CN108204364A - 一种罗茨真空泵轴封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种罗茨真空泵轴封结构,属于机械技术领域。它解决了现有罗茨真空泵的齿轮腔和工作腔之间密封不彻底的问题。本罗茨真空泵轴封结构,包括前端盖和转轴,所述前端盖具有连接孔,所述转轴穿过连接孔,所述轴封结构包括位于连接孔内并设置在转轴上的前螺旋套和后螺旋套,所述前螺旋套的螺旋槽的旋向和后螺旋套的螺旋槽的旋向相反,其特征在于,所述轴密结构还包括有设置在连接孔内壁的密封圈一,所述前螺旋套位于密封圈一的前侧,所述后螺旋套位于密封圈一的后侧,所述密封圈一具有将连接孔隔离成前腔室和后腔室的密封唇,所述密封唇呈倾斜设置且密封唇的唇部朝向前侧。本结构显著提高了齿轮腔和工作腔之间密封效果。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域,涉及一种轴密封结构,特别是一种罗茨真空泵轴封结构。
背景技术
罗茨真空泵是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子,转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵,用于抽出密闭容器内的气体从而获得真空设备。当罗茨真空泵工作时,罗茨真空泵的工作腔处于一个波动的真空状态,工作腔内压力的变化会导致工作腔内的被抽介质渗透到泵两端的齿轮腔内并与齿轮腔内的润滑液混合,导致润滑液乳化,进而失去润滑功能。
目前,中国专利网公开了一种双螺旋磁性液体密封装置(申请号:201410022366.9),它包括转轴、外壳、左螺旋套、永磁体和右螺旋套,所述左螺旋套、永磁体和右螺旋套均套设在转轴的外周面上,永磁体位于左螺旋套和右螺旋套之间并且三者之间依次相抵靠,左螺旋套的外周面上的螺纹和右螺旋套的外周面上的螺纹旋向相反。
上述密封装置是通过左螺旋套、右螺旋套和永磁体共同转动来带动磁性液体实现液密封,若将该密封装置应用到罗茨真空泵中,存在磁性液体流至齿轮腔内与润滑液混合的风险,因此,该密封装置用于罗茨真空泵的轴密封。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种罗茨真空泵轴封结构,本发明所要解决的技术问题是:如何提高罗茨真空泵的齿轮腔与工作腔之间的密封性能。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种罗茨真空泵轴封结构,罗茨真空泵包括前端盖和转轴,所述前端盖具有连接孔,所述转轴穿过连接孔,所述轴封结构包括位于连接孔内并设置在转轴上的前螺旋套和后螺旋套,所述前螺旋套的螺旋槽的旋向和后螺旋套的螺旋槽的旋向相反,其特征在于,所述轴封结构还包括有设置在连接孔内壁的密封圈一,所述前螺旋套位于密封圈一的前侧,所述后螺旋套位于密封圈一的后侧,所述密封圈一具有将连接孔隔离成前腔室和后腔室的密封唇,所述密封唇呈倾斜设置且密封唇的唇部朝向前侧。
首先,罗茨真空泵具有齿轮腔和工作腔,齿轮腔位于前端盖的前侧,工作腔位于前端盖的后侧,罗茨真空泵工作时,转轴高速旋转,转轴带动前螺旋套和后螺旋套高速转动,齿轮腔内的润滑油在前螺旋套的单向甩推力的作用下向前侧方向运动,避免润滑油进入到前腔室内,工作腔内的液体介质在后螺旋套的单向甩推力的作用下向后侧方向运动,避免液体介质进入到后腔室内,实现动态密封;其次,密封圈一在前螺旋套和后螺旋套之间形成第二道密封结构,当部分润滑油进入到前腔室内和/或部分液体介质进入到后腔室内时,密封唇将润滑油和液体介质隔离,保证前腔室内的润滑油不会进入到工作腔内,后腔室内的液体介质不会进入到齿轮腔内;除此之外,由于前腔室是与齿轮腔连通的,齿轮腔是与外界大气相连通的,而后腔室是与工作腔相连通的,工作腔是接近真空状态的,因此前腔室内的压强大于后腔室内的压强,使得密封唇受到一个由前向后的压力,倾斜设置的密封唇的唇部紧贴状态,进一步提高密封唇密封效果。
在上述的一种罗茨真空泵轴封结构中,所述前螺旋套和后螺旋套之间的转轴上设置有轴套,所述前螺旋套的后端面与轴套的前端面相抵靠,所述后螺旋套的前端面与轴套的后端面相抵靠,所述密封唇的唇部抵靠在轴套外周面的中部,所述轴套外周面的前端和后端均具有锥形面。前螺旋套的后端面与轴套的锥形面组合形成环形槽,进入到前腔室内的润滑油流至环形槽中,使得润滑油远离密封唇的唇部,润滑油不易从密封唇的唇部与轴套之间的结合处流至到后腔室内;后螺旋套的前端面与轴套的锥形面组合形成环形槽,进入到后腔室内的液体介质流至环形槽中,使得液体介质远离密封唇的唇部,液体介质不易从密封唇的唇部与轴套之间的结合处流至到前腔室内。
在上述的一种罗茨真空泵轴封结构中,所述前螺旋套的外径大于后螺旋套的外径,所述后螺旋套的外径大于轴套的外径。该结构使得前螺旋套的外周面、后螺旋套的外周面和轴套的外周面相互错开,使得前腔室内的润滑油不易流至工作腔中,后腔室内的液体介质也不易流至齿轮腔中,进一步提高润滑油和液体介质的隔离效果。
在上述的一种罗茨真空泵轴封结构中,所述前螺旋套的螺旋槽的横截面为直角梯形且该直角梯形的前侧边为斜边;所述后螺旋套的螺旋槽的横截面为直角梯形且该直角梯形的后侧边为斜边。该结构使得前螺旋套的螺旋槽的旋向和后螺旋套的螺旋槽的旋向相反,保证前螺旋套和后螺旋套随转轴转动时能够分别形成向前和向后的单向甩推力。
在上述的一种罗茨真空泵轴封结构中,所述连接孔内的前侧具有固定在前端盖上的轴承座,所述轴承座的外周面与连接孔的内壁之间具有密封圈二,所述轴承座具有轴承腔和位于轴承腔后侧的前螺旋套腔,所述轴承腔的内径大于前螺旋套腔的内径,所述轴承腔内具有轴承,所述轴承的内圈套设在转轴上、外圈固定在轴承腔的内壁上,所述前螺旋套位于前螺旋套腔内,所述前螺旋套的前端面与轴承之间具有间隙,所述前螺旋套前端面上的内侧具有抵靠在轴承内圈上的凸沿。该结构由于轴承位于前螺旋套的前侧,前螺旋套转动将润滑油向前甩推一方面能够避免润滑油进入到前腔室内,另一方面向前甩推的润滑油右能够润滑轴承,并且由于间隙的存在,从轴承流出的润滑油先进入到该间隙中,避免润滑油直接流至前螺旋套的外周面上。
在上述的一种罗茨真空泵轴封结构中,所述连接孔内的前侧具有固定在前端盖上的密封座,所述密封座的外周面与连接孔的内壁之间具有密封圈二,所述密封座具有密封圈腔和后螺旋套腔,所述密封圈腔的内径大于后螺旋套腔的内径,所述密封圈二固定在密封圈腔的内壁上,所述后螺旋套位于后螺旋套腔内。该结构一方面方便密封圈的安装固定,另一方面使得密封圈的前侧形成有前腔室、后侧形成有后腔室。
与现有技术相比,本发明的罗茨真空泵轴封结构具有以下优点:1、转轴带动前螺旋套和后螺旋套高速转动后,前螺旋套将润滑油向前甩推力,避免润滑油进入到工作腔内,后螺旋套将液体介质向后甩推避免液体介质进入到齿轮腔内,实现动态密封;2、密封圈的密封唇抵靠在转轴的外周面上形成第二道密封结构,该第二道密封结构位于前螺旋套和后螺旋套之间并有效隔离密封圈前后侧的润滑油和液体介质;3、密封唇受到一个由前向后的压力,倾斜设置的密封唇的唇部与转轴的外周面紧贴,进一步提高密封唇与转轴之间的密封效果。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图。
图2是图1中A的放大结构示意图。
图中,1、前端盖;1a、连接孔;2、转轴;3、前螺旋套;4、后螺旋套;5、螺旋槽;6、密封圈一;6a、密封唇;7、轴套;7a、锥形面;8、轴承座;8a、轴承腔;8b、前螺旋套腔;9、轴承;10、间隙;11、密封座;11a、密封圈腔;11b、后螺旋套腔;12、齿轮腔;13、工作腔;14、前腔室;15、后腔室;16、密封圈二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示,罗茨真空泵包括前端盖1和转轴2,所述前端盖1具有连接孔1a,所述转轴2穿过连接孔1a,所述连接孔1a内的前侧具有固定在前端盖1上的轴承座8,所述轴承座8的外周面与连接孔1a的内壁之间具有密封圈二16,所述轴承座8具有轴承腔8a和位于轴承腔8a后侧的前螺旋套腔8b,所述轴承腔8a的内径大于前螺旋套腔8b的内径,所述轴承腔8a内具有轴承9,所述轴承9的内圈设置在转轴2上、外圈固定在轴承腔8a的内壁上,所述连接孔1a内的后侧具有固定在前端盖1上的密封座11,所述密封座11的外周面与连接孔1a的内壁之间具有密封圈二16,所述密封座11具有密封圈腔11a和后螺旋套腔11b,所述密封圈腔11a的内径大于后螺旋套腔11b的内径。
进一步具体的说,所述轴封结构包括位于连接孔1a内并设置在转轴2上的前螺旋套3和后螺旋套4,所述前螺旋套3的螺旋槽5的旋向和后螺旋套4的螺旋槽5的旋向相反,本实施例中,所述前螺旋套3的螺旋槽5的横截面为直角梯形且该直角梯形的前侧边为斜边,所述后螺旋套4的螺旋槽5的横截面为直角梯形且该直角梯形的后侧边为斜边。所述前螺旋套3位于前螺旋套腔8b内,所述前螺旋套3的前端面与轴承9之间具有间隙10,所述前螺旋套3前端面上的内侧具有抵靠在轴承9内圈上的凸沿3a;所述轴封结构还包括有密封圈一6,所述密封圈一6固定在密封圈腔11a的内壁上,所述后螺旋套4位于后螺旋套腔11b内,所述前螺旋套3位于密封圈6的前侧,所述后螺旋套4位于密封圈6的后侧;所述前螺旋套3和后螺旋套4之间的转轴2上设置有轴套7,所述前螺旋套3的外径大于后螺旋套4的外径,所述后螺旋套4的外径大于轴套7的外径;所述前螺旋套3的后端面与轴套7的前端面相抵靠,所述后螺旋套4的前端面与轴套7的后端面相抵靠,所述密封圈6具有将连接孔1a隔离成前腔室14和后腔室15的密封唇6a,且该密封唇6a抵靠在轴套7外周面的中部,所述轴套7外周面的前端和后端均具有锥形面7a,所述密封唇6a呈倾斜设置且密封唇6a的唇部朝向前侧。
如图2所示,罗茨真空泵具有齿轮腔12和工作腔13,齿轮腔12位于前端盖1的前侧,工作腔13位于前端盖1的后侧,前腔室14位于前螺旋套3和密封圈6之间,后腔室15位于后螺旋套4和密封圈6之间。罗茨真空泵工作时,转轴2高速旋转,转轴2带动前螺旋套3和后螺旋套4高速转动,润滑油在前螺旋套3的单向甩推力的作用下向前侧方向运动并甩在轴承9上,用于润滑轴承9,多余的润滑油流至前螺旋套3和轴承9之间的间隙10中,避免润滑油进入到前腔室14内,工作腔13内的液体介质在后螺旋套4的单向甩推力的作用下向后侧方向运动,避免液体介质进入到后腔室15内,实现动态密封;其次,前腔室14是与齿轮腔12连通的,齿轮腔12是与外界大气相连通的,前腔室14内具有空气,前螺旋套3高速转动向前甩推润滑油的过程中,前螺旋套3的外周面与前螺旋套腔8b的内壁之间的间隙充满润滑油并形成油封,前腔室14在该油封、轴承座8上的密封圈二16和密封座上的密封圈二16的作用下处于密闭状态,将空气封闭在前腔室14内使得前腔室14具有较高强度的气压,而后腔室15是与工作腔13相连通的,工作腔13是接近真空状态的,因此前腔室14内的压强大于后腔室15内的压强,使得密封唇6a受到一个由前向后的压力,使得密封唇6a的唇部与轴套7的外周面紧贴,进一步提高密封唇6a与轴套7之间的密封效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了前端盖1、连接孔1a、转轴2、前螺旋套3、后螺旋套4、螺旋槽5、密封圈一6、密封唇6a、轴套7、锥形面7a、轴承座8、轴承腔8a、前螺旋套腔8b、轴承9、间隙10、密封座11、密封圈腔11a、后螺旋套腔11b、齿轮腔12、工作腔13、前腔室14、后腔室15、密封圈二16等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种罗茨真空泵轴封结构,罗茨真空泵包括前端盖(1)和转轴(2),所述前端盖(1)具有连接孔(1a),所述转轴(2)穿过连接孔(1a),所述轴封结构包括位于连接孔(1a)内并设置在转轴(2)上的前螺旋套(3)和后螺旋套(4),所述前螺旋套(3)的螺旋槽(5)的旋向和后螺旋套(4)的螺旋槽(5)的旋向相反,其特征在于,所述轴封结构还包括有设置在连接孔(1a)内的密封圈一(6),所述前螺旋套(3)位于密封圈一(6)的前侧,所述后螺旋套(4)位于密封圈一(6)的后侧,所述密封圈(6)具有将连接孔(1a)隔离成前腔室(14)和后腔室(15)的密封唇(6a),所述密封唇(6a)呈倾斜设置且密封唇(6a)的唇部朝向前侧。
2.根据权利要求1所述的一种罗茨真空泵轴封结构,其特征在于,所述前螺旋套(3)和后螺旋套(4)之间的转轴(2)上设置有轴套(7),所述前螺旋套(3)的后端面与轴套(7)的前端面相抵靠,所述后螺旋套(4)的前端面与轴套(7)的后端面相抵靠,所述密封唇(6a)的唇部抵靠在轴套(7)外周面的中部,所述轴套(7)外周面的前端和后端均具有锥形面(7a)。
3.根据权利要求2所述的一种罗茨真空泵轴封结构,其特征在于,所述前螺旋套(3)的外径大于后螺旋套(4)的外径,所述后螺旋套(4)的外径大于轴套(7)的外径。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵轴封结构,其特征在于,所述前螺旋套(3)的螺旋槽(5)的横截面为直角梯形且该直角梯形的前侧边为斜边;所述后螺旋套(4)的螺旋槽(5)的横截面为直角梯形且该直角梯形的后侧边为斜边。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵轴封结构,其特征在于,所述连接孔(1a)内的前侧具有固定在前端盖(1)上的轴承座(8),所述轴承座(8)的外周面与连接孔(1a)的内壁之间具有密封圈二(16),所述轴承座(8)具有轴承腔(8a)和位于轴承腔(8a)后侧的前螺旋套腔(8b),所述轴承腔(8a)的内径大于前螺旋套腔(8b)的内径,所述轴承腔(8a)内具有轴承(9),所述轴承(9)的内圈设置在转轴(2)上、外圈固定在轴承腔(8a)的内壁上,所述前螺旋套(3)位于前螺旋套腔(8b)内,所述前螺旋套(3)的前端面与轴承(9)之间具有间隙(10),所述前螺旋套(3)前端面上的内侧具有抵靠在轴承(9)内圈上的凸沿(3a)。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种罗茨真空泵轴封结构,其特征在于,所述连接孔(1a)内的后侧具有固定在前端盖(1)上的密封座(11),所述密封座(11)的外周面与连接孔(1a)的内壁之间具有密封圈二(16),所述密封座(11)具有密封圈腔(11a)和后螺旋套腔(11b),所述密封圈腔(11a)的内径大于后螺旋套腔(11b)的内径,所述密封圈一(6)固定在密封圈腔(11a)的内壁上,所述后螺旋套(4)位于后螺旋套腔(11b)内。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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