专利名称：水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通用机械产品中的无油水润滑单螺杆压缩机，可以压缩空气、油 气等多种气体和冷媒，并可用作蒸汽等多种气体膨胀机，特别是对螺杆密封结构的改进。
背景技术：
无油水润滑单螺杆压缩机广泛应用于化工、制药、纺织、食品、电子、精密喷涂、包 装、航空航天等需要无油压缩空气的行业，是通用型机电一体化产品，与无油活塞式压缩机 和无油干式双螺杆压缩机相比，具有结构简单、运转可靠、噪音低、功耗省等优点。现有的 无油水润滑单螺杆压缩机因为机体内腔润滑冷却水的需要，在螺杆轴上安装有两付机械密 封，如图1中标记1、2所示；在螺杆轴两端装有滑动轴承，而机械密封和滑动轴承均为易损 件，使用寿命约为八千小时，在压缩机的全工作寿命过程中需多次运输至专业工厂大修，提 高了运行和维修成本；同时机械密封和滑动轴承使用中需系统提供大量润滑冷却水，降低 了压缩机的效率，也降低了压缩机的性能和可靠性。另外，整体式不锈钢的水润滑压缩机主 机机体铸造难度很大，成品率低，导致整机成本升高。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有水润滑单螺杆压缩机的不足，提供一种无机械 密封且使用寿命长、成本低、高效、高可靠性的水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构。本实用新型一种水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，包括上外壳、下外壳，上外 壳、下外壳将内筒紧固抱合，上喷水口设置于上外壳的顶部，下喷水口设置于下外壳的底 部，内筒内装入螺杆，螺杆轴的左端通过左轴承支承在左轴承座上，右端通过右轴承支承在 右轴承座上，其特征在于在螺杆轴两端制有多个缩径环槽，该缩径环槽与左密封座相应的 环槽、左轴承座、右密封座相应的环槽、右轴承座配合构成多个迷宫密封腔，其中靠近两端 轴承的密封腔与外界相通。所述水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构的螺杆轴两端的左、右轴承为滚动轴承。所述水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构的高压端下部与进气口连通的多个泄 压通口均为矩形。所述的上外壳、下外壳、内筒各不锈钢零件分别铸造，其中上下喷水口、排气口与 内筒一体铸造成型并垂直于螺杆轴线，然后整体焊接而成，所有焊缝均位于无压力区。为了克服了传统结构中滑动轴承易损坏，螺杆轴两端的左端、右轴承均采用滚动 轴承，要防止润滑冷却水对滚动轴承造成损坏，需要采取密封措施。本实用新型在螺杆轴两 端直接在轴上切割出缩径环槽，该缩径环槽与密封座配合构成迷宫密封腔，其中靠近螺杆 端面的迷宫密封腔向机体内溢水，靠近轴承的密封腔向外溢水泄压，这样就防止润滑冷却 水进入轴承，可以取消了传统结构中的机械密封，彻底解决了机械密封易损坏的问题。机体 内筒的高压端下部有多个泄压通口与机体的进气口连通，使压缩过程中泄漏的少量压缩空气通过泄压通口回到没有压力的进气口，因为泄压通口面积足够大，使靠近轴承的两个迷 宫密封腔内已经没有压力，也就避免了水向外溢，保证了对两端轴承的有效密封。本实用新 型机体的进气口、排气口均置于机体上部或顶部。上下两个喷水口的轴线垂直于螺杆轴线， 没有按传统结构做成斜口，以便于铸造和焊接。由于排气单向阀外形为矩形，故与其配合的机体排气口也为相应的矩形。内筒的 高压端下部多个通口为矩形，这样，无需采用矩形-圆形转换接头。所述的上外壳、下外壳、内筒各不锈钢零件分别铸造，其中上下两个喷水口与内筒 一体铸造成型，然后整体焊接而成，所有焊缝均位于无压力区。这样单个铸件工艺简单，单 件重量轻，成品率高，可解决整体式不锈钢机体铸造难度大，废品率高的问题，而且对焊缝 的要求无需过于苛刻。本实用新型的有益效果是结构紧凑，无机械密封和滑动轴承等易损件，使用寿命 长，成本低，可靠性高，高效且易于组装及维修，以水代油，节约资源，便于推广。
图1是传统水润滑单螺杆压缩机纵截面结构示意图。图2是本实用新型纵截面单螺杆两端密封结构结构示意图。图3是本实用新型机体的外形示意图。图4是图3基本上的右视外形示意图。
具体实施方式
参照图2，上外壳8、下外壳5将内筒9紧固抱合，其中排气口 91 一体制于内筒9， 进气口 81、排气口 91均设置于上外壳的顶部，靠近进气口的内筒左处为低压端，靠近排气 口的内筒右处为高压端，内筒9内装入螺杆15，螺杆轴14的左端通过左轴承18支承在左轴 承座11上，右端通过右轴承19支承在右轴承座10上，轴承座11上设有轴承端盖111，右轴 承座10上设有右轴承端盖101。螺杆轴14的两端制有多个缩径环槽，该缩径环槽与左密封 座12相应的环槽、左轴承座11，右密封座13相应的环槽、右轴承座10配合构成多个迷宫密 封腔，如图中标记1、2为左密封腔，标记3、4、17为右密封腔，左密封腔2因为处于进气端， 没有压力，在正常运行时，润滑水不会溢出机体外部，在系统的溢水阀发生故障的极端情况 下，由于左密封腔1与外界相通而被泄压，可防止非正常溢出的润滑水进入左轴承18。右密 封腔3和4通过多个泄压通口 6经通口 7与进气端连通，右密封腔4通常没有压力，在正常 运行时，润滑水不会溢出机体外部，在系统的溢水阀发生故障的极端情况下，由于右密封腔 17与外界相通而被泄压，防止非正常溢出的润滑水进入右轴承19。上述所称的轴承均为滚动轴承。参照图3、图4，上外壳1、下外壳2将内筒9紧固抱合，上喷水口 3、下喷水口 4分 别伸出上外壳1、下外壳2并垂直于螺杆和内筒的轴线，排气口 91伸出上外壳1并垂直于螺 杆或内筒的轴线，使进气口 81和排气口 91均位于机体的顶部。内筒9的高压端下部有多 个矩形通口 6与排气口 91连通，低压端有多个通口 5与进气口 81连通。因为排气口和排 气单向阀外形为方形，故进气口 81、排气口 91和矩形通口 6均设计成相配合的矩形，便于铸 造和焊接。为了降低铸造成本，提高铸件成品率，机体的上外壳1、下外壳2、内筒9各不锈钢零件分别铸造，其中上喷水口 3、下喷水口 4及排气口 91与内筒9 一体铸造成型并垂直于 螺杆轴线，然后焊接而成整体，从图3中可以看出，所有焊缝均位于无压力区，可以满足高 压工作状态的要求。
权利要求1.一种水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，包括上外壳、下外壳，上外壳、下外壳将 内筒紧固抱合，上喷水口设置于上外壳的顶部，下喷水口设置于下外壳的底部，内筒内装入 螺杆，螺杆轴的左端通过左轴承支承在左轴承座上，右端通过右轴承支承在右轴承座上，其 特征在于，在螺杆轴两端制有多个缩径环槽，该缩径环槽与左密封座相应的环槽、左轴承 座、右密封座相应的环槽、右轴承座配合构成多个迷宫密封腔，其中靠近两端轴承的密封腔 与外界相通；机体的内筒的高压端下部有多个泄压通口与进气口连通。
2.根据权利要求1所述水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，其特征在于所述螺杆轴 两端的左、右轴承为滚动轴承。
3.根据权利要求1所述水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，其特征在于内筒的高压 端下部与进气口连通的多个泄压通口均为矩形。
4.根据权利要求1所述水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，其特征在于上外壳、下 外壳、内筒各不锈钢零件分别铸造，其中上下喷水口、排气口与内筒一体铸造成型并垂直于 螺杆轴线，然后整体焊接而成，所有焊缝均位于无压力区。
专利摘要本实用新型属于机械产品中的一种水润滑单螺杆压缩机的螺杆密封结构，包括上外壳、下外壳，上外壳、下外壳将内筒紧固抱合，上喷水口设置于上外壳的顶部，下喷水口设置于下外壳的底部，内筒内装入螺杆，螺杆轴的左端通过左轴承支承在左轴承座上，右端通过右轴承支承在右轴承座上，在螺杆轴两端制有多个缩径环槽，该缩径环槽与左密封座相应的环槽、左轴承座、右密封座相应的环槽、右轴承座配合构成多个迷宫密封腔，其中靠近两端轴承的密封腔与外界相通；机体的内筒的高压端下部有多个泄压通口与进气口连通。本实用新型结构紧凑，无机械密封和滑动轴承等易损件，使用寿命长，成本低，可靠性高，高效且易于组装及维修，节约资源，便于推广。
文档编号F04C27/00GK201908839SQ20112000101
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者徐道敏, 王敏 申请人:浙江杰能压缩设备有限公司