CN217271903U - 干式机械密封真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种干式机械密封真空泵，涉及真空泵技术领域。干式机械密封真空泵包括轴承、转子、端盖和干式机械密封装置，轴承、端盖和干式机械密封装置均套设在转子的端部，干式机械密封装置夹持在轴承与端盖之间；干式机械密封装置包括动环密封组件和静环密封组件，动环密封组件套设在转子上、且随转子同步转动，静环密封组件连接在端盖上，动环密封组件的端面与静环密封组件的端面为一对摩擦副。通过采用干式机械密封装置能够提高干式真空泵的真空度，增加泵腔体和轴承箱的密封性能，从而提高泵的使用寿命和改善上游设备的工艺环境，避免工艺气体遭受油污染，同时，避免泵腔内灰尘进入轴承箱，对轴承造成破坏。

Description

干式机械密封真空泵

技术领域

本实用新型涉及真空泵技术领域，具体而言，涉及一种干式机械密封真空泵。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，光伏半导体行业的设备工艺，对干式真空泵的真空度和真空环境的清洁度的要求越来越高，工艺气体的腐蚀性和灰尘越来越大，极大地挑战着真空泵的性能，如何有效阻隔工艺气体和灰尘进入轴承箱破坏轴承，轴承箱油进入真空泵腔体破坏真空度和上游设备，成了干式真空泵的关键问题。

现有密封技术，主要依靠唇封和迷宫密封，对工艺介质和轴承箱进行隔离，但是它们都属于非接触式密封，密封能力一般，并持续有泄漏的存在，可见，迷宫密封和唇封的密封效果差，无法满足日益苛刻的工艺条件，具体缺陷如下：

1.为非接触式密封，密封效果差；

2.唇封的使用寿命短，更换麻烦；

3.耐高温、强腐蚀性能力较差；

4.唇封的唇边易快速被磨损，残渣容易进入泵腔，对泵腔造成危害。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种干式机械密封真空泵，其能够提高干式真空泵的真空度，增加泵腔体和轴承箱的密封性能，从而提高泵的使用寿命和改善上游设备的工艺环境，避免工艺气体遭受油污染。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种干式机械密封真空泵，干式机械密封真空泵包括轴承、转子、端盖和干式机械密封装置，轴承、端盖和干式机械密封装置均套设在转子的端部，干式机械密封装置夹持在轴承与端盖之间；

干式机械密封装置包括动环密封组件和静环密封组件，动环密封组件套设在转子上、且随转子同步转动，静环密封组件连接在端盖上，动环密封组件的端面与静环密封组件的端面为一对摩擦副。

本实用新型实施例提供的干式机械密封真空泵的有益效果包括：

1.干式机械密封装置采用动环密封组件与静环密封组件接触式密封，密封效果好，泄漏量很小；

2.采用干式机械密封装置，使用寿命长，减小停机维修的时间成本；

3.干式机械密封装置耐高温、耐腐蚀性能较好，适用在严苛的真空泵中，明显提高真空泵的使用性能；

4.采用干式机械密封装置能够使密封接触面较小、相互之间的摩擦较小，减少发热，具有较好的密封性能和较长的使用寿命；

5.不需要再采用液体作为密封接触面的液膜来进行密封，避免液体进入腔体、破坏工艺介质。

在可选的实施方式中，干式机械密封真空泵还包括弹簧，弹簧夹持在端盖与静环密封组件之间，弹簧用于将静环密封组件推向动环密封组件。

这样，利用弹簧将静环密封组件推向动环密封组件，保证静环密封组件与动环密封组件具有较大的相对挤压力，保证二者形成的密封接触面密封性能较好。

在可选的实施方式中，弹簧对静环密封组件的弹力为：25N～30N。

这样，经过反复测试和计算，将弹簧保持在25N～30N的弹力下，既保证了密封接触面的密封性能较好，还保证静环密封组件与动环密封组件之间的摩擦适中，不会出现过快发热损坏的情况下。

在可选的实施方式中，静环密封组件包括静环圈、连接销、静环座和防转销，静环圈的端面与动环密封组件的端面形成摩擦副，静环圈通过连接销连接到静环座，静环座通过防转销连接到端盖。

这样，静环密封组件的结构形式简单，装卸方便。

在可选的实施方式中，静环圈用于接触动环密封组件的端面为圆环，圆环的宽度为：2mm～2.5mm。

这样，密封接触面为圆环，宽度为：2mm～2.5mm，密封性能较好，摩擦适中，不会出现过快发热损坏的情况下。

在可选的实施方式中，静环密封组件还包括静环O型圈和静环座O型圈，静环O型圈夹持在静环圈与静环座之间，静环座O型圈夹持在静环座与端盖之间。

这样，静环O型圈能够保证静环圈与静环座之间的密封能力，静环座O型圈能够保证静环座与端盖之间的密封能力。

在可选的实施方式中，动环密封组件包括动环座和动环圈，动环座套设在转子上，动环圈安装在动环座上，动环座的外周面与动环圈的内周面之间设置有第一动环O型圈，动环座的端面与动环圈的端面之间设置有第二动环O型圈。

这样，动环密封组件的结构形式简单，装卸方便，而且采用第一动环O型圈能够保证动环圈的摩擦端面的垂直度，采用第二动环O型圈能够保证动环座与动环圈之间的密封能力。

在可选的实施方式中，干式机械密封真空泵还包括卡圈和节流环，卡圈卡持在端盖上，节流环抵触在端盖与卡圈上、且位于动环密封组件的外围。

这样，利用节流环设置在端盖与动环密封组件之间，减少端盖与动环密封组件之间的间隙，避免轴承的润滑油穿过端盖与动环密封组件之间的间隙，影响转子的工作性能。

在可选的实施方式中，转子上开设有第一吹扫通道，第一吹扫通道的入口位于转子的端面，第一吹扫通道的出口位于转子的外周面上、且正对动环密封组件，动环密封组件上开设有与第一吹扫通道连通的通孔，气流通过通孔吹向动环密封组件与静环密封组件之间的空间。

这样，利用第一吹扫通道吹入用于吹扫的气流，例如氮气，可以将动环密封组件与静环密封组件之间杂质吹出泵体，保证内部各零件的稳定运行。

在可选的实施方式中，端盖上开设有第二吹扫通道，第二吹扫通道的入口位于端盖的外表面，第二吹扫通道的出口位于端盖的内表面，气流通过第二吹扫通道吹向动环密封组件的外围、且向远离静环密封组件的方向流动，防止轴承上的润滑油向静环密封组件所在的方向流动。

这样，利用第二吹扫通道吹入用于吹扫的气流，例如氮气，可以将气流向轴承所在的方向流动，防止轴承上的润滑油向静环密封组件所在的方向流动，同时，避免泵腔内灰尘进入轴承箱，对轴承造成破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的干式机械密封真空泵的结构示意图。

图标：100-干式机械密封真空泵；1-轴承；2-转子；21-第一吹扫通道；3-端盖；31-第二吹扫通道；4-弹簧；5-卡圈；6-节流环；7-干式机械密封装置；8-静环密封组件；81-静环圈；82-连接销；83-静环座；84-防转销；85-静环O型圈；86-静环座O型圈；9-动环密封组件；91-动环座；92-第一动环O型圈；93-动环圈；94-第二动环O型圈。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种干式机械密封真空泵100，干式机械密封真空泵100包括轴承1、转子2、端盖3、干式机械密封装置7、弹簧4、卡圈5和节流环6，轴承1、端盖3和干式机械密封装置7均套设在转子2的端部，干式机械密封装置7夹持在轴承1与端盖3之间。

干式机械密封装置7包括动环密封组件9和静环密封组件8，动环密封组件9套设在转子2上、且随转子2同步转动，静环密封组件8连接在端盖3上，动环密封组件9的端面与静环密封组件8的端面为一对摩擦副，密封效果好，泄漏量很小。

这样，采用干式机械密封装置7，使用寿命长，减小停机维修的时间成本；干式机械密封装置7耐高温、耐腐蚀性能较好，适用在严苛的真空泵中，明显提高真空泵的使用性能；密封接触面较小、相互之间的摩擦较小，减少发热，具有较好的密封性能和较长的使用寿命；不需要再采用液体作为密封接触面的液膜来进行密封，避免液体进入腔体、破坏工艺介质。

弹簧4夹持在端盖3与静环密封组件8之间，弹簧4用于将静环密封组件8推向动环密封组件9。这样，利用弹簧4将静环密封组件8推向动环密封组件9，保证静环密封组件8与动环密封组件9具有较大的相对挤压力，保证二者形成的密封接触面密封性能较好。弹簧4对静环密封组件8的弹力为：25N～30N。经过反复测试和计算，将弹簧4保持在25N～30N的弹力下，既保证了密封接触面的密封性能较好，还保证静环密封组件8与动环密封组件9之间的摩擦适中，不会出现过快发热损坏的情况下。

具体的，静环密封组件8包括静环圈81、连接销82、静环座83、防转销84、静环O型圈85和静环座O型圈86，静环圈81的端面与动环密封组件9的端面形成摩擦副，静环圈81通过连接销82连接到静环座83，静环座83通过防转销84连接到端盖3，从而使静环座83相对于端盖3位置固定，也使静环座83对静环圈81起到防转作用。这样，静环密封组件8的结构形式简单，装卸方便。

静环圈81用于接触动环密封组件9的端面为圆环，圆环的宽度为：2mm～2.5mm，优选为2.2mm。这样，密封接触面为圆环，宽度为：2mm～2.5mm，密封性能较好，摩擦适中，不会出现过快发热损坏的情况下。

静环O型圈85夹持在静环圈81与静环座83之间，静环O型圈85为静密封，静环座O型圈86夹持在静环座83与端盖3之间，静环座O型圈86为动密封，因为再弹簧4的推动作用下，静环座O型圈86会随静环座83发生横向的轻微往复运动。这样，静环O型圈85能够保证静环圈81与静环座83之间的密封能力，静环座O型圈86能够保证静环座83与端盖3之间的密封能力。

动环密封组件9包括动环座91和动环圈93，动环座91套设在转子2上，动环圈93安装在动环座91上，动环座91对动环圈93起到传动作用，动环圈93与静环密封组件8的端面形成摩擦副，动环座91的外周面与动环圈93的内周面之间设置有第一动环O型圈92，动环座91的端面与动环圈93的端面之间设置有第二动环O型圈94第一动环O型圈92可以保证动环圈93的摩擦端面的垂直度，从而使动环圈93的竖直面与静环圈81的竖直面紧密贴合，第二动环O型圈94能够保证动环座91与动环圈93之间的密封能力，而且，第一动环O型圈92和第二动环O型圈94均为静密封。

卡圈5卡持在端盖3上，节流环6抵触在端盖3与卡圈5上、且位于动环密封组件9的外围。这样，利用节流环6设置在端盖3与动环密封组件9之间，减少端盖3与动环密封组件9之间的间隙，避免轴承1的润滑油穿过端盖3与动环密封组件9之间的间隙，影响转子2的工作性能。而且，节流环6本身也能够一定程度地阻止轴承1的润滑油越过动环密封组件9。

转子2上开设有第一吹扫通道21，图1中箭头表示气流流动方向，第一吹扫通道21的入口位于转子2的端面，第一吹扫通道21的出口位于转子2的外周面上、且正对动环密封组件9，动环密封组件9上开设有与第一吹扫通道21连通的通孔，气流通过通孔吹向动环密封组件9与静环密封组件8之间的空间。这样，利用第一吹扫通道21吹入用于吹扫的气流，例如氮气，氮气出来后，进入泵腔体被抽走，进入大气，可以将动环密封组件9与静环密封组件8之间杂质吹出泵体，保证内部各零件的稳定运行。

端盖3上开设有第二吹扫通道31，第二吹扫通道31的入口位于端盖3的外表面，第二吹扫通道31的出口位于端盖3的内表面，气流通过第二吹扫通道31吹向动环密封组件9的外围、且向远离静环密封组件8的方向流动，防止轴承1上的润滑油向静环密封组件8所在的方向流动。这样，利用第二吹扫通道31吹入用于吹扫的气流，例如氮气，可以将气流向轴承1所在的方向流动，防止轴承1上的润滑油向静环密封组件8所在的方向流动。

本实施例中，动环圈93的材料可以选用SSiC，并掺杂C，静环圈81的材料可以选用MMCG。弹簧4的比压可以是0.06～0.1，优选为0.08。为了使动环圈93与静环圈81之间的挤压力适中，动环圈93与静环圈81的平衡系数K可以是0.6～0.65，而且密封性能稳定。

其中，平衡系数K的计算公式为：

K＝D₁ ²平方-D₀ ²/D₁ ²-D₂ ²

式中，D₁为窄环外径，D₂为窄环内径，D₀为平衡直径。这样理解的窄环是指静环圈81的圆环端面。

本实用新型实施例提供的干式机械密封真空泵100的有益效果包括：

1.干式机械密封装置7采用动环密封组件9与静环密封组件8接触式密封，密封效果好，泄漏量很小；

2.采用干式机械密封装置7，使用寿命长，减小停机维修的时间成本；

3.干式机械密封装置7耐高温、耐腐蚀性能较好，适用在严苛的真空泵中，明显提高真空泵的使用性能；

4.采用干式机械密封装置7能够使密封接触面较小、相互之间的摩擦较小，减少发热，具有较好的密封性能和较长的使用寿命；

5.不需要再采用液体作为密封接触面的液膜来进行密封，避免液体进入腔体、破坏工艺介质，同时，避免泵腔内灰尘进入轴承箱，对轴承造成破坏。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种干式机械密封真空泵，其特征在于，所述干式机械密封真空泵包括轴承(1)、转子(2)、端盖(3)和干式机械密封装置(7)，所述轴承(1)、所述端盖(3)和所述干式机械密封装置(7)均套设在所述转子(2)的端部，所述干式机械密封装置(7)夹持在所述轴承(1)与所述端盖(3)之间；

所述干式机械密封装置(7)包括动环密封组件(9)和静环密封组件(8)，所述动环密封组件(9)套设在所述转子(2)上、且随所述转子(2)同步转动，所述静环密封组件(8)连接在所述端盖(3)上，所述动环密封组件(9)的端面与所述静环密封组件(8)的端面为一对摩擦副。

2.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述干式机械密封真空泵还包括弹簧(4)，所述弹簧(4)夹持在所述端盖(3)与所述静环密封组件(8)之间，所述弹簧(4)用于将所述静环密封组件(8)推向所述动环密封组件(9)。

3.根据权利要求2所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述弹簧(4)对所述静环密封组件(8)的弹力为：25N～30N。

4.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述静环密封组件(8)包括静环圈(81)、连接销(82)、静环座(83)和防转销(84)，所述静环圈(81)的端面与所述动环密封组件(9)的端面形成所述摩擦副，所述静环圈(81)通过所述连接销(82)连接到所述静环座(83)，所述静环座(83)通过所述防转销(84)连接到所述端盖(3)。

5.根据权利要求4所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述静环圈(81)用于接触所述动环密封组件(9)的端面为圆环，所述圆环的宽度为：2mm～2.5mm。

6.根据权利要求4所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述静环密封组件(8)还包括静环O型圈(85)和静环座O型圈(86)，所述静环O型圈(85)夹持在所述静环圈(81)与所述静环座(83)之间，所述静环座O型圈(86)夹持在所述静环座(83)与所述端盖(3)之间。

7.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述动环密封组件(9)包括动环座(91)、和动环圈(93)，所述动环座(91)套设在所述转子(2)上，所述动环圈(93)安装在所述动环座(91)上，所述动环圈(93)与所述静环密封组件(8)的端面形成所述摩擦副，所述动环座(91)的外周面与所述动环圈(93)的内周面之间设置有第一动环O型圈(92)，所述动环座(91)的端面与所述动环圈(93)的端面之间设置有第二动环O型圈(94)。

8.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述干式机械密封真空泵还包括卡圈(5)和节流环(6)，所述卡圈(5)卡持在所述端盖(3)上，所述节流环(6)抵触在所述端盖(3)与所述卡圈(5)上、且位于所述动环密封组件(9)的外围。

9.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述转子(2)上开设有第一吹扫通道(21)，所述第一吹扫通道(21)的入口位于所述转子(2)的端面，所述第一吹扫通道(21)的出口位于所述转子(2)的外周面上、且正对所述动环密封组件(9)，所述动环密封组件(9)上开设有与所述第一吹扫通道(21)连通的通孔，气流通过所述通孔吹向所述动环密封组件(9)与所述静环密封组件(8)之间的空间。

10.根据权利要求1所述的干式机械密封真空泵，其特征在于，所述端盖(3)上开设有第二吹扫通道(31)，所述第二吹扫通道(31)的入口位于所述端盖(3)的外表面，所述第二吹扫通道(31)的出口位于所述端盖(3)的内表面，气流通过所述第二吹扫通道(31)吹向所述动环密封组件(9)的外围、且向远离所述静环密封组件(8)的方向流动，防止所述轴承(1)上的润滑油向所述静环密封组件(8)所在的方向流动。

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