專利名稱：水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通用機械產品中的無油水潤滑單螺桿壓縮機，可以壓縮空氣、油 氣等多種氣體和冷媒，并可用作蒸汽等多種氣體膨脹機，特別是對螺桿密封結構的改進。
背景技術：
無油水潤滑單螺桿壓縮機廣泛應用于化工、制藥、紡織、食品、電子、精密噴涂、包 裝、航空航天等需要無油壓縮空氣的行業，是通用型機電一體化產品，與無油活塞式壓縮機 和無油干式雙螺桿壓縮機相比，具有結構簡單、運轉可靠、噪音低、功耗省等優點。現有的 無油水潤滑單螺桿壓縮機因為機體內腔潤滑冷卻水的需要，在螺桿軸上安裝有兩付機械密 封，如圖1中標記1、2所示；在螺桿軸兩端裝有滑動軸承，而機械密封和滑動軸承均為易損 件，使用壽命約為八千小時，在壓縮機的全工作壽命過程中需多次運輸至專業工廠大修，提 高了運行和維修成本；同時機械密封和滑動軸承使用中需系統提供大量潤滑冷卻水，降低 了壓縮機的效率，也降低了壓縮機的性能和可靠性。另外，整體式不銹鋼的水潤滑壓縮機主 機機體鑄造難度很大，成品率低，導致整機成本升高。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有水潤滑單螺桿壓縮機的不足，提供一種無機械 密封且使用壽命長、成本低、高效、高可靠性的水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構。本實用新型一種水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，包括上外殼、下外殼，上外 殼、下外殼將內筒緊固抱合，上噴水口設置于上外殼的頂部，下噴水口設置于下外殼的底 部，內筒內裝入螺桿，螺桿軸的左端通過左軸承支承在左軸承座上，右端通過右軸承支承在 右軸承座上，其特征在于在螺桿軸兩端制有多個縮徑環槽，該縮徑環槽與左密封座相應的 環槽、左軸承座、右密封座相應的環槽、右軸承座配合構成多個迷宮密封腔，其中靠近兩端 軸承的密封腔與外界相通。所述水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構的螺桿軸兩端的左、右軸承為滾動軸承。所述水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構的高壓端下部與進氣口連通的多個泄 壓通口均為矩形。所述的上外殼、下外殼、內筒各不銹鋼零件分別鑄造，其中上下噴水口、排氣口與 內筒一體鑄造成型并垂直于螺桿軸線，然后整體焊接而成，所有焊縫均位于無壓力區。為了克服了傳統結構中滑動軸承易損壞，螺桿軸兩端的左端、右軸承均采用滾動 軸承，要防止潤滑冷卻水對滾動軸承造成損壞，需要采取密封措施。本實用新型在螺桿軸兩 端直接在軸上切割出縮徑環槽，該縮徑環槽與密封座配合構成迷宮密封腔，其中靠近螺桿 端面的迷宮密封腔向機體內溢水，靠近軸承的密封腔向外溢水泄壓，這樣就防止潤滑冷卻 水進入軸承，可以取消了傳統結構中的機械密封，徹底解決了機械密封易損壞的問題。機體 內筒的高壓端下部有多個泄壓通口與機體的進氣口連通，使壓縮過程中泄漏的少量壓縮空氣通過泄壓通口回到沒有壓力的進氣口，因為泄壓通口面積足夠大，使靠近軸承的兩個迷 宮密封腔內已經沒有壓力，也就避免了水向外溢，保證了對兩端軸承的有效密封。本實用新 型機體的進氣口、排氣口均置于機體上部或頂部。上下兩個噴水口的軸線垂直于螺桿軸線， 沒有按傳統結構做成斜口，以便于鑄造和焊接。由于排氣單向閥外形為矩形，故與其配合的機體排氣口也為相應的矩形。內筒的 高壓端下部多個通口為矩形，這樣，無需采用矩形-圓形轉換接頭。所述的上外殼、下外殼、內筒各不銹鋼零件分別鑄造，其中上下兩個噴水口與內筒 一體鑄造成型，然后整體焊接而成，所有焊縫均位于無壓力區。這樣單個鑄件工藝簡單，單 件重量輕，成品率高，可解決整體式不銹鋼機體鑄造難度大，廢品率高的問題，而且對焊縫 的要求無需過于苛刻。本實用新型的有益效果是結構緊湊，無機械密封和滑動軸承等易損件，使用壽命 長，成本低，可靠性高，高效且易于組裝及維修，以水代油，節約資源，便于推廣。
圖1是傳統水潤滑單螺桿壓縮機縱截面結構示意圖。圖2是本實用新型縱截面單螺桿兩端密封結構結構示意圖。圖3是本實用新型機體的外形示意圖。圖4是圖3基本上的右視外形示意圖。
具體實施方式
參照圖2，上外殼8、下外殼5將內筒9緊固抱合，其中排氣口 91 一體制于內筒9， 進氣口 81、排氣口 91均設置于上外殼的頂部，靠近進氣口的內筒左處為低壓端，靠近排氣 口的內筒右處為高壓端，內筒9內裝入螺桿15，螺桿軸14的左端通過左軸承18支承在左軸 承座11上，右端通過右軸承19支承在右軸承座10上，軸承座11上設有軸承端蓋111，右軸 承座10上設有右軸承端蓋101。螺桿軸14的兩端制有多個縮徑環槽，該縮徑環槽與左密封 座12相應的環槽、左軸承座11，右密封座13相應的環槽、右軸承座10配合構成多個迷宮密 封腔，如圖中標記1、2為左密封腔，標記3、4、17為右密封腔，左密封腔2因為處于進氣端， 沒有壓力，在正常運行時，潤滑水不會溢出機體外部，在系統的溢水閥發生故障的極端情況 下，由于左密封腔1與外界相通而被泄壓，可防止非正常溢出的潤滑水進入左軸承18。右密 封腔3和4通過多個泄壓通口 6經通口 7與進氣端連通，右密封腔4通常沒有壓力，在正常 運行時，潤滑水不會溢出機體外部，在系統的溢水閥發生故障的極端情況下，由于右密封腔 17與外界相通而被泄壓，防止非正常溢出的潤滑水進入右軸承19。上述所稱的軸承均為滾動軸承。參照圖3、圖4，上外殼1、下外殼2將內筒9緊固抱合，上噴水口 3、下噴水口 4分 別伸出上外殼1、下外殼2并垂直于螺桿和內筒的軸線，排氣口 91伸出上外殼1并垂直于螺 桿或內筒的軸線，使進氣口 81和排氣口 91均位于機體的頂部。內筒9的高壓端下部有多 個矩形通口 6與排氣口 91連通，低壓端有多個通口 5與進氣口 81連通。因為排氣口和排 氣單向閥外形為方形，故進氣口 81、排氣口 91和矩形通口 6均設計成相配合的矩形，便于鑄 造和焊接。為了降低鑄造成本，提高鑄件成品率，機體的上外殼1、下外殼2、內筒9各不銹鋼零件分別鑄造，其中上噴水口 3、下噴水口 4及排氣口 91與內筒9 一體鑄造成型并垂直于 螺桿軸線，然后焊接而成整體，從圖3中可以看出，所有焊縫均位于無壓力區，可以滿足高 壓工作狀態的要求。
權利要求1.一種水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，包括上外殼、下外殼，上外殼、下外殼將 內筒緊固抱合，上噴水口設置于上外殼的頂部，下噴水口設置于下外殼的底部，內筒內裝入 螺桿，螺桿軸的左端通過左軸承支承在左軸承座上，右端通過右軸承支承在右軸承座上，其 特征在于，在螺桿軸兩端制有多個縮徑環槽，該縮徑環槽與左密封座相應的環槽、左軸承 座、右密封座相應的環槽、右軸承座配合構成多個迷宮密封腔，其中靠近兩端軸承的密封腔 與外界相通；機體的內筒的高壓端下部有多個泄壓通口與進氣口連通。
2.根據權利要求1所述水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，其特征在于所述螺桿軸 兩端的左、右軸承為滾動軸承。
3.根據權利要求1所述水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，其特征在于內筒的高壓 端下部與進氣口連通的多個泄壓通口均為矩形。
4.根據權利要求1所述水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，其特征在于上外殼、下 外殼、內筒各不銹鋼零件分別鑄造，其中上下噴水口、排氣口與內筒一體鑄造成型并垂直于 螺桿軸線，然后整體焊接而成，所有焊縫均位于無壓力區。
專利摘要本實用新型屬于機械產品中的一種水潤滑單螺桿壓縮機的螺桿密封結構，包括上外殼、下外殼，上外殼、下外殼將內筒緊固抱合，上噴水口設置于上外殼的頂部，下噴水口設置于下外殼的底部，內筒內裝入螺桿，螺桿軸的左端通過左軸承支承在左軸承座上，右端通過右軸承支承在右軸承座上，在螺桿軸兩端制有多個縮徑環槽，該縮徑環槽與左密封座相應的環槽、左軸承座、右密封座相應的環槽、右軸承座配合構成多個迷宮密封腔，其中靠近兩端軸承的密封腔與外界相通；機體的內筒的高壓端下部有多個泄壓通口與進氣口連通。本實用新型結構緊湊，無機械密封和滑動軸承等易損件，使用壽命長，成本低，可靠性高，高效且易于組裝及維修，節約資源，便于推廣。
文檔編號F04C27/00GK201908839SQ20112000101
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月4日 優先權日2011年1月4日
發明者徐道敏, 王敏 申請人:浙江杰能壓縮設備有限公司