CN105650282B - 一种离心非接触式密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及干式机械真空泵的密封技术，具体地说是一种适用于真空条件下的离心非接触式密封结构，包括级间套、转轴以及结构相同的两级密封，级间套设置于所述两级密封之间，所述两级密封和级间套均套设于所述转轴上，所述转轴随真空泵的泵轴转动；每级密封均包括一个动密封和一个端面密封，其中动密封随所述转轴转动，端面密封固装在真空泵体上并保持静止，每级密封中的动密封设置于靠近有油侧的一端，每级密封中的端面密封设置于靠近无油侧的一端，所述端面密封与动密封无接触，所述端面密封上设有隔离气孔和回油孔，所述级间套的内孔面为锥面且锥度方向指向有油侧，且在所述级间套上沿径向设有监测孔。本发明结构简单实用，密封性好。

Description

一种离心非接触式密封结构

技术领域

本发明涉及干式机械真空泵的密封技术，具体地说是一种适用于真空条件下的离心非接触式密封结构。

背景技术

干式机械真空泵(又简称干式机械泵)是指泵能从大气压力下开始抽气，又能将被抽气体直接排到大气中去，泵腔内无油或其他工作介质，而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。

现有技术中针对这种干式机械真空泵一般采用接触式密封，其特点在于采用密封材料与转轴接触，比如采用PTFE与转轴直接接触，在形式上有单唇轴封和双唇轴封等，以起到对润滑油密封的作用。但现有技术中干式机械真空泵所采用的密封材料成本较高，而且干式机械真空泵的密封对于材料的耐磨性依赖较强，如果材料的耐磨性能不良，或者与之配合的零件的耐磨性能差，使用超过一定时间便会失效，无法实现密封，因此在设计上，由于对密封与转轴匹配性要求较高，对安装要求也较高，往往需要专用工装。

另外，对于现有技术中的无油真空系统来说，虽然可用油封式真空泵加上冷阱或吸附阱之类的附件来防止返流，但还不能彻底解决问题，同时还会使系统显得复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于真空条件下的离心非接触式密封结构，利用动密封随转轴转动将携带的泵工作介质利用离心力重新释放回有油侧腔体内。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种安装在真空泵上的离心非接触式密封结构，其特征在于：包括级间套、转轴以及结构相同的两级密封，级间套设置于所述两级密封之间，所述两级密封和级间套均套设于所述转轴上，所述转轴随真空泵的泵轴转动；每级密封均包括一个动密封和一个端面密封，其中动密封随所述转轴转动，端面密封固装在真空泵体上并保持静止，每级密封中的动密封设置于靠近有油侧的一端，每级密封中的端面密封设置于靠近无油侧的一端，所述端面密封与动密封无接触。

在动密封上，沿动密封的径向方向由内向外均布有多个环状的凸台，在端面密封上，沿端面密封的径向方向由内向外也均布有多个环状的凸台，动密封上的凸台与端面密封上的凸台相互交错嵌入。

所述端面密封上均布有六个孔，每个孔均沿端面密封的径向设置，其中位于端面密封上部的三个孔为供隔离气使用的隔离气孔，位于端面密封下部的三个孔为与有油侧的油腔相通的回油孔。

所述级间套的内孔面为锥面且锥度方向指向有油侧。

所述级间套上沿径向设有监测孔。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的动密封和端面密封为非接触式，利用离心力将有油侧泄漏出的油飞溅至端面密封上，溅至端面密封上的油由重力作用并通过端面密封下部的回油孔流回有油侧的油腔中，整体结构简单，密封效果好。

2、本发明的级间套内孔设有锥度，油利用重力作用可沿所述级间套内孔流回有油侧，并且本发明在端面密封的上部设有隔离气孔，通过吹向有油侧的反吹气作用使已经向无油侧泄漏的油返回有油侧。

3、本发明还在级间套上设有监测孔，外界的电阻规或真空计的探头可伸入至所述监测孔中用以监测漏油情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中I处放大图，

图3为图1端面密封结构示意图，

图4为图1中级间套的结构示意图。

其中，1为动密封，2为端面密封，3为级间套，4为转轴，5为法兰，6为隔离气孔，7为回油孔，8为监测孔，9为环形槽，10为环形凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括级间套3、转轴4以及结构相同的两级密封，级间套3设置于两级密封之间，每级密封均包括一个动密封1和一个端面密封2，所述两级密封和级间套3均套设于所述转轴4上，所述转轴4安装在真空泵体上并随泵轴转动，所述转轴4的一端设有法兰5，在转轴4设有法兰5的一侧为无油侧，远离所述转轴4的法兰5的一侧为有油侧，每级密封中的动密封1设置于靠近有油侧的一端，每级密封中的端面密封2设置于靠近无油侧的一端，所述动密封1利用过盈配合安装在转轴4上并随所述转轴4转动，所述端面密封2安装在真空泵体上并作为定子件防止油向无油侧流动。如图2所示，在动密封1上，沿动密封1的径向方向由内向外均布有多个环状的凸台9，在端面密封2上，沿端面密封2的径向方向由内向外也均布有多个环状的凸台10，动密封1上的凸台9与端面密封2上的凸台10相互交错嵌入，且端面密封2与动密封1无接触。

如图3所示，所述端面密封2上均布有六个孔，每个孔均沿端面密封2的径向设置，其中位于端面密封2上部的三个孔为隔离气孔6，供隔离气使用，位于端面密封2下部的三个孔为回油孔7，所述回油孔7与有油侧的油腔相通，供回油使用。随着泵轴转速提高，动密封1随转轴4转动，利用离心力将有油侧泄漏出的油飞溅至端面密封2上，溅至端面密封2上的油通过回油孔7流回有油侧的油腔中。

如图4所示，所述级间套3为安装于真空泵体上的定子件，所述级间套3的内孔面为锥面，且安装时锥度方向指向有油侧，所述级间套3上沿径向设有监测孔8，外界的电阻规或真空计的探头可伸入至所述监测孔8中。随着漏油量增加，在两级密封之间的相对密闭的腔体内，真空度和压力都会产生变化，可以利用此原理通过电阻规或真空计测量所述腔体内的真空度或压力以监测漏油情况，所述电阻规和真空计均为本领域公知技术。

本发明的工作原理为：

具有质量的物体在圆周上运动时会收到离心力作用，物体在运动时产生的用以抵抗离心力以保持圆周运动的力为向心力，在真空泵运转过程中，当泵油运动的离心力大于向心力时，泵油脱离圆周运动的轨道，向外运动。本发明在动密封1随转轴4转动时即产生离心力将有油侧泄漏出的油飞溅至端面密封2上，溅至端面密封2上的油由重力作用并通过端面密封2下部的回油孔7流回有油侧的油腔中。

另外，本发明的级间套3的内孔设有锥度，且锥度方向指向远离转轴4的法兰5一侧，油利用重力作用可沿所述级间套3内孔流回有油侧，并且本发明在端面密封2的上部设有隔离气孔6，通过吹向有油侧的反吹气作用使已经向无油侧泄漏的油返回有油侧，本发明还在级间套3上设有监测孔8，外界的电阻规或真空计的探头可伸入至所述监测孔8中用以监测漏油情况。

Claims (2)

1.一种安装在真空泵上的离心非接触式密封结构，其特征在于：包括级间套(3)、转轴(4)以及结构相同的两级密封，级间套(3)设置于所述两级密封之间，所述两级密封和级间套(3)均套设于所述转轴(4)上，所述转轴(4)随真空泵的泵轴转动；每级密封均包括一个动密封(1)和一个端面密封(2)，其中动密封(1)随所述转轴(4)转动，端面密封(2)固装在真空泵体上并保持静止，每级密封中的动密封(1)设置于靠近有油侧的一端，每级密封中的端面密封(2)设置于靠近无油侧的一端，所述端面密封(2)与动密封(1)无接触；

所述端面密封(2)上均布有六个孔，每个孔均沿端面密封(2)的径向设置，其中位于端面密封(2)上部的三个孔为供隔离气使用的隔离气孔(6)，位于端面密封(2)下部的三个孔为与有油侧的油腔相通的回油孔(7)；所述级间套(3)的内孔面为锥面且锥度方向指向有油侧，

所述级间套(3)上沿径向设有监测孔(8)。

2.根据权利要求1所述的离心非接触式密封结构，其特征在于：在动密封(1)上，沿动密封(1)的径向方向由内向外均布有多个环状的凸台(9)，在端面密封(2)上，沿端面密封(2)的径向方向由内向外也均布有多个环状的凸台(10)，动密封(1)上的凸台(9)与端面密封(2)上的凸台(10)相互交错嵌入。