方向相同，该外螺旋流道的螺旋旋向和内螺旋流道的螺旋旋向相反，所述的油封挡套内圆面和轴外圆面沿轴向分别具有内螺旋流道的旋向相同的第三内、外螺旋槽，所述的油封挡套外圆面和油封轴套内圆面沿轴向分别具有外螺旋流道的旋向相同的第四内、外螺旋槽。

本发明采用内、外串联的螺旋密封流道，和传统结构比较，可明显缩短密封的结构长度，即使在结构紧凑要求极严的场合，仍能发挥螺旋密封的优点，确保设备的密封性能，并能扩大螺旋密封的适用范围，同时，其串连式结构，在内、外两级流道中可分别设置其结构参数，以适应高速条件下消除密封中的气液乳化现象，从而解决现有螺旋密封中存在的技术难题。

附图说明：

图1是本发明内外组合双螺旋密封剖视示意图(一)。

图2是图1中局部结构放大示意图。

图3是本发明内外组合双螺旋密封剖视示意图(二)。

图4是图3中局部结构放大示意图。

图5是本发明内外组合双螺旋密封剖视示意图(三)。

图6是图5中局部结构放大示意图。

具体实施方式：

参照图1、3、5，内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道1、外螺旋流道2、油封挡套3、轴4、油封轴套5、油润滑推力轴承6和油润滑径向轴承7，在泵或其他类似设备的壳体(图未示)上，固定设置有油封挡套3，该油封挡套3的本体30上突伸有一外伸段32，该外伸段32呈筒状，该筒状的中心线和轴4共线，轴4是泵或其他类似设备的重要构件，轴4的轴伸段通常和外伸段32相互对应，轴4的轴伸段端部固设有一油封轴套5，油封轴套5的筒状体中心线和轴4共线，并套设在油封挡套3外伸段32外侧随轴4一起旋转，轴4的轴伸段延设有支承段，该支承段上配设有油润滑推力轴承6和油润滑径向轴承7，上述结构均和现有技术相似，当设备运行时，油润滑推力和径向轴承6、7中的润滑油(即需被密封介质)会随图1、3、5中实线箭头所示的方向溢出，如仅依靠光滑的油封挡套和油封轴套是无法解决密封问题，即使采用现有的单螺旋密封，在很多场合，仍然是待解决的难题。

内螺旋流道1，如图1、2所示，该流道是由油封挡套3外伸段32上的内圆面沿轴向设置的第一内螺旋槽31和轴4圆柱面共同构成，该第一内螺旋槽31的内径和轴4圆柱面的外径之间形成有间隙a，该间隙a是内螺旋流道1的最小间隙，通常可为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定；该第一内螺旋槽31的螺旋旋向应和轴4的旋转方向相同，当轴4旋转时，在第一内螺旋槽31内产生泵送的气体压力，如图1所示的虚线箭头方向，从而阻止被密封介质泄漏，该第一内螺旋槽31的螺旋方向也就是内螺旋流道1的螺旋方向，第一内螺旋槽31的参数为：

螺距：为5至7毫米

螺旋头数：为4

螺旋导程：为22至26毫米

牙型：矩形、梯形、三角形或其他类似形状

外螺旋流道2，如图1、2所示，该流道是由油封挡套3外伸段32外圆面沿轴向设置的第一外螺旋槽32和油封轴套5的内圆面共同构成；该第一外螺旋槽32的外径和油封轴套5内圆面形成有间隙a，该间隙a是外螺旋流道2的最小间隙，通常可为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定；该第一外螺旋槽32的螺旋旋向应和第一内螺旋槽31的螺旋旋向相反，即第一外螺旋流道2的螺旋旋向和第一内螺旋流道1的螺旋旋向相反，图1示第一、第二螺旋流道1、2呈串连连接，泵送的气体自第一内螺旋流道1折转反向流向第一外螺旋流道2，上述二者的螺旋反向设置，保证流体的顺畅流动和有效的密封功能，第一外螺旋槽32的参数为：

螺距：为4至6毫米

螺旋头数：为4

螺旋导程：为18至22毫米

牙型：为矩形、梯形、三角形或其他类似形状

可利用第内、外螺旋槽31、32的参数变化配置消除密封中气液乳化现象。

本发明的另一技术方案，如图3、4所示：

内螺旋流道1，该流道是由轴4的轴伸段外圆面上沿轴向设置的第二外螺旋槽41和油封挡套3外伸段32内圆面共同构成；该第二外螺旋槽41的外径和外伸段32内圆面的内径之间形成有间隙a，该间隙a是内螺旋流道1的最小间隙，通常可为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定；第二外螺旋槽41的螺旋旋向(即内螺旋流道1螺旋旋向)和上述技术方案相同，第二外螺旋槽41的参数和第一外螺旋槽32相同；

外螺旋流道2，该流道是由油封挡套3外伸段32的外圆柱面和油封轴套5的内圆面上沿轴向设置的第二内螺旋槽51共同构成；该第二内螺旋槽51的内径和油封挡套3外伸段32的外圆面形成有间隙a，该间隙a是外螺旋流道2的最小间隙，通常可为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定；该第二内螺旋槽51的螺旋旋向(即外螺旋流道2螺旋旋向)和上述技术方案相同，即和第二外螺旋槽41的螺旋方向相反，第二内螺旋槽51的参数和第一内螺旋槽31相同。

本发明的又一技术方案，如图5、6所示：

内螺旋流道1，该流道由油封挡套3外伸段32内圆面沿轴向设置的第三内螺旋槽31’，和轴4外圆面沿轴向设置的螺旋旋向相同的第三外螺旋槽41’共同构成；第三内螺旋槽31’的内径和第三外螺旋槽41’的外径之间形成有间隙a，该间隙a是内螺旋流道1的最小间隙，通常为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定；上述二螺旋槽的螺旋旋向相同并和轴4旋转方向相同，即内螺旋流道1的螺旋旋向和轴4旋转方向相同；第三内、外螺旋槽31’、41’的参数和第一内螺旋槽31相同；

外螺旋流道2，该流道由油封挡套3外伸段32外圆面沿轴向设置的第四外螺旋槽32’，和油封轴套5内圆面沿轴向设置的第四内螺旋槽51’共同构成；第四外、内螺旋槽32’、51的外、内直径之间形成有间隙a，该间隙a是外螺旋流道2的最小间隙，通常可为0.3至0.8毫米，随轴4直径小或大而定，第四外、内螺旋槽32’51’的螺旋旋向和第三内、外螺旋槽31’、41’的螺旋旋向相反，即外螺旋流道2的螺旋旋向和内螺旋流道1的螺旋旋向相反，第四内、外螺旋槽51’、32’的螺旋参数和第一外螺旋槽32相同。

Claims (9)

1.一种内外组合双螺旋密封，该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特征在于：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道(1)和外螺旋流道(2)，内、外螺旋流道(1、2)均和轴(4)中心线平行，内、外螺旋流道(1、2)呈串连连通，该内螺旋流道(1)的螺旋旋向和轴(4)的旋转方向相同，该外螺旋流道(2)的螺旋旋向和内螺旋流道(1)的螺旋旋向相反，所述的油封挡套(3)的外伸段(32)的内圆面沿轴向具有内螺旋流道(1)的第一内螺旋槽(31)，所述的油封挡套(3)的外伸段(32)的外圆面沿轴向具有外螺旋流道(2)的第一外螺旋槽(32)。

2.根据权利要求1所述的内外组合双螺旋密封，其特征是所述的第一内螺旋槽(31)的螺距是5至7毫米，螺旋头数量是4，螺旋导程是22至26毫米，第一外螺旋槽(32)的螺距是4至6毫米，螺旋头数是4，螺旋导程是18至22毫米。

3.根据权利要求1所述的内外组合双螺旋密封，其特征是内、外螺旋流道(1、2)的最小间隙是0.3至0.8毫米。

4.一种内外组合双螺旋密封，该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特征在于：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道(1)和外螺旋流道(2)，内、外螺旋流道(1、2)均和轴(4)中心线平行，内、外螺旋流道(1、2)呈串连连通，该内螺旋流道(1)的螺旋旋向和轴(4)的旋转方向相同，该外螺旋流道(2)的螺旋旋向和内螺旋流道(1)的螺旋旋向相反，所述的轴(4)的轴伸段外圆面上沿轴向具有内螺旋流道(1)的第二外螺旋槽(41)，所述的油封轴套(5)的内圆面上沿轴向具有外螺旋流道(2)的第二内螺旋槽(51)。

5.根据权利要求4所述的内外组合双螺旋密封，其特征是所述的第二内螺旋槽(51)的螺距是5至7毫米、螺旋头数是4、螺旋导程是22至26毫米，第二外螺旋槽(41)的螺距是4至6毫米、螺旋头数是4、螺旋导程是18至22毫米。

6.根据权利要求4所述的内外组合双螺旋密封，其特征是内、外螺旋流道(1、2)的最小间隙是0.3至0.8毫米。

7.一种内外组合双螺旋密封，该螺旋密封位于轴的油润滑轴承一侧并对应轴的轴伸段，轴上还固设有油封轴套，对应该轴伸段的壳体上固设有油封挡套，其特征在于：所述的内外组合双螺旋密封包括有内螺旋流道(1)和外螺旋流道(2)，内、外螺旋流道(1、2)均和轴(4)中心线平行，内、外螺旋流道(1、2)呈串连连通，该内螺旋流道(1)的螺旋旋向和轴(4)的旋转方向相同，该外螺旋流道(2)的螺旋旋向和内螺旋流道的螺旋旋向相反，所述的油封挡套(3)内圆面和轴(4)外圆面沿轴向分别具有内螺旋流道(1)的旋向相同的第三内、外螺旋槽(31’、41’)，所述的油封挡套(3)外圆面和油封轴套(5)内圆面沿轴向分别具有外螺旋流道(2)的旋向相同的第四内、外螺旋槽(51’、32’)。

8.根据权利要求7所述的内外组合双螺旋密封，其特征是第三内、外螺旋槽(31’、41’)的螺距是5至7毫米、螺旋头数是4、螺旋导程是22至26毫米，第四内、外螺旋槽(51’、32’)的螺距是4至6毫米、螺旋头数是4、螺旋导程是18至22毫米。

9.根据权利要求7所述的内外组合双螺旋密封，其特征是内、外螺旋流道(1、2)的是最小间隙是0.3至0.8毫米。

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