[发明专利]空气压缩机的轴封装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气压缩机轴的密封技术，特别是指具有碳环式气封和甩油环油封的空气压缩机的轴封装置。

背景技术

对于空气压缩机，尤其是齿轮式离心空气压缩机，必须采用各种形式的气封以防止或限制高压空气沿压缩机旋转轴端部泄漏到齿轮箱中以及齿轮箱中的润滑油泄漏到压缩空气中去污染空气。目前，国内外普遍对空气压缩机的气封采用碳环密封或迷宫密封，随着高压、高速、高效压缩机的发展；常规的碳环或者迷宫式气封空腔的气流激振易引起机械的自激振动，影响机组的稳定运行，且泄漏的气体进入齿轮箱，引起齿轮箱内部压力过高，造成润滑油泄漏，泄漏的润滑油易进入气封，污染工作介质；常规的迷宫式油封齿数较多，造成轴向距离过大，生产成本高，机组振动增大，效率下降。

《现代冶金》2009年6月出版的第37卷第3期中刊登“轧机齿轮箱轴封结构的改进”一文，提及的甩油环密封，只有一道甩油环，属于动力型密封，适宜在高速条件下工作，在低速条件下密封性能减弱。

发明内容

发明目的：克服传统空气压缩机轴封不良的缺陷，提供一种工作介质污染少、油封气封均好的空气压缩机的轴封装置。

技术方案：本发明的空气压缩机的轴封装置，转轴上连接有碳环式气封装置和甩油环油封装置，轴封装置的外围是机壳。所述的甩油环油封装置，含有两道轴肩式甩油环、一回油通道、一油封壳；两道甩油环与转轴是一个整体，回油通道在两道甩油环之间，两道甩油环处的轴径均大于回油通道的轴径；油封壳上含有一涡流空腔和一回油孔，油封壳的涡流空腔包围一道甩油环，油封壳的一端在回油通道中，该端与转轴之间有回油间隙，油封壳的另一端与转轴密封良好；回油孔在油封壳的下部，回油孔与涡流空腔连通；碳环式气封装置和甩油环油封装置之间的机壳上设有连通大气的通气孔。

所述的两道甩油环间距可以为10mm～30mm，两道甩油环处轴径可以相差5mm～20mm。

所述的涡流空腔的入口两侧成倒钩型，对称分布，利于收集甩油环上泄漏的油。

所述的碳环式气封结构可以含有两道碳环密封圈，三道梳齿与两碳环密封圈交叉排布，气密性更好。

当所述的转轴上安装有止推轴承时，止推轴承定位处作为第一道甩油环位置，该道甩油环与油封壳接触的一侧面垂直于转轴的轴线，另一侧面与转轴的径向成10°～25°；第二道甩油环的两侧面成对称分布，两侧面之间成20°～35°。

有益效果：本发明具有下列特点：

1)本发明采用两道碳环密封圈的气封。碳环有很好的耐磨性、自润滑性、耐高温性等特点，安装间隙小，密封性好。采用两道碳环密封圈，三道梳齿交叉排布，高压气体压力衰减到接近大气压力，泄漏的气体在油封的作用下，气流改变方向，通过通气孔完全释放到大气中。

2)本发明的油封采用两道甩油环式结构，最大程度地降低了润滑油的轴向窜动，特殊的涡流空腔设计，增大了动能耗散程度，可防止油的二次泄漏，回油通道可使积油通过底端的回油孔及时回到齿轮箱，保证了油的回收再利用，只有很少的油气经过通气孔排放到大气中，真正做到工作介质的纯净、无油污，。

3)气封和油封两者之间设有通气孔，实现油气分离，确保排出气体纯净无油污及保持齿轮箱的微压状态。

4)本发明在工作和非工作时密封性能均好，解决了常规气封出现的泄漏量大，常规油封轴向距离大，常规气封和油封组合易发生油气混合污染介质的问题。尤其适合高速齿轮式离心空气压缩机配套使用。

附图说明

附图为安装到空气压缩机中的本发明的一个剖面结构示意图

1、叶轮；2、转轴；3、碳环密封圈；4、梳齿；5、通气孔；6、油封壳；7、止推轴承轴肩；8、止推轴承；9、第二道甩油环；10、回油通道；11、第一道甩油环；12、回油孔；13、倒钩；14、涡流空腔；15、机壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述：

选用或者制作下列部件：转轴2，转轴2上具有两道轴肩式甩油环，两道轴肩式甩油环之间留有回油通道10位置，转轴2上另具有一道止推轴承轴肩7；止推轴承8；合适型号的碳环式气封装置，内含两道碳环密封圈3，三道梳齿4；含有涡流空腔14和回油孔12的油封壳6。

所述的两道甩油环间距20mm，两道甩油环处轴径相差10mm。所述的涡流空腔14的入口两侧成倒钩13型，对称分布。