专利名称：一种双螺杆压缩机的双道充气密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双螺杆压縮机，尤其是涉及一种双螺杆压縮机的 双道充气密封装置。
背景技术：
双螺杆压縮机广泛应用于石油、化工的技术领域，在石油、化工行业 中的生产设备，大多都处于高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒环境中， 而且是在长周期的连续生产的运行条件下。双螺杆压縮机的作用是将有毒、 有害的化学气体升压，再输送到后续工序。双螺杆式压縮机结构是由两根 旋转螺杆(阳转子与阴转子)相互啮合，平行地配置在气缸内部，并置于 气缸体和气缸头的轴承上。在吸入侧、排出侧，轴承与转子之间设有轴封， 它既可阻止轴承的润滑油漏入气缸又可以阻止气体由气缸向外泄漏。两根 转子在吸气端外侧均设有同步齿轮，使阴、阳转子之间保持正常的啮合间 隙，而且同步齿轮的速比与螺杆转子的速比相等。在每根转子的排气端外 侧设有止推轴承，它用于承受气体由吸入和排出压力差而产生的轴向推力。 阴阳转子之间、转子与气缸内壁之间以及螺杆端面与气缸端面之间均有较 小的间隙，工作时相互之间不接触，因此不会产生摩擦，也无需进行润滑。 为了使阴阳转子间的啮合间隙保持到最小值，以及减少热膨胀对间隙的影 响，气缸体外壁设水罩壳，采用循环水冷却；转子体内注入压力油冷却； 压縮腔内喷入适量的冷却用软水，以控制工艺气体因压縮而升高的排气温 度。大功率大气量的双螺杆压縮机主要特点是气量大、轴功率大、其易损件少、维护方便、连续不间断工作时间长及机组占地面积小、基础建设 投资少等，它的这些优势越来越受压縮机使用者的欢迎。对于双螺杆压縮 机而言，为了防止压縮介质的泄漏，避免危及设备和操作人员人身安全； 同时，又要防止介质气与润滑油发生化学反应，产生乳化现象；因此，设 计时要重点考虑螺杆压縮机的轴端密封。现有技术中，双螺杆压縮机的轴 端密封装置有多种结构，如机械密封、干气密封等。每一种轴端密封的类 型，由于不同的设计从而在性能、成本和维护费用以及使用寿命上都有所 不同。 发明内容
本实用新型的目的是为了提高螺杆压縮机密封效果和性价比。 本实用新型是这样实现的， 一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置， 安装于双螺杆压縮机转子两端的轴承内侧，位于壳体的进、排气座与转轴 之间，其特征在于所述双道充气密封装置由至少五个波形弹簧1、至少
五组密封环2、至少四个密封环座3、至少四个隔环4、 一个填料箱5和一 个油封压盖6构成，所述填料箱5用于安装波形弹簧1、密封环2、密封环 座3和隔环4;安装次序为密封环座3和隔环4依次间隔，所述密封环 座3截面为"n "形，在其内角安装密封环2，在密封环2与密封环座3 内壁之间设有波形弹簧1;所述填料箱5的安装口设有油封压盖6和通气 口 7，所述填料箱5的圆柱面上设有至少四组通气口 7，分别是二组充气口 71， 一组抽气口72， 一组平衡口73;每组通气口 7至少设有两个孔，并设 置在同一垂直截面上。
所述密封环2由石墨环21和石墨保护环22构成，石墨环21的截面为方形的环，石墨保护环22为截面为"n "形的环，石墨环21位于石墨保 护环22的内角。
所述隔环4分别是二个充气口隔环41， 一个抽气口隔环42， 一个平衡 口隔环43，其安装位置与填料箱5上各通气口 7 —一对应。
所述隔环4的内侧边和外侧边呈内凹状，并在环的径向至少设有2个 通气孔，每组各通气孔的位置与填料箱5上对应通气口 7的孔一一对应。
所述二个充气口隔环41中一个充入隔离润滑油的氮气，另一个充入隔 离压縮介质气体的新介质气。
所述油封压盖6分为左旋梯形螺纹油封或右旋梯形螺纹油封。 所述左旋梯形螺纹油封用于阳转子右向旋转端和阴转子右向旋转端。 所述右旋梯形螺纹油封用于阳转子左向旋转端和阴转子左向旋转端。 本实用新型的优点是由于采用两道气体，利用氮气将质气与润滑油 隔离，防止两者起化学反应，润滑油产生乳化现象；利用新介质气作为密 封气防止压縮介质向外泄漏，避免危及设备和操作人员人身安全，而且提 高螺杆压縮机密封效果和性价比。这种密封结构既能确保压縮机轴端有良 好的密封性，又能保证压縮介质本身的纯度。
图l:双螺杆压縮机的结构示意图，该压縮机使用了双道充气密封装置； 图2:双道充气密封装置轴对称的结构示意图； 图3:充气隔环41的结构示意图，其他隔环相同；
图4:图3的A-A剖视图。
具体实施方式
本实用新型的最佳实施例是所述双道充气密封装置设置在螺杆压縮 机的阴、阳转子两端的轴承内侧，位于壳体的进、排气座与转轴之间，每 个转子的两端各设一套，共有四套。每套密封装置由六个波形弹簧1、六
组密封环2、五个密封环座3、四个隔环4、 一个填料箱5和一个油封压盖 6构成，所述填料箱5用于安装波形弹簧1、密封环2、密封环座3和隔环 4;安装次序为从左到右密封环座3和隔环4依次间隔。所述密封环座3 截面为"n "形，在其内角安装密封环2，在密封环2与密封环座3内壁 之间设有波形弹簧1。最后一个密封环2和波形弹簧1没有密封环座3，直 接安装在填料箱5转角处(见图2)。所述填料箱5的安装口设有油封压盖 6和通气口7。另外，所述填料箱5的圆柱面上设有四组通气口 7，分别是 二组充气口 71， 一组抽气口 72， 一组平衡口 73。每组通气口 7设有8个 孔，并设置在同一垂直截面上。
所述密封环2每组由石墨环21和金属保护环22构成，石墨环21的截 面为方形的环，金属保护环22为截面为"i "形的环，石墨环21位于金 属保护环22的内角。所述密封环座3也是截面为"i "形的环，用于安 装石墨环21和金属保护环22以及波形弹簧1。金属保护环22可以防止石 墨环21在转轴高速运行时，因受到转轴的轴向力而破碎。密封环2悬浮在 转子轴密封处轴颈上，靠极小的径向间隙有效的控制压縮介质向外(轴承) 侧泄漏。密封环2端面在波形弹簧1和气体压力的双重作用下，紧紧贴住 隔环4端面而获得密封。密封环2在机器运转时处于半悬浮状态，可以自 由地作径向移动，当轴与密封环2内孔接触时，产生极小的摩擦力矩，使密封环2磨损极小，因此使用寿命得到保证。
所述油封压盖内孔设有左旋或右旋梯形螺纹油封，根据转子轴的运转
方向不同分别设置安装，例如当阳转子一端是左向旋转时，则该轴端采 用右旋梯形螺纹油封，其另一个轴端采用左旋梯形螺纹油封；同时阴转子 同一端是右向旋转，该轴端采用左旋梯形螺纹油封，其另一个轴端采用右 旋梯形螺纹油封；所述左旋梯形螺纹油封和右旋梯形螺纹油封是根据转子 运行的方向不同而分别设置安装，对润滑油有一定的阻尼作用。
所述隔环4的设置与填料箱5的柱面上的四组通气口 7相对应，分别 是二个充气口隔环41， 一个抽气口隔环42， 一个平衡口隔环43。所述隔 环4的内侧边和外侧边呈内凹状，并在环的径向设有16个通气孔44，每 组各通气孔的位置与填料箱5上对应通气口 7的孔一一对应。
本实用新型的轴封装置设有两道充气入口，第一道充气入口采用新介 质气作为密封气、第二道充气入口采用氮气作为隔离气。作用是前者不 会与介质起化学反应，后者不会与润滑油起化学反应。在第一道充气入口 与第二道充气入口之间设有抽气口。从两道充气入口进入的气体共分为三 路流动，其第一道介质气进入后有一路向右前进(图2);第二道氮气进入 后有一路向左前进；另有一路是，第一道介质气进入后向左前进，与第二 道氮气进入后向右前进合并，由抽气口抽出。
本实用新型的轴封装置中，还设有平衡口73，作用是降低排气端介质 气的泄漏压力，然后在密封环2的第一道充气口，充入密封气(新介质气)， 充入的气体分别向两侧流动。使用差压式气动薄膜调节阀，通过控制充入 新介质气与平衡管的差压来确保压縮介质不往外泄漏；在轴封的外侧第二道充气口，充入隔离气(氮气)，通过设置气动薄膜调节阀，控制阀后压力 使之稳定在某一数值，另外，油封压盖上的螺纹密封用来阻挡润滑油轴向 串入压縮腔。在两道充气之间设有一抽气口，抽出的混合气体(新介质气 和氮气)接入用户的放空管网。采用气动薄膜调节阀既可以提高压縮机的 密封性能，又可以减少氮气及新介质气的耗量。
权利要求1. 一种双螺杆压缩机的双道充气密封装置，安装于双螺杆压缩机转子两端的轴承内侧，位于壳体的进、排气座与转轴之间，其特征在于所述双道充气密封装置由至少五个波形弹簧(1)、至少五组密封环(2)、至少四个密封环座(3)、至少四个隔环(4)、一个填料箱(5)和一个油封压盖(6)构成，所述填料箱(5)用于安装波形弹簧(1)、密封环(2)、密封环座(3)和隔环(4)；安装次序为密封环座(3)和隔环(4)依次间隔，所述密封环座(3)截面为“”形，在其内角安装密封环(2)，在密封环(2)与密封环座(3)内壁之间设有波形弹簧(1)；所述填料箱(5)的安装口设有油封压盖(6)和通气口(7)，所述填料箱(5)的圆柱面上设有至少四组通气口(7)，分别是二组充气口(71)，一组抽气口(72)，一组平衡口(73)；每组通气口(7)至少设有两个孔，并设置在同一垂直截面上。
2. 根据权利要求1所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置， 其特征在于所述密封环(2)由石墨环(21)和石墨保护环(22)构成， 石墨环(21)的截面为方形的环，石墨保护环(22)为截面为"n "形 的环，石墨环(21)位于石墨保护环(22)的内角。
3. 根据权利要求l或2所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装 置，其特征在于所述隔环(4)分别是二个充气口隔环(41)， 一个抽 气口隔环(42)， 一个平衡口隔环(43),其安装位置与填料箱(5)上各通 气口(7)—一对应。
4. 根据权利要求1所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置， 其特征在于所述隔环(4)的内侧边和外侧边呈内凹状，并在环的径向至少设有(2)个通气孔，每组各通气孔的位置与填料箱(5)上对应通 气口(7)的孔一一对应。
5. 根据权利要求3所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置， 其特征在于所述二个充气口隔环(41)中一个充入隔离润滑油的氮 气，另一个充入隔离压縮介质气体的新介质气。
6. 根据权利要求1所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置，其特征在于所述油封压盖(6)分为左旋梯形螺纹油封或右旋梯形螺纹油封。
7. 根据权利要求6所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置，其特征在于所述左旋梯形螺纹油封用于阳转子右向旋转端和阴转子右向旋转端。
8. 根据权利要求6或7所述的一种双螺杆压縮机的双道充气密封装置，其特征在于所述右旋梯形螺纹油封用于阳转子左向旋转端和阴转子左向旋转端。
专利摘要本实用新型涉及一种双螺杆压缩机，尤其是涉及一种双螺杆压缩机的双道充气密封装置。本实用新型是这样实现的，一种双螺杆压缩机的双道充气密封装置，所述双道充气密封装置由至少五个波形弹簧、至少五组密封环、至少四个密封环座、至少四个隔环、一个填料箱和一个油封压盖构成，该填料箱用于安装波形弹簧、密封环、密封环座和隔环；安装次序为密封环座和隔环依次间隔，所述密封环座截面为“”形，在其内角安装密封环，在密封环与密封环座内壁之间设有波形弹簧；本实用新型的优点是由于采用两道气体，利用氮气将质气与润滑油隔离，防止两者起化学反应；利用新介质气作为密封气防止压缩介质向外泄漏，而且提高螺杆压缩机密封效果和性价比。
文档编号F04C18/16GK201250775SQ20082015188
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者施逢委, 韩丽娟 申请人:上海电气压缩机泵业有限公司