CN108916051B - 一种罗茨真空泵的转轴密封结构 - Google Patents

Abstract

一种罗茨真空泵的转轴密封结构，包括一泵体壳和一旋转地支承在泵体壳上的转轴，泵体壳在转轴通出的位置处构成有油腔，转轴在穿过油腔左右两侧壁的位置处分别设置有油封，泵体壳上还开设有与泵体内真空环境相连通的排气口，特点：所述的泵体壳在位于油腔高度方向上方的一侧开设有泄压孔，泄压孔与排气口之间通过管道连通，在排气口的外侧设压差阀，压差阀包括固定螺钉、阀片、调压弹簧和挡板，固定螺钉在依次穿过挡板、调压弹簧和阀片与排气口周围的泵体壳的壳壁固定连接，阀片可沿着固定螺钉的长度方向滑动并密封配盖在排气口的外侧部，调压弹簧的两端抵靠在阀片和挡板上。达到油腔长期密封且不会漏油的效果，延长了真空泵的使用寿命。

Description

一种罗茨真空泵的转轴密封结构

技术领域

本发明属于真空泵的密封技术领域，具体涉及一种罗茨真空泵的转轴密封结构。

背景技术

罗茨真空泵是一种在泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵体壳内壁间有细小间隙而互不接触的变容真空泵，其在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡等领域都有着广泛的应用，由于罗茨真空泵内需要真空状态并且在输送和压缩气体时会产生热量，因而转子必须进行专门的密封并且热量需由转子才能散发。

已有技术中的转子油冷却密封结构，由图1所揭示，罗茨真空泵的转轴在工作腔体内（真空侧）， 转轴2需要和动力连接（大气侧），和动力连接的转轴2在大气环境下，但是工作腔体是真空状态，因此需要对转轴2做专门的密封隔离，使得外侧的大气和内侧的真空不联通。 因为转轴2无论是使用机械密封还是油封21，旋转密封都需要润滑油，所以一般情况的设计会在转轴2外侧设有油腔11，在油腔11上方的泵体壳1上设置有一与油腔11连通的油杯12，通过油杯12向油腔11内注入油液，这种结构不仅能够冷却转子，还能够对转子的机械密封或油封的旋转密封处进行润滑，但是在实际使用过程中存在诸多弊端，例如：当油腔11内的润滑油因吸热而温度升高后会变得稀薄，特别是在长时间工作导致高温的情况下，油液变得很薄，由于液体总是从压力高的地方流向压力低的地方，因而油液容易沿着转轴2的表面往外侧微泄漏出去，会在转轴表面形成油膜，甚至会在转轴表面聚集起来而形成油滴，油腔11和油杯12内的油液会被逐渐消耗，而且当油杯12内的油位下降时，需要及时添加油液，一旦没有及时添加，干摩擦会导致轴封21很快失效；另外，泵内的真空环境与油腔的压差较大，真空一侧的油液或者气体也会泄漏入油腔11中。

鉴于上述情况，有必要设计一种能使油腔的压力低于外界大气压并高于泵体排气压力，从而确保了油腔内的油液一直维持不外泄的倾向，同时降低油腔与泵内真空环境的压差，也减少从真空侧的油或者气泄露进油腔的倾向，从而得到极为可靠的长期密封效果，几乎在泵的寿命期限内，不需要更换轴封的罗茨真空泵的转轴密封结构。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种罗茨真空泵的转轴密封结构，有助于改进转轴油腔与外侧的密封结构而藉以调节油腔内部压力并降低油腔与外界的压力差来避免油液在过热变稀薄时沿着转轴表面渗出的倾向。

本发明的任务是这样来完成的，一种罗茨真空泵的转轴密封结构，包括一泵体壳和一旋转地支承在泵体壳上的转轴，所述的泵体壳在转轴通出的位置处分别构成有一油腔，所述的转轴在穿过油腔左右两侧壁的位置处分别设置有一油封，所述的泵体壳上还开设有与泵体内真空环境相连通的排气口，其特征在于，所述的泵体壳在位于油腔高度方向上方的一侧开设有一泄压孔，该泄压孔与所述的排气口之间通过一管道连通，在所述排气口的外侧设置有一压差阀，所述的压差阀包括一固定螺钉、一阀片、一调压弹簧和一挡板，所述的固定螺钉在依次穿过挡板、调压弹簧和阀片与排气口周围的泵体壳的壳壁固定连接，所述的阀片可沿着固定螺钉的长度方向滑动并密封配盖在所述排气口的外侧部，所述的调压弹簧的两端分别抵靠在阀片和挡板上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的泵体壳在油腔高度方向的顶部还开设有一注油孔，在所述的注油孔上配设有一密封塞。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的压差阀为单向阀。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的压差阀产生的预压力为大气压的30%~70%，该预压力的大小通过更换不同弹力大小的调压弹簧来实现。

本发明采用上述结构后，具有的有益效果：由于泵体壳在油腔上方的一侧开设有泄压孔，在所述的泄压孔与排气口之间连接有管道，同时在排气口的外侧面上安装有一单向的压差阀，因而当油腔内压力高于排气口气压和压差阀的预压力总和时，油腔内的空气就会通过管道从压差阀中排出并始终保持低于外界大气压的水平，这种结构有效地降低了油腔与外界的压力差，避免了油液在过热变稀薄时沿着转轴表面渗出的倾向，还缩小了泵内的真空环境与油腔之间的压差，防止了真空侧的油或气泄漏进油腔的情况，从而达到油腔长期密封且不会漏油的效果，延长了真空泵的使用寿命。

附图说明

图1为已有技术的平面结构简图。

图2为本发明一实施例的平面结构简图。

图中：1.泵体壳、11.油腔、111.泄压孔、112.注油孔、12.油杯、13.排气口、14.密封塞；2.转轴、21.油封；3.管道；4.压差阀、41.固定螺钉、42.阀片、43.调压弹簧、44.挡板。

具体实施方式

申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参阅图2，本发明涉及一种罗茨真空泵的转轴密封结构，包括一泵体壳1和一旋转地支承在泵体壳1上的转轴2，所述的泵体壳1在转轴2通出的位置处分别构成有一油腔11，所述的转轴2在穿过油腔11左右两侧壁的位置处分别设置有一油封21，所述的泵体壳1上还开设有与泵体内真空环境相连通的排气口13，特点是：所述的泵体壳1在位于油腔11高度方向上方的一侧开设有一泄压孔111，该泄压孔111与所述的排气口13之间通过一管道3连通，在所述排气口13的外侧设置有一压差阀4，所述的压差阀4包括一固定螺钉41、一阀片42、一调压弹簧43和一挡板44，所述的固定螺钉41在依次穿过挡板44、调压弹簧43和阀片42与排气口13周围的泵体壳2的壳壁固定连接，所述的阀片42可沿着固定螺钉41的长度方向滑动并密封配盖在所述排气口13的外侧部，所述的调压弹簧43的两端分别抵靠在阀片42和挡板44上。

进一步地，所述的泵体壳1在油腔11高度方向的顶部还开设有一注油孔112，在所述的注油孔112上配设有一密封塞14。

进一步地，所述的压差阀4为单向阀。所述的压差阀4产生的预压力为大气压的30%~70%，该预压力的大小通过更换不同弹力大小的调压弹簧43来实现。

请继续参阅图2，当罗茨真空泵工作时，被输送和压缩的气体从排气口13处排出并在排气口13的周围形成有气压P1，该气压P1的大小总体会在大气压的10%以下，上述数值为本技术领域的公知常识。所述的压差阀4产生的预压力为P2，该预压力P2优选为大气压的30%~70%，经实践证明，上述预压力P2的数值大小可以达到很好的效果。所述的油腔11通过注油孔112注入油液并用密封塞14盖住，该油液的高度要超过转轴2而低于泄压孔111的位置高度，在所述的油腔11内油液的上部形成有气压P3，当罗茨真空泵工作，排气口13的气压P1开始显著下降，导致与气压P3的压差逐渐上升，当P3大于P1加P2的总和时，所述油腔11内的空气会通过管道3流入安装有压差阀4的排气口13，并且顶开压差阀4的阀片42而进行泄压，直至P3等于或小于P1加P2的总和时停止泄压；当罗茨真空泵停止工作或降低工作强度时，P3逐渐下降，而压差阀4为一单向阀，当P3小于P1加P2的总和时，所述油腔11无法从外界吸入空气而形成负压，所述的油腔11内的气压P3始终小于外界大气压并高于排气口的压力P1，有效地避免了油液由于压力差所产生泄漏的倾向。

Claims (2)

1.一种罗茨真空泵的转轴密封结构，包括一泵体壳(1)和一旋转地支承在泵体壳(1)上的转轴(2)，所述的泵体壳(1)在转轴(2)通出的位置处分别构成有一油腔(11)，所述的转轴(2)在穿过油腔(11)左右两侧壁的位置处分别设置有一油封(21)，所述的泵体壳(1)上还开设有与泵体内真空环境相连通的排气口(13)，其特征在于，所述的泵体壳(1)在位于油腔(11)高度方向上方的一侧开设有一泄压孔(111)，该泄压孔(111)与所述的排气口(13)之间通过一管道(3)连通，在所述排气口(13)的外侧设置有一压差阀(4)，所述的压差阀(4)包括一固定螺钉(41)、一阀片(42)、一调压弹簧(43)和一挡板(44)，所述的固定螺钉(41)在依次穿过挡板(44)、调压弹簧(43)和阀片(42)与排气口(13)周围的泵体壳(1)的壳壁固定连接，所述的阀片(42)可沿着固定螺钉(41)的长度方向滑动并密封配盖在所述排气口(13)的外侧部，所述的调压弹簧(43)的两端分别抵靠在阀片(42)和挡板(44)上；所述的泵体壳(1)在油腔(11)高度方向的顶部还开设有一注油孔(112)，在所述的注油孔(112)上配设有一密封塞(14)；所述的压差阀(4)为单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种罗茨真空泵的转轴密封结构，其特征在于所述的压差阀(4)产生的预压力为大气压的30%~70%，该预压力的大小通过更换不同弹力大小的调压弹簧(43)来实现。