[发明专利]水冷单螺杆压缩机的轴承防水机构

说明书

技术领域

本发明涉及单螺杆气体压缩机上密封部件，具体说是一种水冷单螺杆压缩机的轴承防水机构。

背景技术

在现有国内单螺杆压缩机行业中，尚未出现有水冷模式的单螺杆压缩机。本申请人经过长期研究试验，成功试制出水冷模式的单螺杆压缩机，采用水对螺杆机构和星轮等构成的压缩腔中压缩气体进行冷却的模式，其摆脱了现有技术的单螺杆压缩机一直以来都是采用油液对螺杆机构和星轮等构成的压缩腔中压缩气体进行冷却的模式，长远来说，它免除了更换冷却油液，具有维护成本低，环保的优点，符合现代化生产的要求。然而，试制出来的水冷单螺杆压缩机，它主要利用普通的机械密封来将处于充满冷却水的冷却腔内的螺杆轴、星轮机构的托架轴进行密封，把轴承与冷却水隔离开，这样的密封效果还有待改进。为此，本申请人在后来的中国专利ZL200820201808.6中公开了一种水冷单螺杆压缩机，期间，对上述密封机构进行改进，在密封腔内机械密封的下方位于轴承座内，设置了一密封内圈(a)和一密封外圈(b)，密封内圈配合安装在托架轴的下端部，密封外圈安装在密封内圈的外壁，密封内圈的上端侧壁开有环形槽，环形槽与轴承座的内壁形成第一级径向迷宫密封结构(I)，在轴承座上开有与环形槽连通的排水通道，同时密封外圈的内壁面开环槽，使得密封外圈的内壁与密封外圈的外壁形成第二级径向迷宫密封结构(II)，以此两道迷宫密封以防止前述的机械密封出现漏水。但在机械密封等零件出现漏水时，难免会出现冷却水进入第一级径向迷宫密封结构、第二级径向迷宫密封结构，尽管在第一级径向迷宫密封结构中设有相应的排水通道，但是，渗漏的冷却水会一直往下渗流而越过了排水通道的进水口，以致渗入轴承中，减弱了轴承的润滑效果，导致轴承失效或使用寿命剧烈缩短，降低产品的使用可靠性，甚至导致压缩机致命损坏，造成经济上的损失。同时，上述专利公开的结构中，是通过一孔用弹性挡圈来固定密封外圈的，轴承座加工孔用弹性挡圈的安装槽难度大，而且孔用弹性挡圈的卡紧作用，密封外圈的装拆较麻烦，特别在维修过程中，由于轴承被锈卡紧，而不方便用工装把轴承拆出，装拆效率低。

发明内容

本发明的目的是在机械密封与轴承间提供一种防水机构，有效地把机械密封故障引起漏水或其它装置出现漏水及时向外排掉，有效保证水或水蒸气不进入轴承，从而保证轴承的可靠性，也即保证了压缩机的可靠性。同时，此结构更能减低零件的加工难度与提高装拆效率。

本发明的发明目的是这样实现的：一种水冷单螺杆压缩机的轴承防水机构，包括通过前置密封装置与冷却腔)中冷却水隔离的托架轴，托架轴的端部通过轴承支承在轴承座上，轴承座上装有轴承端盖，轴承座内装有用于顶压轴承外圈下端面的压盖，轴承端盖上设有调节螺杆，调节螺杆顶紧压盖，进而使得压盖顶紧轴承外圈的下端面，托架轴的末端面设有用于锁紧轴承内圈的端板；托架轴的端部装有密封内圈，密封内圈的上端侧壁配合安装在轴承座内壁，密封内圈的一端头顶压在托架轴的轴肩上，另一端头顶压在轴承内圈的上端面，密封内圈的上端侧壁开有环形槽，环形槽与轴承座的内壁形成第一级径向迷宫密封结构；密封内圈的中间部位的外壁面设有密封外圈，密封外圈的内壁面开环槽，带有环槽的密封外圈的内壁与密封内圈的外壁形成第二级径向迷宫密封结构；其特征在于：所述密封内圈的上端头开有盖槽，盖槽位于环形槽之下和环槽之上，密封外圈上端头的上部分伸入盖槽内，密封外圈的上端头的外径小于与之相配盖槽的外壁体的内径，盖槽的外壁体、盖槽与密封外圈上端头形成轴向迷宫密封结构；同时，盖槽的外壁体、密封外圈上端部的外壁及轴承座的内壁三者共同围成一积水槽，轴承座上开有排水通道，排水通道与积水槽连通；轴承座的内壁设有与密封内圈下端的轴外径相配安装的挡水垫，挡水垫的上端面顶压在密封外圈的底端面上，对密封外圈起轴向限位作用，挡水垫的外壁相配安装在轴承座的内壁面，挡水垫的内壁相配安装在密封内圈的下端部，挡水垫的内圈开有气密环槽，带有气密环槽的挡水垫的内圈与密封内圈的下端部的外壁构成了对轴承第三级径向迷宫密封结构，挡水垫上开有集水槽和泄水槽，集水槽环形开在挡水垫的端面上并与泄水槽连通，集水槽通过泄水槽将挡水垫上积聚的水排出；挡水垫与轴承外圈之间设有碟簧，碟簧的两端分别顶压在轴承外圈的上端面和挡水垫上；轴向迷宫密封结构、第三级径向迷宫密封结构共同使得托架轴实现多重密封，在迷宫密封之后的积水槽与集水槽实现积聚水并及时向外排水，无论在停机还是开机过程中，都有效防止冷却水或水蒸汽渗漏到轴承上。

所述密封外圈的下端外圆上装有密封件，该密封件位于积水槽的下方，可有效防止积水槽中的积水通过密封外圈外圆与轴承座内孔之间的间隙往下渗漏。