[發明專利]一種兩級液環泵的雙向非接觸式冷卻動密封方法

有效

• 申請號: 201210466201.1
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102927037A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 孫猛;劉寶新;徐法儉
• 申請（專利權）人: 淄博真空設備廠有限公司
• 主分類號: F04D29/10
• 分類號: F04D29/10
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 蔡紹強

技術領域

本發明涉及一種兩級液環泵的雙向非接觸式冷卻動密封方法，適用于兩級液環泵的旋轉組件與靜止組件的雙向非接觸摩擦式冷卻動密封。?

背景技術

兩級液環泵在高壓腔葉輪4與低壓腔葉輪9之間設置有中間壁組件6，將高壓腔5、低壓腔10隔離并串聯在一起，中間壁組件6兩側分別開有進、排氣口，將兩級葉輪腔串聯，從而實現氣體的兩級壓縮輸送。由于高壓腔、低壓腔之間存在壓差，為防止氣液從液環泵軸1外圓與中間壁組件6內孔之間形成返流，影響抽氣性能，在該位置一般需設置密封裝置；?

現有技術采用的是在液環泵軸1上加裝中間壁軸套13，在其外圓加工環形凹槽，在環形凹槽內加裝四氟活塞環14，對中間壁組件6與液環泵軸1之間的空腔進行密封，并從中間壁供液口12處引來帶壓水對其進行冷卻。?

其缺陷是該密封結構為動摩擦密封，工作過程中四氟活塞環14相對中間壁組件6內孔及中間壁軸套13的環形凹槽有相對高速旋轉運動，工作運行一段時間后就會嚴重研傷中間壁組件的內孔部位和中間壁軸套的環形凹槽部位，并且四氟活塞環也會發生斷裂脫落，導致高低壓葉輪腔之間密封失效產生返流，影響液環泵的抽氣性能及運行穩定性。同時由于高低壓腔葉輪輪轂部位無冷卻，易造成高低壓腔葉輪輪轂部位熱變形，研傷中間壁組件6，影響液環泵的運行穩定性。?

發明內容

本申請的發明目的是為了克服現有技術的弊端（四氟活塞環與中間壁軸套的環形凹槽之間相對高速旋轉運動的動摩擦密封），解決兩級液環泵旋轉組件（包括雙向螺旋套，高壓腔葉輪、低壓腔葉輪與液環泵軸）與靜止組件（中間壁組件）的圓周密封問題及沖洗冷卻問題。?

為實現上述目的，本發明設計的技術方案如下：?

研制一種兩級液環泵的雙向非接觸式冷卻動密封方法，其特征是：在兩級液環泵的旋轉組件與靜止組件間設置雙向螺旋供液機構——中間壁組件組合，采用非接觸式冷卻動密封；?

所述的兩級液環泵的旋轉組件包括雙向螺旋套，高壓腔葉輪，低壓腔葉輪與液環泵軸；?

所述的兩級液環泵的靜止組件系指中間壁組件；?

所述的雙向螺旋供液機構——中間壁組件組合，包括鑲套在液環泵中間壁段軸上的雙向螺旋套與中間壁組件，兩者構成匹配的雙向螺旋供液機構——中間壁組件組合；?

所述的采用非接觸式冷卻動密封是采用水力密封；在實現水力密封的同時，實現對高、低壓腔葉輪輪轂部位的沖洗冷卻。?

上述的密封方法，其特征是所述的雙向螺旋套8，圓筒形，內徑與液環泵中間壁段軸采用間隙配合，雙向螺旋套8外周分別加工左旋梯形螺紋15、左旋梯形螺旋槽16；右旋梯形螺紋17，和右旋梯形螺旋槽18；鑲套在液環泵中間壁段軸上，與低壓腔葉輪9端面及高壓腔葉輪4端面密接配合，并通過鎖緊圓螺母2構成一體的兩級液環泵旋轉組件。?

上述的密封方法，其特征是所述的左旋梯形螺紋15、右旋梯形螺紋17設置為單頭或雙頭。?

上述的密封方法，其特征是所述的中間壁組件6內孔為圓筒形，套置在液環泵中間壁段軸上的雙向螺旋套8的外周，與兩梯形螺紋15、17間隙配合，構成雙向螺旋供液機構的靜止組件；?

梯形螺紋15、17外徑與中間壁組件內孔的配合間隙設置為1~1.5mm；?

在中間壁組件6上加工進液通道7；工作液從高壓腔5經進液通道7導入雙向螺旋套8處，構成雙向螺旋供液機構的進液口。?

上述的密封方法，其特征是所述的中間壁組件6兩端面分別加工低壓腔側疏液槽28及高壓腔側疏液槽27；?

在高壓腔葉輪4的輪轂端面上加工高壓腔葉輪環形凹槽21；?

在低壓腔葉輪9的輪轂端面上加工低壓腔葉輪環形凹槽22；?

其設置位置是低壓腔疏液槽28正對環形凹槽22，高壓腔疏液槽27正對環形凹槽21；?

組裝時高壓腔葉輪4、中間壁組件6、低壓腔葉輪9端面之間均保持0.3~0.6mm的間隙，構成雙向螺旋供液機構的圓周排液通道19-1和19-2。?

本發明的優點：?

1）雙向螺旋供液機構實現了對中間壁組件6與液環泵軸1之間的非接觸式水力密封，有效阻止了高低壓腔之間的氣體返流。并且在密封液的循環過程中實現了對高低壓腔葉輪輪轂?部位的冷卻，有效防止了葉輪輪轂部位的熱變形，提高了液環泵的運行穩定性。?

2）雙向螺旋供液機構實現了中間壁組件6與液環泵軸1之間的非接觸式密封，有效解決了現有技術中摩擦式密封對中間壁組件6內孔及中間壁軸套的磨損，大大提高了部件的使用壽命。?