一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，包括靠近轉子端面齒形軸肩上均布的螺旋槽，所述螺旋槽與轉子軸線有一個夾角，并且槽的旋向與轉子齒形的旋向相反，且槽的開口方向與軸肩的法線有一個小夾角，且槽的開口方向與轉子旋轉方向相反。在壓縮機工作時，螺旋槽內的工作面將其內部的液體甩出，前述被甩出的密封液體的運動方向與所在螺桿轉子齒的旋向一致指向工作腔。由于螺旋槽內密封液體的供給壓力來源于螺桿壓縮機排氣，并且在螺旋槽工作面的推動下被甩出的密封液能量大于工作腔內介質壓力，從而使被甩出的密封液流向壓縮機工作腔來阻止腔內介質的泄漏。本發明的突出優點是密封效果較其它軸密封好，使用壽命長，可提高壓縮機工作效率。
【專利說明】
一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，屬于密封裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]雙螺桿壓縮機是瑞典人于1934年發明的，其最初目的是用于柴油機和燃氣輪機的增壓。20世紀60年代以前，螺桿壓縮機的發展非常緩慢，只在軍事裝備中有高速、無油的螺桿壓縮機得以應用。之后，噴油技術應用到螺桿壓縮機中，降低了對螺桿轉子加工精度的要求，對壓縮機的噪聲、結構、轉速等都產生了有利作用。目前，噴油螺桿壓縮機廣泛應用于空氣動力、制冷空調等領域，無油螺桿壓縮機廣泛應用于石油、化工、食品、醫藥等領域。
[0003]噴油雙螺桿壓縮機中與壓縮腔緊鄰的轉子軸段的軸封，特別是在排氣端，這種軸封更為重要。為了防止壓縮腔的氣體通過轉子軸向外泄漏，必須在排氣端的轉子工作段與軸承之間加一個軸封。現有雙螺桿壓縮機軸封形式非常簡單，主要是在與軸頸相應的機體處開設特定的油槽，通入具有一定壓力的密封油以實現軸向密封。
[0004]由于壓縮介質和運行工況的不同，噴油雙螺桿空氣壓縮機的軸封與螺桿制冷和工藝壓縮機的軸封有很大的不同。當噴油螺桿制冷和工藝壓縮機采用滾動軸承受徑向力時，其轉子工作段與軸承之間的軸封，可采用與前述螺桿空氣壓縮機相同的結構。采用滑動軸承承受徑向力時，滑動軸承本身就自動起到了軸封的作用。
[0005]在實際的產品中，上述密封油來自于油氣分離桶，經過一系列管路進入壓縮腔與軸承之間的軸肩密封環形空間，實際密封油的壓力低于壓縮機工作腔的介質壓力，會有部分工作介質泄漏到軸承腔然后隨潤滑油回到低壓腔。在高壓工藝螺桿壓縮機中，必須給滑動軸承提供壓力高于所密封氣體壓力的潤滑油，以使軸承沿長度方向布滿油，有效地起到密封的作用。這就需要另外增加一套高壓供油裝置，使系統變得更加復雜。
[0006]綜上所述，現有技術水平條件下的雙螺桿壓縮機工作腔排氣側軸封設計結構太簡單，實際運行過程中會導致工作腔內的高壓介質泄漏，使高壓氣體泄漏到壓縮機低壓腔，從而使壓縮機容積效率降低。現有技術存在的另一個問題是在高壓機組中，滑動軸承的供油壓力需要增壓栗提供，從而使機組封維護保養麻煩，加上油栗功率損耗，以及潤滑油系統的定期保養等一系列問題，亟待有一種新的螺桿轉子軸封以解決上述問題。
【發明內容】
[0007]為了解決現有雙螺桿壓縮機轉子軸封存在的一系列的問題，本發明現提供一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構。具體技術方案如下:
[0008]—種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，包括靠近螺桿轉子端面齒形的軸肩上均布的螺旋槽，所述螺旋槽與轉子軸線有一個夾角，所述螺旋槽的旋向與所在螺桿轉子端面齒形的旋向相反，所述螺旋槽的開口方向與所在軸肩的法線有一個小夾角，并且螺旋槽的開口與轉子旋轉方向相反。在螺桿壓縮機正常工作時，前述傾斜的螺旋槽上的工作面將其內部的密封液體甩出螺旋槽，前述被甩出的密封液體的運動方向與所在螺桿轉子端面齒形的旋向一致指向工作腔。由于螺旋槽內密封液體的供給壓力來源于螺桿壓縮機排氣，并且在螺旋槽工作面的推動下對螺旋槽內的密封液做功，從而使被甩出的密封液能量大于工作腔內介質壓力，從而使被甩出的密封液流向壓縮機工作腔，最重要的是可減少工作腔內介質的泄漏以提高壓縮機的工作效率。
[0009]與現有技術相比，本發明所述的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，可實現螺桿壓縮機工作腔內工作介質的良好密封，既可以減少壓縮腔內泄露，又可以利用所述螺旋槽對密封液做功以增加密封液的壓力，從而可以簡化高壓螺桿壓縮機必須增加滑動軸承供油栗的環節，同時降低系統電力能耗與振動噪音水平。本發明的軸封結構較現有密封效果好，屬于主動式密封結構，結構簡單，密封使用壽命長，可提高壓縮機容積效率。
【附圖說明】
[0010]為了更好地說明本發明的特征，下面將對實施例描述中所需要的使用的附圖進行簡單地介紹。
[0011]圖1是采用本發明制造的陽轉子軸封結構圖；
[0012]圖2是采用本發明制造的陽轉子軸封主視圖；
[0013]圖3是采用本發明制造的陽轉子軸封局部放大圖；
[0014]圖4是采用本發明制造的陽轉子軸封局部放大軸側視圖；
[0015]圖5是采用本發明制造的轉子軸封與壓縮機主機結構圖；
[0016]其中，I螺桿轉子;2螺旋槽;3螺旋槽內的工作面;4環形槽;5需要被密封的環形間隙;6壓縮機排氣側工作腔;7軸承回油腔;8軸肩;9端面齒形。
具體實施方案
[0017]下面結合附圖實施例對本發明做進一步描述。
[0018]圖1為螺桿陽轉子軸封結構圖，本發明的軸封結構主要由靠近螺桿轉子I端面齒形9的軸肩8上均布的螺旋槽2、環形槽4構成，所述螺旋槽2與螺桿轉子I軸線有一個夾角，該夾角可以在5度-15度之間。
[0019]如圖2所示，為使螺旋槽2在轉子I旋轉時對槽內的密封液做功，所述螺旋槽2的旋向與所在螺桿轉子I上端面齒形9的旋向相反;并且同時要使螺旋槽2的開口方向與所在軸肩8的法線有一個小夾角，所述小夾角可以在10度-45度之間，且所述螺旋槽2的開口方向與轉子I旋轉方向要相反，如圖3所示。
[0020]如圖4所示，螺旋槽2中傾斜的工作面3在轉子I旋轉時對槽內的密封液做功后槽內部的密封液體甩出，前述被甩出的密封液體的運動方向與所在螺桿轉子端面齒形9的旋向一致且指向工作腔，從而在需要被密封的環形間隙5內將壓縮機工作腔內的工作介質擋住。
[0021]如圖5所示，螺旋槽2內密封液體的供給壓力來源于螺桿壓縮機排氣，并且在螺旋槽2內工作面3的推動下對密封液體做功，使被甩出的密封液體壓力大于工作腔內介質壓力，從而可減少工作腔內介質的泄漏以提高壓縮機的工作效率。
[0022]本發明實施例公開的本發明的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構具有結構簡單、加工方便，從而可以整體提高雙螺桿壓縮機的產氣量，同時降低能耗與振動噪音水平。本發明的軸封結構較現有密封效果好，屬于主動式密封結構，結構簡單，密封使用壽命長，可提高壓縮機容積效率。
[0023]以上所述僅為本發明的具體應用范例，對本發明的保護范圍不構成任何限制。除上述實例外，本發明還有其他實施方式。凡在本發明原則之內，采用等效修改、等同替換或改進等形成的，均應包含在本發明權利要求書定義的范圍之內。
【主權項】
1.一種雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，包括靠近螺桿轉子(I)端面齒形(9)的軸肩(8)上均布的螺旋槽(2)，其特征在于，所述螺旋槽(2)與螺桿轉子(I)軸線有一個夾角。2.根據權利要求1所述的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，其特征在于，所述螺旋槽(2)的旋向與所在螺桿轉子(I)上端面齒形(9)的旋向相反。3.根據權利要求1和2所述的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，其特征在于，所述螺旋槽(2)的開口方向與所在軸肩(8)的法線有一個小夾角，并且所述螺旋槽(2)的開口方向與螺桿轉子(I)旋轉方向相反。4.根據權利要求1、2或3所述的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，其特征在于，所述螺旋槽(2)中傾斜的工作面(3)在螺桿轉子(I)旋轉時可將其槽內部的密封液體甩出，上述被甩出的密封液體的運動方向與所在螺桿轉子端面齒形(9)的旋向一致且指向工作腔。5.根據權利要求1至4中任意一項所述的雙螺桿壓縮機轉子軸封結構，其特征在于，所述螺旋槽(2)內密封液體的供給壓力來源于螺桿壓縮機排氣，并且在螺旋槽(2)內工作面(3)的推動下被甩出的密封液體壓力大于工作腔內介質壓力，從而可減少工作腔內介質的泄漏以提高壓縮機的工作效率。
【文檔編號】F04C29/06GK105927542SQ201610438227
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】李星星, 陳文卿, 田雅芬, 王闖, 邢子文
【申請人】西安交通大學蘇州研究院