一种具有非接触式密封结构的水蒸气螺杆压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机，具体为一种具有非接触式密封结构的水蒸气螺杆压缩机。

背景技术：

1、螺杆式水蒸气压缩机属于容积旋转型压缩机，兼具活塞压缩机、透平压缩机的优势，性能稳定、可靠性高、压比大，且不存在离心式压缩机的振荡问题，可减少系统压力冲击，可以通过喷水减温以及湿压缩降低压缩终了排气温度，从而降低对压缩机设备的要求和成本。

2、该压缩机中两个压缩螺杆的连接端面泄露问题是不可避免的缺陷，市面上现有水蒸气螺杆压缩机多采用碳环密封或干气密封的方式进行密封，其中碳环密封属于碳环密封多为属于浮环密封气体节流式非接触密封，其无法密封气液两相状态，使用寿命低，碳环密封件寿命通常只有一年左右，更换需要拆装整机，维护成本较高，若有压缩气体进入密封系统，或使用压缩空气会使密封组件氧化腐蚀严重以致失效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有非接触式密封结构的水蒸气螺杆压缩机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有非接触式密封结构的水蒸气螺杆压缩机，包括机壳，所述机壳的两端分别设置有前端轴承盖及后端轴承盖，所述前端轴承盖及后端轴承盖内设置有轴承，所述机壳内设置有母杆及子杆，所述前端轴承盖的一端连接有前端盖，所述后端轴承盖的一端连接有后端盖，机壳靠近后端轴承盖处设置有吸气管，机壳底部靠近前端盖的一端开设有压缩口，所述母杆与子杆的两端均通过轴承转动安装在前端轴承盖和后端轴承盖上，母杆和子杆靠近吸气管的一端安装有第二环封机构，母杆和子杆靠近压缩口的一端安装有第一环封机构，所述压缩口上连接有出气管，所述出气管内部设置有热泵机构，第一环封机构与第二环封机构均采用迷宫密封的形式防止气液两相混合物泄露，螺杆压缩机运转时，母杆旋转的同时通过主动齿轮以及从动齿轮的啮合带动子杆同步旋转，母杆和子杆相互配合将有水汽的气体从吸气管中吸入，经过压缩后从压缩口送出，气体被压缩后温度升高，热泵机构利用压缩气体的热量将油箱中的润滑油泵送到第一润滑腔及第二润滑腔内，对轴承以及两个齿轮进行滴润。

3、进一步的，所述第一环封机构与第二环封机构均包括密封内套、密封外套，所述密封内套套设在母杆上，所述密封外套套设在密封内套上，密封内套的外侧及密封外套的内圈均匀设置有若干圆环，密封内套上的所述圆环与密封外套上的圆环依次交错布置，密封内套与密封外套之间存在间隙，安装在母杆和子杆上的若干对磁铁转动，每块相邻的磁铁朝外的一面磁极依次交错设置，转动的磁铁的磁力线切割电磁线圈，使得电磁线圈中产生感应电流，感应电流产生感应磁场，感应磁场的产生比磁铁的磁场滞后，感应磁场与磁铁的磁场相互排斥，即驱动环受磁铁的影响浮动于母杆和子杆的外部。

4、进一步的，第一环封机构中的所述密封外套外侧设置有三个转接环，三个所述转接环滑动安装在前端轴承盖内，三个转接环从机壳到前端轴承盖的方向上依次开设有循环口、排污口、进气口，所述循环口、排污口及进气口均与密封外套内圈连通；

5、第二环封机构中的所述密封外套外侧设置有两个转接环，两个转接环从机壳到后端轴承盖的方向上依次开设有排污口及进气口，所述排污口及进气口也与密封外套内圈连通，若母杆和子杆在转动的过程中产生振动，驱动环仍然在电磁力的作用下与母杆及子杆保持同轴同心，进一步使得密封内套与密封外套之间的间隙保持匀称，避免密封内套与密封外套相接触而发生磨损，减少轴跳动对密封间隙的影响，增强了密封内套及密封外套对气液混合气体的密封性，两端的转接环与前端轴承盖及后端轴承盖滑动密封，避免泄漏。

6、进一步的，第一环封机构中的所述密封外套靠近前端盖的一端安装有驱动环，第二环封机构中的所述密封外套靠近后端盖的一端也安装有驱动环，每个所述驱动环的内部均匀布置有数对电磁线圈，所述母杆上对应两个驱动环的位置处安装有若干对磁铁，气液混合气体经过压缩口处的端面时，从密封内套与密封外套的连接处向外泄露，气体从机壳内的高压端流向轴承处的低压端，气体通过圆环与和密封外套之间的间隙时流速加快，由间隙流入两个圆环间空腔时空间突然增大，气流产生较强的旋涡，气流的动能在旋涡作用下转变为热能，气体温度从流经间隙时的温度回升到流入间隙前的温度，而两圆环空腔中的压力却回升很少，气体从该空腔流经下一个圆环和密封内套之间的间隙，又流入下一个圆环空腔，不断地重复后从整个密封流出，气体每从一个大的圆环空腔流经一个小的间隙压力就降低一次，因而越到下游经过一个齿的压力降低得越多，利用这种现象起到密封和减少泄漏量的作用。

7、进一步的，所述子杆两端第一环封机构及第二环封机构的设置方式与母杆上的设置方式相同，所述两个排污口通过管道与大气连通，所述循环口通过管道与吸气管相连通，当泄露的气液混合气体流经循环口时，泄露的气体通过循环口回到吸气管中再度被循环压缩，减少气液混合气体的泄漏量，第二环封机构设置在吸气管一端，因此没有高压泄露，不需要设置循环口，少量未进入到循环口中的气体则通过排污口流出到大气中。

8、进一步的，所述母杆的一端伸出前端盖，所述前端盖上安装有小型气泵，所述母杆与小型气泵的驱动轴同轴设置，所述小型气泵的抽气口与大气相连，小型气泵的压力气口通过管道与两个进气口相连接，母杆同时带动小型气泵通电工作，小型气泵将压力气体通过进气口通入到密封内套与密封外套之间，使得未通过排污口排出的泄露气体回流排出，防止携带水汽的气体进入到第一润滑腔及第二润滑腔中，从而防止水汽对轴承、主动齿轮、从动齿轮受潮而锈蚀，通过设置进气口引进压力气体，使得泄露的气液混合气体全部从排污口排出大气，实现了对气液混合气体的压缩，同时避免水汽对连接机构和传动机构的锈蚀。

9、进一步的，所述热泵机构包括热盒，所述热盒的顶部设置有金属膜，热盒与金属膜之间储存有空气，所述机壳外部设置有油箱，所述热盒与油箱之间连接有进油管，所述进油管上设置有单向阀，高压气体从压缩口排出后进入到出气管中，被压缩的气体热量升高，使得热盒被加热，热盒与金属膜之间的空气受热膨胀，使得金属膜向上鼓起，金属膜附带弹性，金属膜鼓起到一定程度后向上弹起，热盒内的压力降低，油箱中的油被吸入到热盒中，冷的润滑油使得热盒降温，空气收缩，金属膜向下收缩，将润滑油从挤出。

10、进一步的，所述前端轴承盖与前端盖之间为第一润滑腔，所述后端轴承盖与后端盖之间为第二润滑腔，所述母杆上安装有主动齿轮，所述子杆上安装有从动齿轮，所述主动齿轮及从动齿轮均位于第二润滑腔内，主动齿轮与从动齿轮啮合传动，所述油箱上连接有压油管，所述压油管上设置有单向阀，压油管的一端设置有两个支管，两个所述支管的一端分别与第一润滑腔及第二润滑腔连通，所述第一润滑腔及第二润滑腔的底部开设有回油孔，所述回油孔通过管道与油箱连通，润滑油通过压油管和支管，滴入到轴承、主动齿轮及从动齿轮上，在不断受热的状态下，热盒上的金属膜反复工作对连接部件和传动部件进行滴润润滑，多余的润滑油从回油孔流回油箱中，实现了机构的自主润滑，提高压缩机的运载效率，减少连接部件及传送结构间的磨损。

11、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

12、1、通过母杆和子杆的转动使得驱动环在电磁力的作用下浮动调节，若母杆和子杆在转动的过程中产生振动，驱动环仍然在电磁力的作用下与母杆及子杆保持同轴同心，进一步使得密封内套与密封外套之间的间隙保持匀称，避免密封内套与密封外套相接触而发生磨损，减少轴跳动对密封间隙的影响，增强了密封内套及密封外套对气液混合气体的密封性。

13、2、利用小型气泵将压力气体通过进气口通入到密封内套与密封外套之间，使得未通过排污口排出的泄露气体回流排出，防止携带水汽的气体进入到第一润滑腔及第二润滑腔中，从而防止水汽对轴承、主动齿轮、从动齿轮受潮而锈蚀，实现了对气液混合气体的压缩，同时避免水汽对连接机构和传动机构的锈蚀。

14、3、通过出气管中被压缩的气体热量使得热盒被加热，热盒与金属膜之间的空气受热膨胀，使得金属膜向上鼓起，金属膜附带弹性，金属膜鼓起到一定程度后向上弹起，热盒内的压力降低，油箱中的油被吸入到热盒中，冷的润滑油使得热盒降温，空气收缩，金属膜向下收缩，将润滑油从挤出，对连接部件和传动部件进行滴润润滑，实现了机构的自主润滑，提高压缩机的运载效率，减少连接部件及传送结构间的磨损。