CN107725324A - 一种密封真空装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封真空装置，属于专门适用于真空及流体的输送泵的密封装置技术领域。包括转动齿轮、水泵外壳、密封环和锁紧圈，转动齿轮安装在水泵外壳中，密封环套装在转动齿轮上，且密封环、转动齿轮和水泵外壳之间为密封连接，锁紧圈一端朝向密封环，另一端则通过环座固定在水泵外壳上，锁紧圈朝向密封环的一面上设置有储油槽，用于为锁紧圈与密封环的接触面连续供应密封油，并将锁紧圈与密封环以储油槽为分界分为两个环形密封面。将发明应用于真空机械，具有成本低、结构紧凑、无需单独冷却系统、占用空间小、密封稳定等优点。

Description

一种密封真空装置

技术领域

本发明涉及一种密封真空装置，属于专门适用于真空及流体的输送泵的密封装置技术领域。

背景技术

一直以来真空泵、罗茨泵等真空设备机组当中转动齿轮部位大气与设备内部的密封问题一直没有得到妥善解决，主要是传统的油封类寿命短，单端面机械密封可靠性欠佳，双端面机械密封成本高、需要单独的润滑冷却系统、结构复杂、占用空间较大。传统单端面机械密封当中的密封环与锁紧圈都是采用一个宽面一个窄面的圆环形设计，两密封面贴合处有一层极薄的液膜来保证润滑和密封，然而在真空类设备当中这层液膜会被设备腔体内的真空吸入腔体内，从而两密封面贴合处没有或者只有少量的液膜，这样两密封面就会因为缺少润滑而干磨，产生干摩擦尖叫声和密封面快速损坏从而导致漏油、漏气。专利2013203105523采用电磁控制的方式进行间隙调整，但其结构复杂，需要借助于磁力，而磁力在使用过程中局限性较大，工作稳定性不能保证。

发明内容

为了克服现有真空设备密封工作中存在的上述缺陷，本申请提供一种密封性良好、保压时间长、有效提高设备极限真空压力和效率的一种密封真空装置。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种密封真空装置，包括转动齿轮、水泵外壳、密封环和锁紧圈，转动齿轮安装在水泵外壳中，密封环套装在转动齿轮上，且密封环、转动齿轮和水泵外壳之间为密封连接，锁紧圈一端朝向密封环，另一端则通过环座固定在水泵外壳上，锁紧圈朝向密封环的一面上设置有储油槽，用于为锁紧圈与密封环的接触面连续供应密封油，并将锁紧圈与密封环以储油槽为分界分为两个环形密封面；水泵外壳、转动齿轮、锁紧圈与密封环围成真空机械内部真空端，水泵外壳、转动齿轮、环座与锁紧圈形成真空机械外部大气端。

进一步的，作为优选：

所述的环座与锁紧圈之间设置弹性体，更优选的，所述的弹性体成对或单个设置，当成对设置时，该两组弹性体分别位于转动齿轮上下两面的锁紧圈与环座之间，当单个设置时，该弹性体位于转动齿轮下侧的锁紧圈与环座之间；所述的弹性体为弹簧或者可形变式粘弹体。

所述的储油槽上方密封面较储油槽下方密封面大。位于储油槽上方的密封面与大气端连通，既不影响冲洗也不影响正常密封，而位于储油槽下方的密封面与真空端连通，真空端的存在很好的保证了该密封面上密封膜的连贯性，即便位于储油槽上方的密封膜处于半干磨或无油状态，位于储油槽下方的密封面也能保证锁紧圈与密封环之间的油膜的完整性。

所述的转动齿轮与水泵外壳之间设置有密封套和压紧套，且密封套和压紧套分列于密封环两侧，密封套位于真空端的一侧，压紧套位于大气端的一侧。更优选的，所述的压紧套外设置有压紧螺母，起到顶紧和固定锁紧圈的作用。

所述的环座朝向锁紧圈的一侧设置有卡环，用于定位锁紧圈，防止其错位。

本申请能够有效的解决传统单端面机械密封的可靠性问题，能够代替双端面机械密封在真空设备领域的技术条件，成本低、结构简单、无需单独冷却系统、占用空间小等优点。其中，锁紧圈的密封面中间有一条储液隔断槽，将锁紧圈密封面分成两条环形的同平面度的两条环形密封面，主要作用是保证接近真空的那条A环形密封面的液膜，而接近大气的那条B环形密封面的状态为半干磨或无液状态，因为两条密封面为同一平面而接近真空的那条A环形密封面有一层很薄的液膜，所以即使接近大气的那条B环形密封面即使为半干磨或无油状态，也会与密封环密封面保持一个油膜的间隙厚度，不会形成真正意义上的干磨导致的异响和高温等一系列问题，因为这个间隙极薄，从而会有效的隔断锁紧圈接近真空的那条A环形密封面与密封环面密封面的液膜与大气接触，保证液膜的完整性，这样就有效的解决了单端面机械密封在真空泵、罗茨泵等真空设备当中的可靠性问题。我们经过大量实验，其中每套机械密封都运转3000h以上，拆机后锁紧圈接近真空的那条A环形密封面的液膜完整度极好，3000h的运转后密封面的磨损几乎为零，而真空设备腔体内的保压时间相比传统的单端面密封增加了10倍之多，提高了真空设备的极限真空压力和效率。

具体实施方式

实施例1

一种密封真空装置，由转动齿轮1、水泵外壳2、密封环3和锁紧圈4构成，转动齿轮1安装在水泵外壳2中，密封环3套装在转动齿轮1上，且密封环3、转动齿轮1和水泵外壳2之间设置有密封套5、压紧套6和压紧螺母7；锁紧圈4一端朝向密封环3，另一端则通过环座8固定在水泵外壳2上，锁紧圈4朝向密封环3的一面上设置有储油槽9，储油槽9深度H在于>0.01mm，宽度I在于>0.01mm，同时适用于与真空有关的锁紧圈与密封环的密封装置，用于为锁紧圈4与密封环3的接触面连续供应密封油，并将锁紧圈4与密封环3以储油槽9为分界分为两个环形密封面：位于储油槽9下方的为A环形密封面，位于储油槽9上方的为B环形密封面，锁紧圈4与密封环3摩擦面宽度F在于>0.5mm，同时适用于与真空有关的锁紧圈4与密封环3的密封装置；转动齿轮1上方的水泵外壳2上设置有冲洗口10，用于供应冲洗液；其中，环座8在其与水泵外壳2连接处套装有环座O型圈11，环座8朝向锁紧圈4的一面上设置卡环12，环座8与锁紧圈4之间设置锁紧圈O型圈13，位于转动齿轮1下方的水泵外壳2、锁紧圈4、密封环3与转动齿轮1围成真空机械内部真空端，水泵外壳2、转动齿轮1、环座8与锁紧圈4形成真空机械外部大气端。

实施例2

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：环座8与锁紧圈4之间设置弹簧作为一组弹性体14，该弹性体14位于转动齿轮1下侧的锁紧圈4与环座8之间，该位置受力较为频繁，设置在该处，起到稳定其传动的作用。

实施例3

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：环座8与锁紧圈4之间设置弹簧作为弹性体14，该弹性体14成对多组设置，该多组弹性体14分别位于转动齿轮1上下两面的锁紧圈4与环座8之间，以确保传动的稳定性。

本申请能够有效的解决传统单端面机械密封的可靠性问题，能够代替双端面机械密封在真空设备领域的技术条件，成本低、结构紧凑、无需单独冷却系统、占用空间小等优点。其中，锁紧圈4的密封面中间有一条隔断储液槽9，将锁紧圈4的密封面分成两条环形的同平面度的两条环形密封面，位于储油槽9上方的密封面与大气端连通，既不影响冲洗也不影响正常密封，而位于储油槽9下方的密封面与真空端连通，真空端的存在很好的保证了该密封面上密封膜的连贯性，即便位于储油槽9上方的密封膜处于半干磨或无油状态，位于储油槽9下方的密封面也能保证锁紧圈与密封环之间的油膜的完整性；而储油槽9的主要作用是保证接近真空端的A环形密封面的液膜，而接近大气端的B环形密封面的状态为半干磨或无液状态，因为两条密封面为同一平面，接近真空的A环形密封面有一层很薄的液膜，所以即使接近大气的B环形密封面为半干磨或无油状态，也会与密封环3密封面保持一个油膜的间隙厚度，不会形成真正意义上的干磨导致的异响和高温等一系列问题；同时，因为这个间隙极薄，会有效的隔断锁紧圈4接近真空端的A环形密封面与密封环3面密封面的液膜与大气接触，保证液膜的完整性，这样就有效的解决了单端面机械密封在真空泵、罗茨泵等真空设备当中的可靠性问题。

经过大量实验，每套机械密封都运转3000h以上，拆机后锁紧圈4接近真空端的A环形密封面的液膜完整度极好，3000h的运转后锁紧圈4与密封环3的密封面磨损几乎为零，而真空设备腔体内的保压时间相比传统的单端面密封增加了10倍之多，提高了真空设备的极限真空压力和效率。

Claims (4)

1.一种密封真空装置，其特征在于：包括转动齿轮、水泵外壳、密封环和锁紧圈，转动齿轮安装在水泵外壳中，密封环套装在转动齿轮上，锁紧圈一端朝向密封环，另一端则通过环座固定在水泵外壳上，锁紧圈朝向密封环的一面上设置有储油槽，将锁紧圈与密封环以储油槽为分界分为两个环形密封面；水泵外壳、转动齿轮、环座与锁紧圈形成真空机械外部大气端，而转动齿轮下方，水泵外壳、转动齿轮、锁紧圈与密封环围成真空机械内部真空端。

2.如权利要求1所述的一种密封真空装置，其特征在于：所述的设置储油槽深度H与真空有关的锁紧圈与密封环的密封装置及锁紧圈与密封环对换运行的密封装置，所述的储油槽设置有一个或多个。

3.如权利要求1所述的一种密封真空装置，其特征在于：所述的转动齿轮与水泵外壳之间设置有密封套和压紧套，且密封套和压紧套分列于密封环两侧，密封套位于真空端的一侧，压紧套位于大气端的一侧，所述的弹性体成对多组设置，该多组弹性体分别位于转动齿轮上下两面的锁紧圈与环座之间。

4.如权利要求1所述的一种密封真空装置，其特征在于：所述的弹性体单组设置，该组弹性体位于转动齿轮下侧的锁紧圈与环座之间，所述的弹性体为弹簧或者可形变式粘弹体。