[实用新型]一种具有动密封结构的螺杆真空泵

说明书

技术领域

本实用新型属于真空技术领域，具体涉及一种螺杆真空泵。

背景技术

螺杆真空泵属于非接触型干式泵,它是20世纪90年代初期出现的一种理想的真空泵,以 其抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点 而在微电子、半导体、制药、精密加工等行业得到广泛应用。国产的螺杆真空泵经过二 十年的快速发展，其主要性能指标(如抽速、极限压力、能耗、零流量压缩比、压差)均 达到或接近国外先进水平；但泵运行稳定性、使用可靠性与国外先进泵仍差距较大，其 动密封技术是主要影响因素之一，如何提高密封的可靠性及密封件的使用寿命成为目前 国内螺杆泵市场面临的关键问题。螺杆真空泵工作过程分为吸气、等容输送、压缩、排 气四个过程，压缩和排气的过程中会使气体温度急剧升高，导致排气端转子与轴的温度 较高，密封组件处于高温高速的恶劣工况下，而且传统机械密封动静环直接接触，使密 封组件易损，使用寿命大大降低。

实用新型内容

为了解决高温高速运行的螺杆真空泵的机械密封组件存在的问题，提高螺杆真空泵 的使用寿命，本实用新型提供一种具有动密封结构的螺杆真空泵。

一种具有动密封结构的螺杆真空泵包括泵体21、前端盖3、后端盖、轴1和转子2；所述 泵体21的一侧径向上设有进气端口，所述前端盖3和后端盖分别固定设于泵体21的轴 向两端；所述前端盖3的一侧径向上分别设有排气端口和冷却介质入口；所述后端盖的 一侧径向上设有冷却介质出口；所述转子2套设固定在轴1上，转子2位于泵体21内； 所述轴1的一端固定设于后端盖内，另一端伸至前端盖3外部，轴1和前端盖3之间设 有密封机构；所述密封机构包括密封静环6和密封动环7，所述密封动环7上套设有弹簧， 密封动环7通过紧定螺钉固定在轴1上；

所述密封机构还包括冷却套管4；与密封机构对应的转子2的轴向一端为套管台阶孔，使 转子2与轴1之间有环形空腔；

所述冷却套管4为一端敞口另一端封闭的夹套管，所述夹套管的内管壁和外管壁之间的 空腔为环状的冷却通道9；冷却套管4的敞口端固定连接着前端盖3的轴向内端面，冷却 套管4的封闭口端位于转子2的套管台阶孔内；

所述冷却通道9与前端盖3内的冷却腔10连通，冷却腔10内设有冷却介质，实现在轴 和转子之间形成绝热层，阻挡温度沿着轴向密封静环6和密封动环7处传递；

与密封动环7对应的密封静环6的摩擦副表面14上均布开设有微孔15，所述微孔15为 盲孔，微孔15作为微储油池向摩擦副表面提供润滑油。

进一步优化的结构如下：

与所述密封机构相邻的轴1的表面设有迷宫密封槽19。

冷却套管4的敞口端和前端盖3的轴向内端面之间分别设有第二密封圈18和第三密封圈 20。

所述冷却套管4的外圆柱面上设有外螺纹13，所述外螺纹13和转子2的套管孔之间形成 螺旋密封。所述外螺纹13的旋向和转子2的旋向相反。

所述冷却套管4的内圆柱面上设有内螺纹12，所述内螺纹12和轴1之间形成螺旋密封； 所述内螺纹12的旋向和转子2的旋向相同。

所述微孔15为方孔，且呈放射状均布，放射状均布的微孔15在摩擦副表面14表面上的 密度为20％～25％。所述微孔15的孔深与边长之比为0.2～0.25。

前端盖3内的空腔为冷却腔10，与泵体21对应的前端盖3的端面上设有连通着冷却腔 10的二个以上的通孔11和二个以上的回流孔22，且二个以上的通孔11和二个以上的回 流孔22分别连通着冷却通道9。

本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1.本实用新型改善了螺杆真空泵排气端的动密封结构，通过增设冷却套管，隔绝了温度 从转子沿轴向轴封部位的传递，降低了机械密封组件的工作温度；冷却套管表面的螺纹， 可以实现螺旋密封的作用，其中内螺纹旋向与转子旋向相同，从而阻止机械密封侧密封 介质漏入泵腔内，外螺纹旋向与转子旋向，从而阻止泵腔内气体中的杂质及灰尘漏入机 械密封。

2.通过在密封静环的端面上开设微孔，改善了高温高速工况下机械密封的润滑和磨损情 况，微孔的存在可以增加动静环间流体动压力，进而减小机械密封的动静环端面磨损和 温升。在贫油润滑条件或甚至是干摩擦情况下,微孔可作为微储油池向摩擦副表面提供润 滑油。同时,微坑或微沟槽也可以容纳磨粒,以降低由于磨粒产生的高磨损。