CN218266344U - 一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气压缩机领域，尤其是一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，该装置设置在润滑腔和压缩腔之间，该装置包括沿轴向依次设置在转轴的外周面上的挡油环、螺旋密封座和碳环，挡油环设置在轴承背离润滑腔的那侧，挡油环径向的外端延伸到轴承的外圈；螺旋密封座的内表面上设置有螺纹，转轴上与螺旋密封座连接的位置为光面，螺纹的旋向与转轴的旋转方向相同，使得螺旋密封座与转轴之间形成螺旋密封；碳环的内圈紧贴在转轴的表面上，碳环与转轴之间形成浮动密封。本实用新型的优点是：通过多个密封方式的组合，提高了压缩腔的密封性能，可以有效隔绝油和气，保证机器的运行可靠性。

Description

一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机领域，尤其是一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置。

背景技术

无油螺杆鼓风机包括设置在机身内的阴转子和阳转子，阴转子和阳转子之间不直接接触，两者通过设置在一端的同步齿轮连接，当其中一个转子旋转时，该转子通过同步齿轮带动另一个转子反向旋转，实现空气的压缩。与喷油螺杆鼓风机不同的是，无油螺杆鼓风机在运行过程中，阴转子和阳转子上不需要进行喷油，因此空气不会与油接触，从而能获得纯净的压缩空气。但阴转子和阳转子上的轴承以及同步齿轮仍然需要通过润滑油润滑盒冷却，并且要防止这些润滑油进入压缩腔，所以在无油螺杆鼓风机中，压缩腔两端的密封显得格外重要。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，在轴承靠近压缩腔的那侧沿轴向依次设置挡油环，螺旋密封座和碳环，通过挡油环对主要的润滑油进行阻挡，其余的少部分润滑油在螺旋密封座和碳环的作用下，被阻挡在压缩腔之外，保证压缩腔的密封性能。

为本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实施：

一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，该装置设置在润滑腔和压缩腔之间，该装置包括沿轴向依次设置在转轴的外周面上的挡油环、螺旋密封座和碳环，挡油环设置在轴承背离润滑腔的那侧，挡油环径向的外端延伸到轴承的外圈；螺旋密封座的内表面上设置有螺纹，转轴上与螺旋密封座连接的位置为光面，螺纹的旋向与转轴的旋转方向相同，使得螺旋密封座与转轴之间形成螺旋密封；碳环的内圈紧贴在转轴的表面上，碳环与转轴之间形成浮动密封。

作为优选，在挡油环径向的外侧设置有回油通道，回油通道与润滑腔连通，被挡油环阻挡的润滑油通过回油通道流回润滑腔。

作为优选，螺旋密封座朝向轴承的那侧设置有轴向延伸的定位端，定位端抵接在轴承一侧，挡油环位于定位端的内侧。

作为优选，定位端为设置在螺旋密封座侧面并且围绕周向分布的若干个凸起，凸起之间形成有空隙。

作为优选，在螺旋密封座和碳环之间设置有碳环定位组件，碳环定位组件防止碳环轴向移动。

作为优选，碳环定位组件包括设置在螺旋密封座一侧的碳环定位座以及设置在碳环定位座和碳环之间的弹性元件，弹性元件施力作用在碳环上，将碳环定位在转轴上。

作为优选，在碳环径向的外侧设置有与外界连通的通孔。

综上所述，本实用新型的优点是：轴承中大部分润滑油被挡油环阻挡，流回到润滑腔中，少部分的润滑油越过挡油环被螺旋密封座阻挡，当螺旋密封座密封失效，还有碳环对泄漏的润滑油进行阻挡。通过多个密封方式的组合，提高了压缩腔的密封性能，可以有效隔绝油和气，保证机器的运行可靠性。

附图说明

图1为无油螺杆鼓风机的立体图。

图2为无油螺杆鼓风机的左视图。

图3为图2中B-B处的剖视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为组合式密封装置的爆炸图。

具体实施方式

如图1和3所示，一种无油螺杆鼓风机，包括机身10，机身10的内部设置有压缩腔101，压缩腔101中并排设置有轴线沿横向延伸的阴转子20和阳转子30，阴转子20和阳转子30的左右两端均为转轴21，31，两端的转轴21，31均通过轴承22，32转动设置在机身10中。阴转子20和阳转子30的中部为非对称的螺旋齿结构，阴转子和阳转子通过螺旋齿相互啮合，以实现空气的压缩。在机身10的顶部设置有与压缩腔101连通的进气口11，在机身10的底部设置有与压缩腔101连通的排气口12。设备运行时，阴转子20和阳转子30同时旋转且两者旋转方向相反，外界空气从机身10顶部的进气口11被吸入压缩腔101，在压缩腔101中，空气被阴转子20和阳转子30压缩，压缩后的空气向下流动并从机身10底部的排气口12中排出。

如图3所示，机身10的左端为驱动端，用于连接驱动装置（未示出），驱动装置的输出端连接在阴转子20或阳转子30上，用于驱动该转子进行旋转。通常的，驱动装置可以采用电机。在本实施例中，以驱动装置连接在阴转子20上举例，即驱动装置用于驱动阴转子20旋转。如图2所示，在阴转子20和阳转子30的右端设置有一对相互啮合的同步齿轮40，40’，从而当驱动装置驱动阴转子20旋转时，阴转子20通过同步齿轮40，40’带动阳转子30反向旋转。

为了对轴承22，32以及同步齿轮40，40’进行润滑，在机身10的左右两端均设置有润滑腔102，润滑腔102与压缩腔101之间通过密封结构密封，防止润滑腔中的润滑油流入压缩腔101，保证设备正常运行。

在本实施例中，以阴转子20左侧的密封结构进行举例，说明密封结构的具体结构。

如图4和5所示，阴转子20的转轴21上设置有轴承22，轴承22的左侧与润滑腔连接，润滑腔中的润滑油能对轴承22进行润滑和冷却（通常为飞溅润滑）。密封结构设置在轴承22的右侧，即靠近压缩腔101的那侧。密封结构设置在转轴21的外周面上，密封结构包括：沿轴向依次设置的挡油环50、螺旋密封座60和碳环70，挡油环50、螺旋密封座60和碳环70均为环状结构，转轴21设置在挡油环50，螺旋密封座60和碳环70的内部。

就挡油环50而言，挡油环50套装在转轴21的外周面上，挡油环50的左侧紧贴在轴承22的右侧，进一步的，挡油环50的内圈紧贴在轴承22的内圈上，对轴承22进行定位。挡油环50的右侧通过转轴21上的台阶211进行定位。在径向上，挡油环50的外端延伸到轴承22的外圈，轴承22中的润滑油一旦从轴承22中流出就会受到挡油环50的阻挡。在机身10上还设置有回油通道13，回油通道13位于挡油环50径向的外侧，从而被挡油环50阻挡的润滑油能进入回油通道13中，并且沿着回油通道13流回到润滑腔中。

就螺旋密封座60而言，螺旋密封座60的内表面设置有螺纹61，螺纹61抵接在转轴21的外周面上，并且螺纹61的旋向与转轴21的转动方向相同，保证螺旋密封座60内侧的密封性。需要说明的是，转轴21的外周面为光面，螺旋密封座60并非通过螺纹61与转轴21固定连接，而是通过螺纹61形成螺旋密封。具体的密封原理将在后文中详细描述。螺旋密封座60的外表面上设置有围绕周向延伸形成环形的第一凹槽62，第一凹槽62内设置有第一密封圈621，第一密封圈621抵接在机身10的内壁上，保证了螺旋密封座60外侧的密封性。螺旋密封座60的左侧设置有向轴承22方向延伸的定位端63，定位端63的左侧抵接在轴承22外圈的右侧上，对轴承22进行轴向的定位。并且定位端63位于挡油环50的径向外侧。优选的，定位端63为若干个沿着周向间隔分布的凸起结构，使得相邻的凸起之间形成空隙，便于挡油环50中的润滑油穿过空隙流入回油通道13中。

就碳环70而言，碳环70设置在机身10的第一定位槽14中，碳环70的内侧与转轴21紧密贴合，碳环70是一个浮动密封机构，运用油膜的张力有效阻止泄漏。碳环70的左侧与螺旋密封座60的右侧之间设置有用于对碳环70进行定位的碳环定位组件80，具体的，碳环定位组件80包括碳环定位座81和弹性元件82，碳环定位座81设置在机身10的第二定位槽15中，并且碳环定位座81的左侧与螺旋密封座60的右侧抵接，用于对螺旋密封座60的进行定位。碳环定位座81的右侧设置弹性元件82（例如弹簧，优选为波形弹簧），弹性元件82施力作用在碳环70上，将碳环70固定在第一定位槽14中，防止其沿轴向移动。在碳环定位座81右侧的壁面上还设置有沿周向延伸围成环形的第二凹槽811，第二凹槽811内设置有第二密封圈8111，第二密封圈8111抵接在机身10的内壁上。

在机身10的第一定位槽14和第二定位槽15之间设置有与外界空气连通的通孔16，通孔16的轴线沿水平方向延伸，通孔16的内端位于碳环70径向的外侧。

以下具体说明密封结构的密封原理：

设备运行时，润滑腔102中的润滑油通过飞溅润滑的方式进入轴承22中，对轴承22进行润滑和冷却，其中的部分润滑油将沿着轴向向轴承22的右侧流动，这时挡油环50对润滑油进行阻挡，避免润滑油继续沿轴向移动，使得大部分的润滑油沿着径向流动，并且流入回油通道13中，最终流回润滑腔。但有一少部分的润滑油将会越过挡油环50进入螺旋密封座60中，即润滑油流入螺旋密封座60的螺纹61中，由于螺纹61的旋向与转轴21的旋转方向相同，使得螺旋密封座60形成一个推进装置，与介质产生能量交换，产生所谓的“泵送作用”，把大气中的空气吸入螺纹61中并将其往润滑腔方向输送，即产生了泵送压头，该泵送压头与被封介质（润滑油）的压力相平衡，从而阻止润滑油泄漏。如果螺旋密封座60失效，则润滑油将越过螺纹61继续向右流动，这时润滑油将受到碳环70的阻挡，碳环70是一个浮动密封机构，运用油膜的张力对润滑油进行密封。

综上所述，本实用新型的优点是轴承中大部分润滑油被挡油环阻挡，流回到润滑腔中，少部分的润滑油越过挡油环被螺旋密封座阻挡，当螺旋密封座密封失效，还有碳环对泄漏的润滑油进行阻挡。通过多个密封方式的组合，提高了压缩腔的密封性能，可以有效隔绝油和气，保证机器的运行可靠性。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，该装置设置在润滑腔和压缩腔之间，该装置包括沿轴向依次设置在转轴的外周面上的挡油环、螺旋密封座和碳环，挡油环设置在轴承背离润滑腔的那侧，挡油环径向的外端延伸到轴承的外圈；螺旋密封座的内表面上设置有螺纹，转轴上与螺旋密封座连接的位置为光面，螺纹的旋向与转轴的旋转方向相同，使得螺旋密封座与转轴之间形成螺旋密封；碳环的内圈紧贴在转轴的表面上，碳环与转轴之间形成浮动密封。

2.根据权利要求1所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，在挡油环径向的外侧设置有回油通道，回油通道与润滑腔连通，被挡油环阻挡的润滑油通过回油通道流回润滑腔。

3.根据权利要求1所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，螺旋密封座朝向轴承的那侧设置有轴向延伸的定位端，定位端抵接在轴承一侧，挡油环位于定位端的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，定位端为设置在螺旋密封座侧面并且围绕周向分布的若干个凸起，凸起之间形成有空隙。

5.根据权利要求1所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，在螺旋密封座和碳环之间设置有碳环定位组件，碳环定位组件防止碳环轴向移动。

6.根据权利要求5所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，碳环定位组件包括设置在螺旋密封座一侧的碳环定位座以及设置在碳环定位座和碳环之间的弹性元件，弹性元件施力作用在碳环上，将碳环定位在转轴上。

7.根据权利要求1所述的一种无油螺杆鼓风机的组合式密封装置，其特征在于，在碳环径向的外侧设置有与外界连通的通孔。

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