CN112833007A - 一种螺杆泵综合密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺杆泵综合密封结构，属于螺杆泵技术领域。它解决了现有螺杆泵密封效果差的问题。本螺杆泵包括泵体和固连在泵体一端的密封罩，泵体中设有螺杆且螺杆的转轴伸入到密封罩内部的平衡腔中，密封罩中开设有与泵体内腔相连通的高压出气口，密封结构包括密封罩中开设的平衡孔以及设置在转轴和密封罩之间的呈螺旋形的密封通道，平衡孔使高压出气口与平衡腔相连通，密封通道的螺旋方向和螺杆螺旋部的螺旋方向相反。本螺杆泵综合密封结构具有密封效果好的优点。

Description

一种螺杆泵综合密封结构

技术领域

本发明属于螺杆泵技术领域，涉及一种螺杆泵综合密封结构。

背景技术

螺杆泵是将螺杆放置在泵体内，依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出介质。

现有的螺杆泵，例如中国专利文献资料公开了一种干式双螺杆压缩机[申请号：201822270955.5；授权公告号：CN209354352U]，包括泵体、密封罩和齿轮罩，泵体内设有能相互啮合的两个转子，密封罩设置在泵体和齿轮罩之间，齿轮罩上外接有能维持泵体与齿轮罩内压力平衡的增压管道，密封罩内设有能将泵体与齿轮罩隔开的密封组件。

该种结构的双螺杆压缩机，增压管道与压缩氮气连通，压缩氮气通过增压管道进入到齿轮罩内，使泵体内的压力与齿轮罩内的压力维持平衡，实现泵体和齿轮罩之间的气密封。但是该种结构的双螺杆压缩机，常压气体不断的从常压进气口进入到泵体中，转子旋转挤压气体以及气体受热交换的影响，使常压气体变成高压气体，该高压气体从高压出气口中排出，部分泵体内的高压气体会通过转子轴和密封罩之间的间隙进入到平衡腔中，当平衡腔中的气体压力大于设定值时，该平衡腔中的高压气体会通过泄压管路和单向阀再次流向泵体的常压进气口，即平衡腔中的该部分高压气体不能起到作用，双螺杆压缩机为了实现气密封，需要持续不断通过增压管道输入氮气。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种螺杆泵综合密封结构，解决的技术问题是如何提高螺杆泵的密封效果。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种螺杆泵综合密封结构，螺杆泵包括泵体和固连在泵体一端的密封罩，所述泵体中设有螺杆且螺杆的转轴伸入到密封罩内部的平衡腔中，所述密封罩中开设有与泵体内腔相连通的高压出气口，其特征在于,所述密封结构包括密封罩中开设的平衡孔以及设置在转轴和密封罩之间的呈螺旋形的密封通道，所述平衡孔使高压出气口与平衡腔相连通，所述密封通道的螺旋方向和螺杆螺旋部的螺旋方向相反。

较高压力的气体进入到泵体内腔中，通过螺杆螺旋部的带动压缩后有时会形成高于大气压的高压气体，高压气体从高压出气口排出前压强会高于平衡腔中的气体压强，该高压气体与高压出气口接通后气体压力下降。平衡孔使高压出气口与平衡腔相连通，高压出气口处的气体会通过平衡孔扩散到平衡腔中，固液态被抽介质从高压出气口的底部排走，由于密封通道的螺旋方向和螺杆螺旋部的螺旋方向相反，即从平衡孔进入到平衡腔中的气体会被密封通道带动增压朝泵体内腔流动，反向对冲掉泵体流向平衡腔的高压气体，使平衡腔中的气体起到气密封的作用，使泵体和密封罩之间形成一道气密封，提高螺杆泵的密封效果，防止泵体内的被抽介质进入到润滑油腔中。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述高压出气口和平衡孔均位于密封罩的底部，所述平衡孔的底部与高压出气口的顶部相连通，所述平衡孔的顶部与平衡腔的底部相连通。平衡孔使平衡腔与高压出气口相连通，而高压出气口的压力近似于大气压，压力波动小，该气体扩散到平衡腔中，减少了密封罩平衡腔中气体的压力波动，提高稳定性；平衡孔该种设置方式，使被抽介质的固液态部分在重力作用下从高压出气口直接排出，减少固液态介质进入到密封罩平衡腔中，有效防止被抽介质进入到润滑油腔中，提高了螺杆泵的密封效果。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述密封罩中具有供转轴穿过的通孔，所述转轴上套设固连有第一密封轴套，所述第一密封轴套与通孔的孔壁间隙配合，所述密封通道位于第一密封轴套的周向外侧壁上。密封通道设置在第一密封轴套上，第一密封轴套固定在转轴上，第一密封轴套随螺杆一起旋转，第一密封轴套的设置使密封通道加工方便；在实际中，密封通道可以直接开在转轴上。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述密封结构还包括套设在转轴外的轴承座，所述轴承座伸入到平衡腔中的部分为密封部，所述密封部的外侧壁为呈锥面形的导向壁，所述导向壁上具有凹入设置的且呈环形的导油槽。螺杆泵在工作的过程中，不可避免的会有部分被抽介质通过密封通道进入到平衡腔中，被抽介质会粘附在平衡腔的腔壁上流动，然后通过平衡孔、高压出气口排出；导向壁呈锥面形，使滴落到密封部上的被抽介质流动到导油槽中，再从导油槽中滴落，然后通过平衡孔最后从高压出气口排出，导油槽起到隔断的作用，使被抽介质不会流到转轴上，不会沿着转轴流向润滑油腔，提高螺杆泵的密封效果。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述导油槽位于平衡孔的正上方。导油槽中的被抽介质滴落后直接从平衡孔流出，不再粘附到平衡腔的腔壁上，被抽介质排出顺畅，不会堆积。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述密封结构还包括套设固定在转轴外的离心盘，所述离心盘位于平衡腔中，所述离心盘与密封通道相邻设置，所述离心盘与密封通道周围的平衡腔腔壁之间具有间隙。螺杆泵在工作的过程中，不可避免的会有部分被抽介质通过密封通道进入到平衡腔中，由于离心盘的位置，该被抽介质会粘附在离心盘上，离心盘随螺杆旋转时，将粘附的被抽介质甩到平衡腔的腔壁上，然后该被抽介质沿着平衡腔的腔壁流到平衡孔中，再从高压出气口排出，离心盘的设置使被抽介质能够更好的被甩开并排出，使被抽介质不会粘附到转轴上进入到润滑油腔中，提高螺杆泵的密封效果。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述离心盘到平衡腔腔壁顶部的距离大于离心盘到平衡腔腔壁底部的距离。该种结构，使被抽介质可以更好的被甩开并排出。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述密封部口径较小的端部嵌入设置在离心盘中，所述导油槽部分位于离心盘中。该种结构，合理利用空间，结构紧凑，同时使离心盘、导向壁和导油槽相互配合，提高密封效果，防止被抽介质滴落到转轴上，保证被抽介质沿着平衡孔、高压出气口排出；导油槽部分位于离心盘中，离心盘在旋转的过程中可以将粘附在导油槽中的被抽介质甩出，保证导油槽中的被抽介质能够排出。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述密封结构还包括套设在转轴外的第二密封轴套，所述密封部和第二密封轴套之间设有第一密封圈，所述第二密封轴套与转轴之间设有第二密封圈，所述轴承座与密封罩之间设有第三密封圈。第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈的设置起到更好的密封作用，防止被抽介质进入到润滑油腔中，提高密封效果。

在上述的一种螺杆泵综合密封结构中，所述螺杆泵还包括齿轮罩，所述密封罩设置在泵体和齿轮罩之间，所述齿轮罩中具有润滑油腔，所述密封结构还包括设置在齿轮罩上的增压管道，所述增压管道的一端用于与压缩氮气连通，另一端与润滑油腔相连通。氮气充入到润滑油腔中，使润滑油腔保持在较高的气压，防止泵体内的被抽介质通过平衡腔进入到润滑油腔中，提高密封效果。

与现有技术相比，本发明提供的一种螺杆泵综合密封结构具有以下优点：

1、本螺杆泵综合密封结构通过多种密封方式的相互配合，合理利用空间，结构紧凑，提高密封效果，使第一密封圈不易失效，防止泵体内的被抽介质进入到润滑油腔中，润滑油不会失效，提高螺杆泵的使用寿命。

2、本螺杆泵综合密封结构通过开设平衡孔配合密封通道，使高压出气口处的气体反向对冲泵体内腔的气体，达到气密封的效果，增加一道密封，使第一密封圈不易失效，提高密封效果，防止泵体内的被抽介质进入到润滑油腔中，提高螺杆泵的使用寿命。

3、本螺杆泵综合密封结构的离心盘配合密封部的导向壁和导油槽，使被抽介质直接从平衡孔中滴落出去，被抽介质不会粘附在转轴上，第一密封圈不易失效，防止泵体内的被抽介质进入到润滑油腔中，润滑油不会失效，提高螺杆泵的使用寿命。

附图说明

图1是本螺杆泵的整体结构局部剖视图。

图2是本螺杆泵综合密封结构的整体结构剖视图。

图中，1、泵体；2、密封罩；21、平衡腔；22、高压出气口；23、平衡孔；24、通孔；3、螺杆；31、转轴；32、螺旋部；4、第一密封轴套；41、密封通道；5、轴承座；51、密封部；511、导向壁；512、导油槽；6、离心盘；7、第二密封轴套；8、第一密封圈；9、第二密封圈；10、第三密封圈；11、齿轮罩；111、润滑油腔；12、增压管道。

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、图2所示，螺杆泵包括泵体1、密封罩2、齿轮罩11和密封结构。密封结构包括平衡孔23、密封通道41、密封部51、导油槽512和离心盘6。

密封罩2固定设置在泵体1和齿轮罩11之间，泵体1中设有螺杆3且螺杆3的转轴31伸入到密封罩2内部的平衡腔21中，齿轮罩11中具有润滑油腔111，齿轮罩11上设有增压管道12，增压管道12的一端用于与压缩氮气连通，另一端与润滑油腔111相连通。

密封罩2中开设有高压出气口22和平衡孔23，高压出气口22使泵体1内腔与外界相连通，平衡孔23使高压出气口22与平衡腔21相连通，高压出气口22和平衡孔23均位于密封罩2的底部，平衡孔23的底部与高压出气口22的顶部相连通，平衡孔23的顶部与平衡腔21的底部相连通。

密封罩2中具有供转轴31穿过的通孔24，转轴31上套设固连有第一密封轴套4，第一密封轴套4与通孔24的孔壁间隙配合，密封通道41呈螺旋形，密封通道41位于第一密封轴套4的周向外侧壁上且密封通道41设置在转轴31和密封罩2之间，密封通道41的螺旋方向和螺杆3螺旋部32的螺旋方向相反。

轴承座5、第二密封轴和离心盘6均套设在转轴31外，离心盘6位于平衡腔21中，轴承座5伸入到平衡腔21中的部分为密封部51，密封部51的外侧壁为呈锥面形的导向壁511，导向壁511上具有凹入设置的且呈环形的导油槽512，导油槽512位于平衡孔23的正上方。密封部51和第二密封轴套7之间设有第一密封圈8，第二密封轴套7与转轴31之间设有第二密封圈9，轴承座5与密封罩2之间设有第三密封圈10。离心盘6与密封通道41相邻设置，离心盘6与密封通道41周围的平衡腔21腔壁之间具有间隙，离心盘6到平衡腔21腔壁顶部的距离大于离心盘6到平衡腔21腔壁底部的距离，密封部51口径较小的端部嵌入设置在离心盘6中，导油槽512部分位于离心盘6中。

工作时，较高压力的气体进入到泵体1内腔中，通过螺杆3螺旋部32的带动后形成高压气体，高压气体进入到高压出气口22中。部分高压出气口22中的气体扩散通过平衡孔23进入到平衡腔21中，密封通道41旋转吸收通过平衡孔23进入到平衡腔21中的气体能够持续产生足够的对冲气压，使泵体1和密封罩2之间形成气密封。

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泵体1、密封罩2、平衡腔21、高压出气口22、平衡孔23、通孔24、螺杆3、转轴31、螺旋部32、第一密封轴套4、密封通道41、轴承座5、密封部51、导向壁511、导油槽512、离心盘6、第二密封轴套7、第一密封圈8、第二密封圈9、第三密封圈10、齿轮罩11、润滑油腔111、增压管道12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 (10)

1.一种螺杆泵综合密封结构，螺杆泵包括泵体(1)和固连在泵体(1)一端的密封罩(2)，所述泵体(1)中设有螺杆(3)且螺杆(3)的转轴(31)伸入到密封罩(2)内部的平衡腔(21)中，所述密封罩(2)中开设有与泵体(1)内腔相连通的高压出气口(22)，其特征在于,所述密封结构包括密封罩(2)中开设的平衡孔(23)以及设置在转轴(31)和密封罩(2)之间的呈螺旋形的密封通道(41)，所述平衡孔(23)使高压出气口(22)与平衡腔(21)相连通，所述密封通道(41)的螺旋方向和螺杆(3)螺旋部(32)的螺旋方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述高压出气口(22)和平衡孔(23)均位于密封罩(2)的底部，所述平衡孔(23)的底部与高压出气口(22)的顶部相连通，所述平衡孔(23)的顶部与平衡腔(21)的底部相连通。

3.根据权利要求1所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述密封罩(2)中具有供转轴(31)穿过的通孔(24)，所述转轴(31)上套设固连有第一密封轴套(4)，所述第一密封轴套(4)与通孔(24)的孔壁间隙配合，所述密封通道(41)位于第一密封轴套(4)的周向外侧壁上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括套设在转轴(31)外的轴承座(5)，所述轴承座(5)伸入到平衡腔(21)中的部分为密封部(51)，所述密封部(51)的外侧壁为呈锥面形的导向壁(511)，所述导向壁(511)上具有凹入设置的且呈环形的导油槽(512)。

5.根据权利要求4所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述导油槽(512)位于平衡孔(23)的正上方。

6.根据权利要求4所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括套设固定在转轴(31)外的离心盘(6)，所述离心盘(6)位于平衡腔(21)中，所述离心盘(6)与密封通道(41)相邻设置，所述离心盘(6)与密封通道(41)周围的平衡腔(21)腔壁之间具有间隙。

7.根据权利要求6所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述离心盘(6)到平衡腔(21)腔壁顶部的距离大于离心盘(6)到平衡腔(21)腔壁底部的距离。

8.根据权利要求6所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述密封部(51)口径较小的端部嵌入设置在离心盘(6)中，所述导油槽(512)部分位于离心盘(6)中。

9.根据权利要求4所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括套设在转轴(31)外的第二密封轴套(7)，所述密封部(51)和第二密封轴套(7)之间设有第一密封圈(8)，所述第二密封轴套(7)与转轴(31)之间设有第二密封圈(9)，所述轴承座(5)与密封罩(2)之间设有第三密封圈(10)。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种螺杆泵综合密封结构，其特征在于，所述螺杆泵还包括齿轮罩(11)，所述密封罩(2)设置在泵体(1)和齿轮罩(11)之间，所述齿轮罩(11)中具有润滑油腔(111)，所述密封结构还包括设置在齿轮罩(11)上的增压管道(12)，所述增压管道(12)的一端用于与压缩氮气连通，另一端与润滑油腔(111)相连通。

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