專利名稱：噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)用油水混合潤(rùn)滑式軸封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種螺桿壓縮機(jī)的軸封裝置。
背景技術(shù)：
為防止無(wú)油工藝螺桿壓縮機(jī)高壓的工藝氣體向軸承端或大氣環(huán)境的泄漏，以造成潤(rùn)滑油品質(zhì)的下降或環(huán)境污染，需要為壓縮機(jī)配備軸封系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行密封防護(hù)。目前軸封型式大多采用機(jī)械密封。機(jī)械密封主要有單端面、雙端面以及串聯(lián)單端面等型式，其密封面的潤(rùn)滑均是依靠潤(rùn)滑油，因而會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油通過(guò)密封端面向壓縮腔內(nèi)部的泄漏。這樣帶來(lái)兩個(gè)弊端1、一些有機(jī)介質(zhì)對(duì)純度要求極高，被潤(rùn)滑油污染后很難分離干凈而影響氣體純度，干擾下游工藝甚至產(chǎn)品質(zhì)量；2、為保證密封效果，有時(shí)潤(rùn)滑油壓遠(yuǎn)高于氣體壓力，造成潤(rùn)滑油泄漏量大，需要經(jīng)常補(bǔ)充潤(rùn)滑油，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。一般地，對(duì)于不允許潤(rùn)滑油污染介質(zhì)氣、并且采用噴水冷卻方式的工藝螺桿壓縮機(jī)，目前一般在壓縮腔與機(jī)械密封之間增加迷宮密封作為前置密封。一方面，將高壓純凈介質(zhì)氣引回到迷宮密封第一道開孔，形成前置密封氣，從而避免冷卻水穿過(guò)迷宮密封進(jìn)入機(jī)械密封，引起潤(rùn)滑油的污染；另一方面，在迷宮密封開設(shè)第二道開孔，作為潤(rùn)滑油與介質(zhì)氣混和物的放空口。這樣可以避免介質(zhì)氣與潤(rùn)滑油的相互污染，但是仍然存在三點(diǎn)不足1、迷宮密封間隙較大，而且有效密封長(zhǎng)度受到密封軸段長(zhǎng)度的限制，再加上迷宮密封對(duì)液體的密封效果較差，因此仍然無(wú)法解決潤(rùn)滑油泄漏量較大的問題；2、由于介質(zhì)氣有一定的泄漏，對(duì)于較昂貴的介質(zhì)氣，這種方案的經(jīng)濟(jì)性較差；3、前置密封增加了軸的長(zhǎng)度，影響了軸的強(qiáng)度與壓縮機(jī)工作范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述不足之處，為噴水冷卻式工藝螺桿壓縮機(jī)提供一種有效、環(huán)保的機(jī)械密封裝置，使其在降低迷宮密封技術(shù)要求的同時(shí)，減小工藝氣體與潤(rùn)滑油的泄漏量，從而使壓縮機(jī)的運(yùn)行更具經(jīng)濟(jì)性與可靠性。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)用油水混合潤(rùn)滑式軸封裝置，包括具有中心孔的壓蓋、套設(shè)在主軸上的軸套、設(shè)置在壓蓋中心孔內(nèi)的第一靜環(huán)和第二靜環(huán)、依次套設(shè)在軸套上的第一動(dòng)環(huán)、第一推環(huán)、彈簧座、第二推環(huán)和第二動(dòng)環(huán)、以及驅(qū)動(dòng)第一動(dòng)環(huán)和第二動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)；壓蓋的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口和回水口 ；第一靜環(huán)固定于壓蓋中心孔的軸承端，第二靜環(huán)固定于壓蓋中心孔的壓縮腔端；第一動(dòng)環(huán)的一端與第一靜環(huán)的一端貼合，另一端與第一推環(huán)的一端相抵，第一推環(huán)的另一端與彈簧座之間設(shè)有第一彈簧；第二動(dòng)環(huán)的一端與第二靜環(huán)的一端貼合，另一端與第二推環(huán)的一端相抵，第二推環(huán)的另一端與彈簧座之間設(shè)有第二彈簧；其特點(diǎn)是，第一靜環(huán)在與第一動(dòng)環(huán)相貼合的端面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽，該第一靜環(huán)的側(cè)面設(shè)有第二環(huán)形凹槽，該第一靜環(huán)還設(shè)有多個(gè)排污孔，各排污孔的一個(gè)孔口位于第一環(huán)形凹槽上，另一個(gè)孔口位于第二環(huán)形凹槽上；壓蓋的側(cè)壁設(shè)有貫通壓蓋側(cè)壁的排污口，排污口在第一靜環(huán)上的正投影位于第二環(huán)形凹槽上。本實(shí)用新型的有益效果是1.介質(zhì)氣無(wú)損失對(duì)于噴水冷卻式工藝螺桿壓縮機(jī)，由于允許密封用水通入壓縮腔，所以可以直接使密封用水通過(guò)機(jī)械密封端面進(jìn)入壓縮腔，這樣可以保證介質(zhì)氣沒有泄漏，也就沒有向大氣環(huán)境的排放或物料損失。對(duì)于較昂貴的工藝氣體而言，可以提高經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于易燃易爆氣體而言，可以省去排放火炬燃燒等工藝流程投入；2.低排放、高環(huán)保高壓的潤(rùn)滑油通入后，絕大部分進(jìn)入軸承端，通過(guò)軸承端回油管路回到潤(rùn)滑油站，只有少部分經(jīng)過(guò)機(jī)械密封端面與密封用水混合并排放至系統(tǒng)外；高壓的密封用水通入后，一部分進(jìn)入壓縮機(jī)腔體，參與介質(zhì)氣的冷卻，另一少部分與潤(rùn)滑油混合后排放至系統(tǒng)外。由于油、水都是通過(guò)機(jī)械密封端面泄露，而不是通過(guò)迷宮密封面泄露，所以油水混合物的排放量非常少，對(duì)環(huán)境的污染小，環(huán)保性好；3.簡(jiǎn)化前置密封、節(jié)省軸向長(zhǎng)度由于靠近壓縮腔端的機(jī)械密封采用水潤(rùn)滑方式，所以不存在潤(rùn)滑油對(duì)介質(zhì)氣污染的問題，簡(jiǎn)化了前置迷宮密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；不僅如此，在一些低壓場(chǎng)合，甚至可以省去前置迷宮密封。

圖1是本實(shí)用新型軸封裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的B-B方向剖面示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的軸封裝置應(yīng)用于排氣壓力不高的噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)的示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的軸封裝置應(yīng)用于排氣壓力較高的噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做出進(jìn)一步描述。參考圖1。根據(jù)本實(shí)用新型一種噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)用油水混合潤(rùn)滑式軸封裝置，包括具有中心孔10的壓蓋1、套設(shè)在噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)的主軸2上的軸套3、設(shè)置在壓蓋中心孔10內(nèi)的第一靜環(huán)4a和第二靜環(huán)4b、依次套設(shè)在軸套3上的第一動(dòng)環(huán)5a、第一推環(huán)6a、彈簧座7、第二推環(huán)6b和第二動(dòng)環(huán)5b、以及驅(qū)動(dòng)第一動(dòng)環(huán)5a和第二動(dòng)環(huán)5b轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)9。驅(qū)動(dòng)環(huán)9套設(shè)在軸套3上。壓蓋I的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口 11和回水口 12，其中，進(jìn)水口 11位于主軸2—側(cè)的側(cè)壁上，回水口 12位于主軸2另一側(cè)的側(cè)壁上。第一靜環(huán)4a固定于壓蓋中心孔的軸承端，第二靜環(huán)4b固定于壓蓋中心孔的壓縮腔端。在圖中所示出的實(shí)施方式中，壓蓋I由靠近軸承端的前蓋部Ia和靠近壓縮腔端的后蓋部Ib組成，前蓋部Ia和后蓋部Ib通過(guò)螺釘相互連接。前蓋部Ia與第一靜環(huán)4a的另一端通過(guò)螺釘相互連接，后蓋部Ib與第二靜環(huán)4b的另一端通過(guò)螺釘相互連接。第一動(dòng)環(huán)5a的一端與第一靜環(huán)4a的一端貼合，另一端與第一推環(huán)6a的一端相抵,第一推環(huán)6a的另一端與彈簧座7之間設(shè)有第一彈簧8a。第二動(dòng)環(huán)5b的一端與第二靜環(huán)4b的一端貼合，另一端與第二推環(huán)6b的一端相抵，第二推環(huán)的另一端與彈簧座7之間設(shè)有第二彈簧Sb。彈簧為動(dòng)環(huán)提供推力，以保持適當(dāng)?shù)拿芊忾g隙。結(jié)合圖2所示，第一靜環(huán)4a在與第一動(dòng)環(huán)5a相貼合的端面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽41a，第一靜環(huán)4a的側(cè)面設(shè)有第二環(huán)形凹槽41b，該第一靜環(huán)還設(shè)有多個(gè)排污孔42，各個(gè)排污孔的一個(gè)孔口位于第一環(huán)形凹槽41a上，另一個(gè)孔口位于第二環(huán)形凹槽41b上。在圖1中所示的實(shí)施例中，每一排污孔包括沿軸向方向延伸的第一孔段42a和沿徑向方向的第二孔段42b。位于第一環(huán)形凹槽41a上的孔口位于該第一孔段42a的一端，第一孔段42a的另一端與第二孔段42b的一端連通，位于第二環(huán)形凹槽41b上的孔口位于第二孔段42b的另一端。壓蓋I的側(cè)壁設(shè)有貫通壓蓋側(cè)壁的排污口 13，排污口 13在第一靜環(huán)4a上的正投影位于第二環(huán)形凹槽41b上。優(yōu)選地，排污口 13的數(shù)量為2到4個(gè)。密封用水由水泵提供壓力，從進(jìn)水口 11進(jìn)入壓蓋內(nèi)的密封腔體，然后從回水口 12回到水站，與此同時(shí)，密封腔內(nèi)的密封用水一方面通過(guò)第二靜環(huán)4b與第二動(dòng)環(huán)5b的間隙向壓縮腔端泄漏，另一方面通過(guò)第一靜環(huán)4a的外側(cè)端面與第一動(dòng)環(huán)5a的間隙向排污孔42泄漏。軸承端潤(rùn)滑油在壓差作用下通過(guò)第一靜環(huán)4a的內(nèi)側(cè)端面與第一動(dòng)環(huán)5a的間隙向排污孔42泄漏。第一靜環(huán)4a的內(nèi)、外側(cè)間隙分別有潤(rùn)滑油和密封用水經(jīng)過(guò)，油與水在第一環(huán)形凹槽41a和第二環(huán)形凹槽41b處匯合并通過(guò)排污孔42及排污口 13排出。如圖3所示，對(duì)于螺桿壓縮機(jī)100的排氣壓力不高的使用工況，螺桿壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與排氣端均可采用本實(shí)用新型的軸封裝置，密封用水直接通入壓縮腔。當(dāng)排氣壓力較高時(shí)，需要利用平衡管300降低螺桿壓縮機(jī)100的排氣端的密封壓力，因此，在排氣端增設(shè)了迷宮密封200，而吸氣端的密封結(jié)構(gòu)形式不變，如圖4所示。
權(quán)利要求1.一種噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)用油水混合潤(rùn)滑式軸封裝置，包括具有中心孔的壓蓋、套設(shè)在壓縮機(jī)的主軸上的軸套、設(shè)置在壓蓋中心孔內(nèi)的第一靜環(huán)和第二靜環(huán)、依次套設(shè)在所述軸套上的第一動(dòng)環(huán)、第一推環(huán)、彈簧座、第二推環(huán)和第二動(dòng)環(huán)、以及驅(qū)動(dòng)第一動(dòng)環(huán)和第二動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)；所述壓蓋的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口和回水口 ；所述的第一靜環(huán)固定于壓蓋中心孔的軸承端，所述的第二靜環(huán)固定于壓蓋中心孔的壓縮腔端；所述第一動(dòng)環(huán)的一端與第一靜環(huán)的一端貼合，另一端與第一推環(huán)的一端相抵，第一推環(huán)的另一端與所述彈簧座之間設(shè)有第一彈簧；所述第二動(dòng)環(huán)的一端與第二靜環(huán)的一端貼合，另一端與第二推環(huán)的一端相抵，第二推環(huán)的另一端與所述彈簧座之間設(shè)有第二彈簧；其特征在于，所述第一靜環(huán)在與第一動(dòng)環(huán)相貼合的端面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽，該第一靜環(huán)的側(cè)面設(shè)有第二環(huán)形凹槽，該第一靜環(huán)還設(shè)有多個(gè)排污孔，各排污孔的一個(gè)孔口位于所述的第一環(huán)形凹槽上，另一個(gè)孔口位于所述的第二環(huán)形凹槽上；所述壓蓋的側(cè)壁設(shè)有貫通壓蓋側(cè)壁的排污口，所述的排污口在第一靜環(huán)上的正投影位于所述的第二環(huán)形凹槽上。
2.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其特征在于，所述的壓蓋由靠近軸承端的前蓋部和靠近壓縮腔端的后蓋部組成，所述前蓋部和后蓋部通過(guò)螺釘相互連接。
3.如權(quán)利要求2所述的軸封裝置，其特征在于，所述的前蓋部與第一靜環(huán)的另一端通過(guò)螺釘相互連接，所述的后蓋部與第二靜環(huán)的另一端通過(guò)螺釘相互連接。
4.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其特征在于，所述進(jìn)水口位于主軸一側(cè)的側(cè)壁上，所述回水口位于主軸另一側(cè)的側(cè)壁上。
5.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)環(huán)套設(shè)在所述軸套上。
6.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其特征在于，每一所述排污孔包括沿軸向方向延伸的第一孔段和沿徑向方向的第二孔段；排污孔的一個(gè)孔口位于該第一孔段的一端，第一孔段的另一端與第二孔段的一端連通，排污孔的另一個(gè)孔口位于第二孔段的另一端。
7.如權(quán)利要求1所述的軸封裝置，其特征在于，所述排污口的數(shù)量為2到4個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種噴水冷卻式螺桿壓縮機(jī)用油水混合潤(rùn)滑式軸封裝置，包括壓蓋、套設(shè)在主軸上的軸套、設(shè)置在壓蓋中心孔內(nèi)的第一靜環(huán)和第二靜環(huán)、依次套設(shè)在軸套上的第一動(dòng)環(huán)、第一推環(huán)、彈簧座、第二推環(huán)和第二動(dòng)環(huán)、以及驅(qū)動(dòng)環(huán)。壓蓋側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口和回水口。第一靜環(huán)和第二靜環(huán)分別固定于壓蓋中心孔的軸承端和壓縮腔端。第一靜環(huán)在與第一動(dòng)環(huán)相貼合的端面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽，第一靜環(huán)的側(cè)面設(shè)有第二環(huán)形凹槽，該第一靜環(huán)還設(shè)有多個(gè)排污孔，各排污孔的兩個(gè)孔口分別位于第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽上；壓蓋的側(cè)壁設(shè)有排污口，排污口的正投影位于第二環(huán)形凹槽上。本實(shí)用新型在降低迷宮密封技術(shù)要求的同時(shí)，減小了工藝氣體與潤(rùn)滑油的泄漏量。
文檔編號(hào)F04C27/00GK202900665SQ20122058795
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者劉常峰, 馬林, 徐瓊琰, 李敏, 楊興群 申請(qǐng)人:上海齊耀螺桿機(jī)械有限公司