CN112682309B - 一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及罗茨泵密封技术领域，公开了一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，安装在罗茨泵的转子轴上；所述转子轴上设置有腔体端盖，还套装有轴承和压紧轴套；包括卡套、涨圈、静密封件和密封圈压套；所述腔体端盖和转子轴的两者之间设置有卡套，卡套与腔体端盖之间设置有涨圈；所述腔体端盖与轴承相对的端面上设置有静密封件，所述静密封件和转子轴之间设置有密封圈压套；所述密封圈压套还位于腔体端盖和轴承之间，所述静密封件与密封圈压套之间设置有封严蓖齿结构。本发明通过静密封和动密封相结合的方式，有效减少油污等气体向工作腔体空间的泄漏，大大提高了密封结构的密封性能，其整体结构简单、可靠也易于实现。

Description

一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构

技术领域

本发明涉及罗茨泵密封技术领域，更具体的说，特别涉及一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构。

背景技术

罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，主要取决于它的密封结构。随着罗茨泵应用的日益增多，主要在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门等得到广泛的应用。目前罗茨泵的密封结构主要采用涨圈密封结构，虽然减少了大部分油气传输，但对于食品和电子等对污染要求比较高的行业，不能满足设计要求，需要对密封结构进行改进设计，进一步的减少润滑油蒸汽向泵体腔室的泄漏，确保产品抽气品质指标能够满足食品和电子行业等的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，能够解决罗茨泵工作过程中润滑油蒸汽向工作腔室的泄漏问题，可以有效减少油气泄漏量，提高了密封性能。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，安装在罗茨泵的转子轴上；所述转子轴上设置有腔体端盖，还套装有轴承和压紧轴套；该密封结构包括卡套、涨圈、静密封件和密封圈压套；

所述腔体端盖和转子轴的两者之间设置有卡套，所述卡套与所述之间设置有涨圈；所述腔体端盖与所述轴承相对的端面上设置有静密封件，所述静密封件和所述转子轴之间设置有密封圈压套；所述密封圈压套还位于所述转子和所述轴承之间，所述静密封件与密封圈压套之间设置有封严蓖齿结构。

进一步地，所述静密封件和所述腔体端盖之间通过压紧螺栓进行连接固定。

进一步地，所述静密封件与所述腔体端盖之间并靠近所述压紧螺栓设置有静密封圈。

进一步地，所述密封圈压套和所述腔体端盖之间并靠近所述卡套设置有动密封圈。

进一步地，所述密封圈压套包括主部和侧部，所述主部套装在所述主动和从动转子轴上，并与所述腔体端盖之间并靠近所述卡套设置有动密封圈；所述侧部位于所述静密封件上，并与所述静密封件之间形成封严蓖齿结构。

进一步地，所述主部位于所述静密封件与所述转子轴之间，也位于所述腔体端盖和所述轴承之间；所述侧部由所述主部的中部向外延伸，并位于所述静密封件上。

进一步地，所述轴承和压紧轴套之间设置有调节垫圈。

进一步地，所述轴承和压紧轴套之间还设置有波形弹簧，其位于所述调节垫圈和压紧轴套之间。

进一步地，所述静密封件与密封圈压套之间的封严蓖齿结构采用非对称结构。

进一步地，所述压紧螺栓位于所述封严蓖齿结构远离所述转子轴的那一侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的罗茨泵密封结构，针对罗茨泵工作过程中的返油量较大的问题，通过静密封件与密封圈压套，实现静密封和动密封相结合的方式，有效减少油污等气体向工作腔体空间的泄漏，即有效降低罗茨泵正常工作中的返油量，大大提高了密封结构的密封性能，保证了罗茨泵工作的可靠性，其整体结构简单、可靠也易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本发明有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构的主视图。

图2为本发明有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构的左视图。

附图标记说明如下：1-腔体端盖、2-转子轴、3-卡套、4-涨圈、5-静密封件、6-压紧螺栓、7-密封圈压套、71-主部、72-侧部、8-静密封圈、9-动密封圈、10-轴承、11-压紧轴套、12-调节垫圈、13-波形弹簧。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1所示，本发明提供一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，安装在罗茨泵的转子轴2上，所述转子轴2上安装腔体端盖1，所述转子轴2上还套装有轴承10和压紧轴套11。

所述密封结构包括卡套3、涨圈4、静密封件5和密封圈压套7，所述腔体端盖1和转子轴2的两者之间设置有卡套3，所述卡套3与所述腔体端盖1之间设置有涨圈4。所述腔体端盖1与所述轴承10相对的端面上设置有静密封件5，所述静密封件5和所述转子轴2之间设置有密封圈压套7。所述密封圈压套7还位于所述腔体端盖1和所述轴承10之间。所述静密封件5与密封圈压套7之间设置有封严蓖齿结构。

本发明实施例中，所述腔体端盖1一侧为转子腔体，另一侧为润滑油腔体。所述密封圈压套7和卡套3实现了动密封，所述静密封件5实现了静密封。实际工作中，转子轴2可以为主动或从动的，动密封部分随着转子轴2一起转动，在离心力的作用下，其接触的油蒸汽或油滴将被甩到外部端盖上，同时外部端盖与外界直接接触，温度较低，将使甩出的油气液化，并汇流至润滑油中。

本发明实施例中，所述卡套3与所述腔体端盖1两者之间涨圈4的数量可以根据实际需要进行增加或减少。所述静密封件5与密封圈压套7之间通过设置封严蓖齿结构，使密封结构的密封能力进一步提高。

进一步地，所述静密封件5和所述腔体端盖1之间通过压紧螺栓6进行连接固定，为了保证两者之间连接的可靠性。具体的，为了保证安装的稳定性，所述压紧螺栓6的数量也可以根据实际需要进行调节，其位于所述封严蓖齿结构远离所述主动和从动转子轴2的那一侧，即所述封严蓖齿结构位于所述转子轴2和压紧螺栓6之间。

进一步地，所述静密封件5与所述腔体端盖1之间并靠近所述压紧螺栓6设置有静密封圈8；所述密封圈压套7和所述转子轴2之间并靠近所述卡套3设置有动密封圈9。

本发明实施例中，通过设置静密封圈8和动密封圈9，润滑油腔体向转子腔体进行油气的泄露需要经过转子轴2与腔体端盖1之间的间隙，同时转子轴2与腔体端盖1之间由于设置有卡套3和涨圈4组件，即几个部分之间存在的关系是：腔体端盖1与卡套3和涨圈4组件接触，卡套3和涨圈4组件与转子轴2接触，因此存在有两个间隙，分别为第一间隙：腔体端盖1与卡套3和涨圈4组件之间的间隙；第二间隙：卡套3和涨圈4组件与转子轴2之间的间隙。

进一步地，由于静密封圈8位于腔体端盖1及静密封件5之间，有效阻断了润滑油腔体内油气向第一间隙流动，同时，静密封件5与密封圈压套7间设计有封严蓖齿结构，有效阻断了润滑油腔体内气体向第一间隙流动，实现了第一间隙的有效密封。而动密封圈9位于卡套3、转子轴2及密封圈压套7之间，在压紧轴套11和波形弹簧13的作用下，使得调节垫圈12变形，有效密封了卡套3与轴间第二间隙，阻断了润滑油腔体内油气气体通过第二间隙向转子腔体泄露，即有效密封了第二间隙。因此，通过第一间隙和第二间隙的有效密封，阻断了润滑油腔体内油气向转子腔体的泄露，进一步提高了密封结构的密封性能。

进一步地，所述密封圈压套7包括主部71和侧部72，所述主部71套装在所述转子轴2上，并与所述腔体端盖1设置有动密封圈9。所述侧部72位于所述静密封件5上，并与所述静密封件5之间形成封严蓖齿结构。

具体的，所述主部71位于所述静密封件5与所述转子轴2之间，也位于所述腔体端盖1和所述轴承10之间；所述侧部72由所述主部71的中部向外延伸，并位于所述静密封件5上。

进一步地，所述静密封件5与密封圈压套7之间的封严蓖齿结构采用非对称结构，所述静密封件5与密封圈压套7两者相配合的端面上设置凹凸齿状结构形成封严蓖齿结构，通过设置封严蓖齿结构，增大了阻流效果。

进一步地，所述轴承10和压紧轴套11之间设置有起调节作用的调节垫圈12。

进一步地，所述轴承10和压紧轴套11之间还设置有波形弹簧13，其位于所述调节垫圈12和压紧轴套11之间，保证整体结构的紧凑性和稳定性。具体的，所述波形弹簧13的一端位于所述压紧轴套11的外沿，另一端连接在所述调节垫圈12与压紧轴套11相对的端面上。通过设置所述调节垫圈12和波形弹簧13保证了所述静密封件5、密封圈压套7与腔体端盖1、转子轴2能够紧密贴合，从而也保证了整体结构的密封性。

本发明实施例中，所述动密封部分在随所述转子轴2旋转过程中，将接触到的油气甩出至润滑油腔体壁面，在壁面上冷却为液体，并汇流至底部润滑油中。同时，动密封部分在旋转的过程中，将带动起附近的气流转动，气流在离心力的作用下，将流动至润滑油腔体的壁面，壁面气体向润滑油腔体流动。若静密封部分上存在油滴，则油滴会沿着其壁面向轴孔隙流动，在封严蓖齿结构处，在气流和重力的作用下将流到动密封的封严蓖齿上，被动密封甩出至腔体壁面。

本发明实施例中提供的罗茨泵密封结构，在不改变原有密封结构的基础上，增加动、静结合的密封结构，动密封部分充分利用了其运转时产生的离心力，在离心力的作用下，避免油气向工作腔体运动，使得油气向润滑油腔体的壁面运动，有效减少油污等气体向腔体空间的泄漏，提高了密封结构的密封性能，也提高了罗茨泵的抽气品质，使得罗茨泵能够应用于食品和电子等行业。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，安装在罗茨泵的转子轴上；所述转子轴上设置有腔体端盖，还套装有轴承和压紧轴套；其特征在于：该密封结构包括卡套、涨圈、静密封件和密封圈压套；

所述腔体端盖和转子轴的两者之间设置有卡套，所述卡套与所述腔体端盖之间设置有涨圈；所述腔体端盖与所述轴承相对的端面上设置有静密封件，所述静密封件和所述转子轴之间设置有密封圈压套；所述密封圈压套还位于所述腔体端盖和所述轴承之间；

所述静密封件和所述腔体端盖之间通过压紧螺栓进行连接固定；

所述密封圈压套包括主部和侧部，所述主部套装在所述转子轴上，并与所述腔体端盖之间并靠近所述卡套设置有动密封圈；所述侧部位于所述静密封件上，并与所述静密封件之间形成封严蓖齿结构；

所述轴承和压紧轴套之间设置有调节垫圈；

所述轴承和压紧轴套之间还设置有波形弹簧，其位于所述调节垫圈和压紧轴套之间。

2.根据权利要求1所述的有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，其特征在于：所述静密封件与所述腔体端盖之间并靠近所述压紧螺栓设置有静密封圈。

3.根据权利要求1所述的有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，其特征在于：所述主部位于所述静密封件与所述转子轴之间，也位于所述腔体端盖和所述轴承之间；所述侧部由所述主部的中部向外延伸。

4.根据权利要求1所述的有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，其特征在于：所述静密封件与密封圈压套之间的封严蓖齿结构采用非对称结构。

5.根据权利要求1所述的有效减少润滑油向腔体泄漏的罗茨泵密封结构，其特征在于：所述压紧螺栓位于所述封严蓖齿结构远离所述转子轴的那一侧。

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