CN116221112A - 机油密封装置和螺杆式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及螺杆式压缩机技术领域，公开了一种机油密封装置和螺杆压缩机，其中，所述机油密封装置设置在转子的驱动轴上，位于驱动齿轮和衬套之间，所述衬套穿设在驱动轴支撑座内，所述机油密封装置包括固定设置在驱动齿轮上的双金属环、设置在驱动轴支撑座端面的环形凹槽、设置在环形凹槽内的轴承，当双金属坏未变形时，双金属环与轴承侧壁紧贴；当双金属环产生变形时，向驱动齿轮方向弯曲，双金属环与轴承之间产生间隙；所述双金属环、驱动齿轮、驱动轴支撑座之间还设置有能够储油且连通驱动轴和衬套间隙的储油空间。运用上述技术方案的设置，避免漏油，保证了润滑效果。

Description

机油密封装置和螺杆式压缩机
技术领域
本发明涉及螺杆式压缩机技术领域，具体地涉及一种机油密封装置和螺杆式压缩机。
背景技术
螺杆式压缩机是用途比较广泛的回转式压缩机，属于容积式压缩机的一种。它具有在较低压力下，流量幅度较宽的操作特性。在石油化工生产中，常常用于天然气集输，燃料气的增压、冷冻、压缩(丙烷/丁烷)，放火炬气体压缩以及空气压缩等场合。螺杆式压缩机分为单螺杆式压缩机及双螺杆式压缩机。单螺杆式压缩机是在70年代由法国辛恩开发出来，因其的结构更加合理，迅速的应用到国防领域，并被开发国家保护起来，技术一直都在相对独立。双螺杆式压缩机最早由德国人H.Krigar在1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定了螺杆式压缩机SRM技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。
在现有的螺杆式压缩机中，容易发生漏油，原因在于，在冷机状态下启动压缩机，此时转子和衬套之间的间隙较大，齿轮腔中的机油压力突然升高，产生的脉冲进入较大间隙，由此发生漏油现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种机油密封装置和螺杆式压缩机，该发明能够解决现有技术中存在的容易漏油的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种机油密封装置，设置在转子的驱动轴上，位于驱动齿轮和衬套之间，所述衬套穿设在驱动轴支撑座内，所述机油密封装置包括固定设置在驱动齿轮上的双金属环、设置在驱动轴支撑座端面的环形凹槽、设置在环形凹槽内的轴承，当双金属坏未变形时，双金属环与轴承侧壁紧贴；当双金属环产生变形时，向驱动齿轮方向弯曲，双金属环与轴承之间产生间隙；所述双金属环、驱动齿轮、驱动轴支撑座之间还设置有能够储油且连通驱动轴和衬套间隙的储油空间。
螺杆式压缩机运用上述技术方案的设置，在冷态启动时，双金属环与轴承紧贴，将储油空间与其外的机油隔绝，启动时带来的机油脉冲波动不会影响储油空间，也就是说机油不会冲击到驱动轴和衬套之间的间隙，避免漏油。且储油空间能够对驱动轴和衬套之间的间隙的机油进行补充，保证足够的机油，保证了润滑效果。在机油温度逐渐升高后，双金属环弯曲，打开与轴承之间的间隙，此时整体温度已经升高，驱动轴和衬套的间隙在热胀冷缩现象的作用下减少，使得储油空间与其外的机油进行循环，保证机油整体的颗粒度的统一，避免金属废屑仅在储油空间内堆积。设置轴承的作用是为了让轴承跟随双金属环转动，从而减少两者之间的磨损。
进一步地，所述双金属环从驱动齿轮向靠近驱动轴的方向延伸。
进一步地，当所述双金属环未变形时，所述双金属环向所述轴承方向倾斜。
进一步地，所述双金属环靠近轴承的一端设置有第一凸起，当所述双金属环未变形时，所述第一凸起搭在所述轴承的圆周面上。
进一步地，所述双金属环靠近轴承的一端向第一凸起的反向延伸出第二凸起，所述驱动齿轮上设置有固定块，当所述双金属环产生变形时，在驱动齿轮旋转所产生的离心力下，所述第二凸起搭在所述固定块上。
进一步地，所述双金属环从驱动齿轮向远离驱动轴的方向延伸。
本发明第二方面提供一种螺杆式压缩机，包括所述的机油密封装置。
螺杆式压缩机运用上述技术方案的设置，在冷态启动时，双金属环与轴承紧贴，将储油空间与其外的机油隔绝，启动时带来的机油脉冲波动不会影响储油空间，也就是说机油不会冲击到驱动轴和衬套之间的间隙，避免漏油。且储油空间能够对驱动轴和衬套之间的间隙的机油进行补充，保证足够的机油，保证了润滑效果。在机油温度逐渐升高后，双金属环弯曲，打开与轴承之间的间隙，此时整体温度已经升高，驱动轴和衬套的间隙在热胀冷缩现象的作用下减少，使得储油空间与其外的机油进行循环，保证机油整体的颗粒度的统一，避免金属废屑仅在储油空间内堆积。设置轴承的作用是为了让轴承跟随双金属环转动，从而减少两者之间的磨损。
进一步地，螺杆式压缩机还包括壳体、隔板、转子腔、齿轮腔、阳转子、阴转子、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、皮带轮、衬套，所述隔板将壳体的内部空间分隔为转子腔和齿轮腔，所述转子腔内设置有两个相互啮合的阳转子和阴转子，所述阳转子和阴转子的驱动轴穿入齿轮腔之中并分别连接有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮相互啮合，所述阳转子的远端设置有皮带轮，所述衬套设置在隔板的驱动轴支撑座内用于支撑驱动轴，所述机油密封装置设置在转子的驱动轴上，位于驱动齿轮和衬套之间。
进一步地，所述第一驱动齿轮、第二驱动齿轮上均设置有凹陷。
进一步地，所述阳转子、阴转子的驱动轴上均设置有机油密封装置。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明机油密封装置的一种具体实施例的结构示意图；
图2为本发明螺杆式压缩机的一种具体实施例的结构示意图。
附图标记说明
转子11、阳转子111、阴转子112、驱动轴12、驱动齿轮13、第一驱动齿轮131、第二驱动齿轮132、凹陷133、衬套14、驱动轴支撑座15、双金属环2、第一凸起21、第二凸起22、固定块23、支撑壁24、安装座25、轴承3、储油空间4、壳体51、隔板52、转子腔53、齿轮腔54、皮带轮55。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
为了解决上述容易漏油的技术问题，如图2所示，本发明第一方面提供一种机油密封装置，设置在转子11的驱动轴12上，位于驱动齿轮13和衬套14之间，所述衬套14穿设在驱动轴支撑座15内，所述机油密封装置包括固定设置在驱动齿轮13上的双金属环2、设置在驱动轴支撑座15端面的环形凹槽、设置在环形凹槽内的轴承3，当双金属坏2未变形时，双金属环2与轴承3侧壁紧贴；当双金属环2产生变形时，向驱动齿轮13方向弯曲，双金属环2与轴承3之间产生间隙；所述双金属环2、驱动齿轮13、驱动轴支撑座15之间还设置有能够储油且连通驱动轴12和衬套14间隙的储油空间4。螺杆式压缩机运用上述技术方案的设置，在冷态启动时，双金属环2与轴承3紧贴，将储油空间4与其外的机油隔绝，启动时带来的机油脉冲波动不会影响储油空间4，也就是说机油不会冲击到驱动轴12和衬套14之间的间隙，避免漏油。且储油空间4能够对驱动轴12和衬套14之间的间隙的机油进行补充，保证足够的机油，保证了润滑效果。在机油温度逐渐升高后，双金属环2弯曲，打开与轴承3之间的间隙，此时整体温度已经升高，驱动轴12和衬套14的间隙在热胀冷缩现象的作用下减少，使得储油空间4与其外的机油进行循环，保证机油整体的颗粒度的统一，避免金属废屑仅在储油空间4内堆积。设置轴承3的作用是为了让轴承3跟随双金属环2转动，从而减少两者之间的磨损。
其中，所述轴承3与环形凹槽过盈配合，减少轴承3与环形凹槽在安装时的间隙。
其中，所述双金属环2在受热时产生弯曲，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。
作为第一种具体实施例，所述双金属环2从驱动齿轮13向靠近驱动轴12的方向延伸。
具体地，为了增加双金属环2和轴承3贴合的紧密度，当所述双金属环2未变形时，所述双金属环2向所述轴承3方向倾斜。优选地，所述倾斜角度a范围，即双金属环2与驱动轴12直径所在平面构成的角度范围为：165°≤a＜180°。通过上述技术方案的设置，倾斜设置的双金属环2在冷启动时发生转动，受离心力做影响，能够更加紧贴轴承3，从而更好地将储油空间4与其外的空间进行相对隔离，减少冷态启动时机油中的脉冲。
具体地，为了使得双金属环2与轴承3更加贴合，所述双金属环2靠近轴承3的一端设置有第一凸起21，当所述双金属环2未变形时，所述第一凸起21搭在所述轴承3的圆周面上。通过上述技术方案的设置，增大双金属环2与轴承3的接触面积，另，如图2所示，所述第一凸起21位于轴承3的内壁，在离心力作用下，第一凸起21能够与轴承3内壁贴合更加紧密。优选地，所述轴承3上设置有耐腐蚀的橡胶层，该设置能够增加的第一凸起21与轴承3之间紧密程度，也可以增大摩擦力让轴承3的跟随性更好。
具体地，在双金属环2受热弯曲后，会朝向所述的驱动轮13一侧弯曲，驱动轴12高速旋转产生离心力，会让双金属环2更加弯曲。为了避免双金属环2过度弯曲导致其损坏，在优选的情况下，所述双金属环2靠近轴承3的一端向第一凸起21的反向延伸出第二凸起22，所述驱动齿轮13上设置有固定块23，当所述双金属环2产生变形时，在驱动齿轮13旋转所产生的离心力下，所述第二凸起22搭在所述固定块23上。
所述双金属环2通过安装座25与驱动齿轮13固定连接，所述安装座25与驱动齿轮13侧面螺栓连接，其为筒状，所述双金属环2远离轴承3的一端设置有支撑壁24，所述双金属环2与安装座25过盈配合，支撑壁24增加双金属环2与安装座25的接触面积，安装可靠。
作为另一种实施例，所述双金属环2从驱动齿轮13向远离驱动轴12的方向延伸。该实施例与前一实施例的区别在于，难以利用到驱动齿轮13转动时所产生的的离心力。
如图1所示，本发明第二方面提供一种螺杆式压缩机，包括所述的机油密封装置。螺杆式压缩机运用上述技术方案的设置，在冷态启动时，双金属环2与轴承3紧贴，将储油空间4与其外的机油隔绝，启动时带来的机油脉冲波动不会影响储油空间4，也就是说机油不会冲击到驱动轴12和衬套14之间的间隙，避免漏油。且储油空间4能够对驱动轴12和衬套14之间的间隙的机油进行补充，保证足够的机油，保证了润滑效果。在机油温度逐渐升高后，双金属环2弯曲，打开与轴承3之间的间隙，此时整体温度已经升高，驱动轴12和衬套14的间隙在热胀冷缩现象的作用下减少，使得储油空间4与其外的机油进行循环，保证机油整体的颗粒度的统一，避免金属废屑仅在储油空间4内堆积。设置轴承3的作用是为了让轴承3跟随双金属环2转动，从而减少两者之间的磨损。
为了减少阳转子111、阴转子112之间的磨损，在优选的情况下，所述螺杆式压缩机还包括壳体51、隔板52、转子腔53、齿轮腔54、阳转子111、阴转子112、第一驱动齿轮131、第二驱动齿轮132、皮带轮55、衬套14，所述隔板52将壳体51的内部空间分隔为转子腔53和齿轮腔54，所述转子腔53内设置有两个相互啮合的阳转子111和阴转子112，所述阳转子111和阴转子112的驱动轴12穿入齿轮腔54之中并分别连接有第一驱动齿轮131和第二驱动齿轮132，所述第一驱动齿轮131和第二驱动齿轮132相互啮合，所述阳转子111的远端设置有皮带轮55，所述衬套14设置在隔板52的驱动轴支撑座15内用于支撑驱动轴12，所述机油密封装置设置在转子11的驱动轴12上，位于驱动齿轮13和衬套14之间，所述齿轮腔54充盈机油。通过第一驱动齿轮131、第二驱动齿轮132相互啮合，使得阳转子111带动阴转子112同时动力旋转，使得两者能够在转速上保持一致，两者的啮合姿态保持稳定的状态，能够减少阳转子111对阴转子112的冲击。
为了减轻驱动齿轮的自身重量，所述第一驱动齿轮131、第二驱动齿轮132上均设置有凹陷133。
为了保证阳转子111、阴转子112的驱动轴12密封的一致性，的在优选的情况下，所述阳转子111、阴转子112的驱动轴12上均设置有机油密封装置。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种机油密封装置，其特征在于，设置在转子(11)的驱动轴(12)上，位于驱动齿轮(13)和衬套(14)之间，所述衬套(14)穿设在驱动轴支撑座(15)内，所述机油密封装置包括固定设置在驱动齿轮(13)上的双金属环(2)、设置在驱动轴支撑座(15)端面的环形凹槽、设置在环形凹槽内的轴承(3)，当双金属坏(2)未变形时，双金属环(2)与轴承(3)侧壁紧贴；当双金属环(2)产生变形时，向驱动齿轮(13)方向弯曲，双金属环(2)与轴承(3)之间产生间隙；所述双金属环(2)、驱动齿轮(13)、驱动轴支撑座(15)之间还设置有能够储油且连通驱动轴(12)和衬套(14)间隙的储油空间(4)。
2.根据权利要求1所述的机油密封装置，其特征在于，所述双金属环(2)从驱动齿轮(13)向靠近驱动轴(12)的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的机油密封装置，其特征在于，当所述双金属环(2)未变形时，所述双金属环(2)向所述轴承(3)方向倾斜。
4.根据权利要求2所述的机油密封装置，其特征在于，所述双金属环(2)靠近轴承(3)的一端设置有第一凸起(21)，当所述双金属环(2)未变形时，所述第一凸起(21)搭在所述轴承(3)的圆周面上。
5.根据权利要求2所述的机油密封装置，其特征在于，所述双金属环(2)靠近轴承(3)的一端向第一凸起(21)的反向延伸出第二凸起(22)，所述驱动齿轮(13)上设置有固定块(23)，当所述双金属环(2)产生变形时，在驱动齿轮(13)旋转所产生的离心力下，所述第二凸起(22)搭在所述固定块(23)上。
6.根据权利要求1所述的机油密封装置，其特征在于，所述双金属环(2)从驱动齿轮(13)向远离驱动轴(12)的方向延伸。
7.一种螺杆式压缩机，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的机油密封装置。
8.根据权利要求7所述的螺杆式压缩机，其特征在于，螺杆式压缩机还包括壳体(51)、隔板(52)、转子腔(53)、齿轮腔(54)、阳转子(111)、阴转子(112)、第一驱动齿轮(131)、第二驱动齿轮(132)、皮带轮(55)、衬套(14)，所述隔板(52)将壳体(51)的内部空间分隔为转子腔(53)和齿轮腔(54)，所述转子腔(53)内设置有两个相互啮合的阳转子(111)和阴转子(112)，所述阳转子(111)和阴转子(112)的驱动轴(12)穿入齿轮腔(54)之中并分别连接有第一驱动齿轮(131)和第二驱动齿轮(132)，所述第一驱动齿轮(131)和第二驱动齿轮(132)相互啮合，所述阳转子(111)的远端设置有皮带轮(55)，所述衬套(14)设置在隔板(52)的驱动轴支撑座(15)内用于支撑驱动轴(12)，所述机油密封装置设置在转子(11)的驱动轴(12)上，位于驱动齿轮(13)和衬套(14)之间。
9.根据权利要求8所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述第一驱动齿轮(131)、第二驱动齿轮(132)上均设置有凹陷(133)。
10.根据权利要求8所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述阳转子(111)、阴转子(112)的驱动轴(12)上均设置有机油密封装置。
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