CN219492583U - 轴端密封装置及压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轴端密封装置及压缩机，涉及轴端密封装置相关技术领域，用于解决现有的轴端密封装置的密封效果差的问题。本申请提供的轴端密封装置及压缩机，其中，所述轴端密封装置包括传动轴；轴套套设在所述传动轴的外周；挡油圈包括套设在所述轴套的外周、且相连的第一环部和第二环部，所述第一环部的内周面与所述轴套接触，所述第二环部的内周面与所述轴套之间形成一容置空间；泛塞封包括设置在所述容置空间内的泛塞封本体和弹性件，所述泛塞封本体上设有放置槽，所述放置槽的槽口背对所述第一环部，所述弹性件卡设于所述放置槽内并向所述密封件提供沿所述轴套的径向方向的弹性力使所述泛塞封本体发生形变并紧贴所述轴套的外周面。

Description

轴端密封装置及压缩机

技术领域

本申请涉及轴端密封结构相关技术领域，具体涉及一种轴端密封装置及压缩机。

背景技术

目前，国、内外工艺气螺杆压缩机厂家关于工艺气压缩机轴伸端的处理方式基本都是骨架密封。然而，由于轴与骨架密封之间会产生摩擦发热，短时间内就会发生磨损，造成润滑油从轴端骨架密封处泄露，需要经常更换骨架密封件，密封效果差。

因此，亟需设计一种轴端密封装置，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种轴端密封装置及压缩机，能够工艺气螺杆压缩机中转子轴的轴端密封装置的耐久性，使工艺气螺杆压缩机在各种工况下能够减少出现轴端漏油到压缩机外的现象，减少用户因轴端漏油而产生的运维时间，对工艺气压缩机密封性的进一步完善。

为达上述目的，本申请提供的轴端密封装置，包括：

传动轴；

轴套，套设在所述传动轴的外周；

挡油圈，包括套设在所述轴套的外周、且相连的第一环部和第二环部，所述第一环部的内周面与所述轴套接触，所述第二环部的内周面与所述轴套之间形成一容置空间；

泛塞封，包括设置在所述容置空间内的泛塞封本体和弹性件，所述泛塞封本体上设有放置槽，所述放置槽的槽口背对所述第一环部，所述弹性件卡设于所述放置槽内并向所述密封件提供沿所述轴套的径向方向的弹性力使所述泛塞封本体发生形变并紧贴所述轴套的外周面。

在本申请的一些实施例中，所述轴端密封装置还包括：

密封环，套设在所述轴套上、且位于所述挡油圈的所述第一环部背离所述第二环部的一侧。

在本申请的一些实施例中，所述密封环的内周面和所述轴套的外周面采用迷宫密封的形式密封连接。

在本申请的一些实施例中，所述密封环上设置有回油通道，所述挡油圈上设置有与所述回油通道连通的集油通道，所述回油通道用于将所述密封环与所述轴套之间的油液引导至所述集油通道后经所述集油通道排出。

在本申请的一些实施例中，所述挡油圈的外周面上设有沿其周向延伸一周的沟槽，所述集油通道的排油口位于所述沟槽内。

在本申请的一些实施例中，所述泛塞封本体的外周凸设有第一凸出部和/或第二凸出部，所述第一凸出部朝向所述第二环部的内周面凸出并紧贴所述第二环部的内周面，所述第二凸出部朝向所述轴套的外周面凸出并紧贴所述轴套的外周面。

在本申请的一些实施例中，所述轴套包括一体成型的密封挡圈，所述密封挡圈位于所述挡油圈的所述第二环部背离所述第一环部的一侧，所述密封挡圈自其中心至其边缘其在轴向上的尺寸逐渐减小。

在本申请的一些实施例中，所述泛塞封本体由氟橡胶或丁腈橡胶材料制成。

本申请上述轴端密封装置中的泛塞封通过一个自带弹性件限位在挡油圈的径向内侧，其内特殊的弹性件存在适当的弹性力。在具体使用时，上述轴端密封装置设置在压缩机后盖内，螺杆压缩机运转产生的油气部分会因为压差的存在向泛塞封处流去。此时，弹性件的弹性力与压缩机后盖的后盖腔内的流体压力共同作用，将泛塞封本体的密封面顶出轻微的贴合在轴套的外周面上，以此消除泛塞封本体和轴套之间的间隙达到优异的密封效果。并且，弹性件的致动效应还可以克服轴套与传动轴的配合面间的轻微偏心以及密封面的磨损，有利于保证泛塞封具有长期的密封性能。

另一方面，本申请还提供了一种压缩机，包括：

压缩机后盖，以及

上述轴端密封装置，设置在所述压缩机后盖内，所述传动轴被配置为转子轴，其中，

所述挡油圈与所述压缩机后盖固定连接。

在本申请的一些实施例中，所述压缩机还包括：

密封环，套设在所述轴套上、且位于所述挡油圈的所述第一环部背离所述第二环部的一侧，所述密封环的外周面上设有定位部，所述压缩机后盖上设有与所述定位部对应的适配部，所述定位部与所述适配部相配合，以将所述密封环轴向定位于所述压缩机后盖内。

由于该压缩机中的轴端密封装置与上述轴端密封装置采用相同的结构，因此两者能够解决相同的技术问题，并且达到相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本申请实施例中轴端密封装置的结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是图1中B部的放大图；

图4是本申请实施例中泛塞封本体的结构示意图。

本申请说明书附图中的主要附图标记说明如下：

1-传动轴；

2-轴套；21-密封挡圈；

3-挡油圈；31-容置空间；32-集油通道；33-沟槽；

4-泛塞封；41-泛塞封本体；411-第一凸出部；412-第二凸出部；42-弹性件；

5-密封环；51-回油通道；52-定位部；

6-压缩机后盖；61-后盖腔；62-回油管道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供一种轴端密封装置及压缩机，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

在工艺气螺杆压缩机中，轴端密封装置的功能是防止润滑油泄露至压缩机外。其中，造成泄露的原因主要有两方面：

一方面，由于现有机械加工工艺无法做到完美契合，零件的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，所以在零件连接处必然存在着间隙。

另一方面，轴端密封装置在轴向两侧存在压力差，油气在压差的作用下通过间隙而泄露。

因此，我们可以通过减小或消除间隙的方式来阻止油气泄露，还可以通过增加油气泄露通道中的阻力，对油气造成压力，使其与引起泄露的压差部分抵消或平衡来阻止油气泄露。

图1是本申请实施例中轴端密封装置的结构示意图，图2是图1中A部的放大图，图3是图1中B部的放大图。其中，图1～图3中箭头所示方向即为润滑油的流动方向。参照图1～图3，本申请提供的轴端密封装置包括传动轴1、轴套2、挡油圈3和泛塞封4。

其中，轴套2套设在所述传动轴1的外周，并且可以跟随所述传动轴1同步转动。

挡油圈3包括套设在所述轴套2的外周、且互相连接的第一环部和第二环部，所述第一环部的内周面与所述轴套2接触，所述第二环部的内周面与所述轴套2之间形成一容置空间31，也可以理解为所述第一环部和所述第二环部为一体式结构、且两者在其径向内侧的相连处形成有一台阶面。例如，挡油圈3的径向内侧的通孔为阶梯通孔，阶梯通孔的小孔端与所述轴套2相接触，阶梯通孔的大孔端与所述轴套2不接触，即阶梯通孔的大孔端与所述轴套2之间形成有环形间隙，所述环形间隙被配置为上述容置空间31。

泛塞封4包括设置在所述容置空间内的泛塞封本体41和弹性件42，所述泛塞封本体41上设有放置槽，所述放置槽的槽口背对所述第一环部，所述弹性件42卡设于所述放置槽内并向所述密封件提供沿所述轴套2的径向方向的弹性力使所述泛塞封本体41发生形变并紧贴所述轴套2的外周面。更具体地讲，上述泛塞封本体41大致呈U形、且其内的放置槽也大致呈U形，U型的泛塞封本体41的开口端(即放置槽的开口)背对所述阶梯通孔的台阶面，U型的泛塞封本体41的封闭端(即放置槽的槽底)抵接在该台阶面上，以将所述泛塞封4轴向定位于所述轴套2与所述挡油圈3之间。

本申请上述轴端密封装置中的泛塞封4通过一个自带弹性件42限位在挡油圈3的径向内侧，其内特殊的弹性件42存在适当的弹性力。在具体使用时，上述轴端密封装置设置在压缩机后盖6内，螺杆压缩机运转产生的油气部分会因为压差的存在向泛塞封4处流去。此时，弹性件42的弹性力与压缩机后盖6的后盖腔61内的流体压力共同作用，将泛塞封本体41的密封面顶出轻微的贴合在轴套2的外周面上，以此消除泛塞封本体41和轴套2之间的间隙达到优异的密封效果。并且，弹性件42的致动效应还可以克服轴套2与传动轴1的配合面间的轻微偏心以及密封面的磨损，有利于保证泛塞封4具有长期的密封性能。

在本申请的一些实施例中，上述轴端密封装置还包括密封环5，密封环5套设在所述轴套2上、且位于所述挡油圈3的所述第一环部背离所述第二环部的一侧。亦即，如图1所示，上述密封环5相较于挡油圈3的第二环部更加靠近挡油圈3的第一环部，密封环5用于阻挡少部分经第一环部的径向内侧泄露的润滑油。

为了进一步提高密封环5和轴套2之间的密封效果，所述密封环5的内周面和所述轴套2的外周面采用迷宫密封的形式密封连接。更具体地讲，所述密封环5的内周面和所述轴套2的外周面采用梳齿密封的形式密封连接，密封环5的径向外侧与压缩机后盖6配合严密，起固定限位作用。

其中，所述密封环5上设置有回油通道51，所述挡油圈3上设置有与所述回油通道51连通的集油通道32，所述回油通道51用于将所述密封环5与所述轴套2之间的油液引导至所述集油通道32后经所述集油通道32排出。由此，经泛塞封4泄漏后的油气通过迷宫密封减压后凝结，再通过设计在密封环5上的回油通道51的回油口进入挡油圈3内的集油通道32中，确保在泛塞封4效果减弱甚至失效后的一段时间里依然能够起到对轴端漏油阻挡的效果，达到提升工艺气螺杆压缩机轴端密封装置的耐久性，使工艺气螺杆压缩机在各种工况下能够减少出现轴端漏油到压缩机外的现象，减少用户因轴端漏油而产生的运维时间，对工艺气压缩机密封性的进一步完善的目的。

在本申请的一些实施例中，所述挡油圈3的外周面上设有沿其周向延伸一周的沟槽33，所述集油通道32的排油口位于所述沟槽33内，压缩机运转产生的油气，还有部分会落在压缩机后盖6的壁上，又因重力原因汇集在挡油圈3的沟槽33内，顺着沟槽33落下压缩机后盖6的回油管道62内。

图4是本申请实施例中泛塞封本体的结构示意图，参照图1和图4，所述泛塞封本体41的外周凸设有第一凸出部411和/或第二凸出部412，所述第一凸出部411朝向所述第二环部的内周面凸出并紧贴所述第二环部的内周面，所述第二凸出部412朝向所述轴套2的外周面凸出并紧贴所述轴套2的外周面，由此能够更好的保证在弹性件42的弹性力的作用下所述泛塞封本体41的发生形变后所述第一凸出部411和/或所述第二凸出部412始终紧贴所述轴套2的外周面。

在本申请的一些实施例中，所述轴套2包括一体成型的密封挡圈21，所述密封挡圈21位于所述挡油圈3的所述第二环部背离所述第一环部的一侧，所述密封挡圈21自其中心至其边缘其在轴向上的尺寸逐渐减小。并且，密封挡圈21的径向内侧与挡油圈3之间存在一间隙，亦即，密封挡圈21与挡油圈3之间的间隙沿径向方向逐渐增大。在具体使用时，压缩机运转产生的油气，另外一部分会落在挡油圈3中密封挡圈21朝向挡油圈3的端面上，该部分油气会随着轴套2的转动沿着密封挡圈21朝向挡油圈3、且具有一定坡度的端面被甩向压缩机后盖6的后盖腔61内。

同时，上述泛塞封本体41选择高性能材料，例如氟橡胶或丁腈橡胶。由上述材料制成的泛塞封本体41具备极佳的耐磨损性，满足我们工艺气螺杆压缩机长时间连续运转的需求。另外，通过咨询相关供应商，泛塞封4的成本也具有一定优势，有利于降低设计成本。

在本申请的一些实施例中，本申请还提供了一种压缩机，所述压缩机包括压缩机后盖6，设置在所述压缩机后盖6内的轴端密封装置，所述传动轴1被配置为转子轴，其中，所述挡油圈3与所述压缩机后盖6采用螺钉螺纹固定连接。

由于该压缩机中的轴端密封装置与上述轴端密封装置采用相同的结构，因此两者能够解决相同的技术问题，并且达到相同的技术效果。

更具体地讲，螺杆压缩机运转产生的油气，一部分因重力汇集在挡油圈3的沟槽33内，顺着沟槽33落下进入压缩机后盖6的回油管道中。另一部分落在挡油圈3中密封挡圈21朝向密封环5的端面上，随着轴套2的转动沿着该端面甩向压缩机后盖6的后盖腔61内。还有另一部分会因为压差的存在向泛塞封4处流去，泛塞封4通过其自带的弹性件42限位在挡油圈3内，弹性件42的弹性力与后盖腔61内的流体压力共同作用，将泛塞封4本体的密封面顶出并轻微的贴合在轴套2的外周面上，以此消除间隙达到优异的密封效果。弹性件42的致动效应可以克服轴套2和传动轴1(转子轴)的配合面之间的轻微偏心以及密封面的磨损，而达到长期密封。

此外，骨架密封对于传动轴1的线速度限制极大，其只适用于线速度不超过15m/s的工况。然而，采用泛塞封4可以适用在线速度不超过22m/s的工况。即，泛塞封4的覆盖性及稳定性皆优于骨架密封。此外，将上述装置装在JL40I(3)-00试验主机上，进行连续的机械运转试验，同时模拟用户现场工况，以不同的进油压力、不同的前置气压力等制定详细的试验方案，试验过后得到工艺气压缩机能够运转较长的时间且不会出现轴端漏油情况，泛塞封4的使用寿命也较长。

在本申请的一些实施例中，上述压缩机还包括密封环5，密封环5套设在所述轴套2上、且位于所述挡油圈3的所述第一环部背离所述第二环部的一侧，所述密封环5的外周面上设有定位部52，所述压缩机后盖6上设有与所述定位部52对应的适配部，所述定位部52与所述适配部相配合，以将所述密封环5轴向定位于所述压缩机后盖6内，进而实现了密封环5与轴套2的密封连接，以及与压缩机后盖6之间的固定连接。其中，上述定位部52与适配部中的一者为凸起、另一者为凹槽。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外，说明书中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种轴端密封装置，其特征在于，包括：

传动轴；

轴套，套设在所述传动轴的外周；

挡油圈，包括套设在所述轴套的外周、且相连的第一环部和第二环部，所述第一环部的内周面与所述轴套接触，所述第二环部的内周面与所述轴套之间形成一容置空间；

泛塞封，包括设置在所述容置空间内的泛塞封本体和弹性件，所述泛塞封本体上设有放置槽，所述放置槽的槽口背对所述第一环部，所述弹性件卡设于所述放置槽内并向密封件提供沿所述轴套的径向方向的弹性力使所述泛塞封本体发生形变并紧贴所述轴套的外周面。

2.根据权利要求1所述的轴端密封装置，其特征在于，还包括：

密封环，套设在所述轴套上、且位于所述挡油圈的所述第一环部背离所述第二环部的一侧。

3.根据权利要求2所述的轴端密封装置，其特征在于，所述密封环的内周面和所述轴套的外周面采用迷宫密封的形式密封连接。

4.根据权利要求2或3所述的轴端密封装置，其特征在于，所述密封环上设置有回油通道，所述挡油圈上设置有与所述回油通道连通的集油通道，所述回油通道用于将所述密封环与所述轴套之间的油液引导至所述集油通道后经所述集油通道排出。

5.根据权利要求4所述的轴端密封装置，其特征在于，所述挡油圈的外周面上设有沿其周向延伸一周的沟槽，所述集油通道的排油口位于所述沟槽内。

6.根据权利要求1所述的轴端密封装置，其特征在于，所述泛塞封本体的外周凸设有第一凸出部和/或第二凸出部，所述第一凸出部朝向所述第二环部的内周面凸出并紧贴所述第二环部的内周面，所述第二凸出部朝向所述轴套的外周面凸出并紧贴所述轴套的外周面。

7.根据权利要求1所述的轴端密封装置，其特征在于，所述轴套包括一体成型的密封挡圈，所述密封挡圈位于所述挡油圈的所述第二环部背离所述第一环部的一侧，所述密封挡圈自其中心至其边缘其在轴向上的尺寸逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的轴端密封装置，其特征在于，所述泛塞封本体由氟橡胶或丁腈橡胶材料制成。

9.一种压缩机，其特征在于，包括：

压缩机后盖，以及

如权利要求1～8中任一项所述的轴端密封装置，设置在所述压缩机后盖内，所述传动轴被配置为转子轴，其中，

所述挡油圈与所述压缩机后盖固定连接。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，包括：

密封环，套设在所述轴套上、且位于所述挡油圈的所述第一环部背离所述第二环部的一侧，所述密封环的外周面上设有定位部，所述压缩机后盖上设有与所述定位部对应的适配部，所述定位部与所述适配部相配合，以将所述密封环轴向定位于所述压缩机后盖内。