一种两级液环泵的双向非接触式冷却动密封方法技术

本发明专利技术涉及一种两级液环泵的双向非接触式冷却动密封方法，适用于两级液环泵的旋转组件与静止组件的双向非接触摩擦式冷却动密封。在两级液环泵的旋转组件与静止组件间设置双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，采用非接触式冷却动密封；旋转组件包括双向螺旋套，高压腔叶轮，低压腔叶轮与液环泵轴；静止组件系指中间壁组件；双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，包括镶套在液环泵中间壁段轴上的双向螺旋套与中间壁组件，两者构成匹配的双向螺旋供液机构——中间壁组件组合；采用水力密封；并实现对高、低压腔叶轮轮毂部位的冲洗冷却。防止了叶轮轮毂部位的热变形，提高了液环泵的运行稳定性、部件的使用寿命和降低了密封结构的装配难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，适用于两级液环泵的旋转组件与静止组件的双向非接触摩擦式冷却动密封。
技术介绍
两级液环泵在高压腔叶轮4与低压腔叶轮9之间设置有中间壁组件6，将高压腔5、低压腔10隔离并串联在一起，中间壁组件6两侧分别开有进、排气口，将两级叶轮腔串联，从而实现气体的两级压缩输送。由于高压腔、低压腔之间存在压差，为防止气液从液环泵轴I外圆与中间壁组件6内孔之间形成返流，影响抽气性能，在该位置一般需设置密封装置；现有技术采用的是在液环泵轴I上加装中间壁轴套13，在其外圆加工环形凹槽，在环形凹槽内加装四氟活塞环14，对中间壁组件6与液环泵轴I之间的空腔进行密封，并从中间壁供液口 12处引来带压水对其进行冷却。其缺陷是该密封结构为动摩擦密封，工作过程中四氟活塞环14相对中间壁组件6内孔及中间壁轴套13的环形凹槽有相对高速旋转运动，工作运行一段时间后就会严重研伤中间壁组件的内孔部位和中间壁轴套的环形凹槽部位，并且四氟活塞环也会发生断裂脱落，导致高低压叶轮腔之间密封失效产生返流，影响液环泵的抽气性能及运行稳定性。同时由于高低压腔叶轮轮毂部位无冷却，易造成高低压腔叶轮轮毂部位热变形，研伤中间壁组件6，影响液环泵的运行稳定性。
技术实现思路
本申请的专利技术目的是为了克服现有技术的弊端(四氟活塞环与中间壁轴套的环形凹槽之间相对高速旋转运动的动摩擦密封)，解决两级液环泵旋转组件(包括双向螺旋套，高压腔叶轮、低压腔叶轮与液环泵轴)与静止组件(中间壁组件)的圆周密封问题及冲洗冷却问题。为实现上述目的，本专利技术设计的技术方案如下研制，其特征是在两级液环泵的旋转组件与静止组件间设置双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，采用非接触式冷却动密封；所述的两级液环泵的旋转组件包括双向螺旋套，高压腔叶轮，低压腔叶轮与液环泵轴；所述的两级液环泵的静止组件系指中间壁组件；所述的双向螺旋供液机构一中间壁组件组合，包括镶套在液环泵中间壁段轴上的双向螺旋套与中间壁组件，两者构成匹配的双向螺旋供液机构一中间壁组件组合；所述的采用非接触式冷却动密封是采用水力密封；在实现水力密封的同时，实现对高、低压腔叶轮轮毂部位的冲洗冷却。上述的密封方法，其特征是所述的双向螺旋套8，圆筒形，内径与液环泵中间壁段 轴采用间隙配合，双向螺旋套8外周分别加工左旋梯形螺纹15、左旋梯形螺旋槽16 ;右旋梯 形螺纹17，和右旋梯形螺旋槽18 ;镶套在液环泵中间壁段轴上，与低压腔叶轮9端面及高压 腔叶轮4端面密接配合，并通过锁紧圆螺母2构成一体的两级液环泵旋转组件。上述的密封方法，其特征是所述的左旋梯形螺纹15、右旋梯形螺纹17设置为单头 或双头。上述的密封方法，其特征是所述的中间壁组件6内孔为圆筒形，套置在液环泵中 间壁段轴上的双向螺旋套8的外周，与两梯形螺纹15、17间隙配合，构成双向螺旋供液机构 的静止组件；梯形螺纹15、17外径与中间壁组件内孔的配合间隙设置为f 1. 5mm ；在中间壁组件6上加工进液通道7 ;工作液从高压腔5经进液通道7导入双向螺 旋套8处，构成双向螺旋供液机构的进液口。上述的密封方法，其特征是所述的中间壁组件6两端面分别加工低压腔侧疏液槽 28及高压腔侧疏液槽27 ；在高压腔叶轮4的轮毂端面上加工高压腔叶轮环形凹槽21 ；在低压腔叶轮9的轮毂端面上加工低压腔叶轮环形凹槽22 ；其设置位置是低压腔疏液槽28正对环形凹槽22，高压腔疏液槽27正对环形凹槽 21 ；组装时高压腔叶轮4、中间壁组件6、低压腔叶轮9端面之间均保持0. 3^0. 6mm的 间隙，构成双向螺旋供液机构的圆周排液通道19-1和19-2。本专利技术的优点1)双向螺旋供液机构实现了对中间壁组件6与液环泵轴1之间的非接触式水力密 封，有效阻止了高低压腔之间的气体返流。并且在密封液的循环过程中实现了对高低压腔 叶轮轮毂部位的冷却，有效防止了叶轮轮毂部位的热变形，提高了液环泵的运行稳定性。2)双向螺旋供液机构实现了中间壁组件6与液环泵轴1之间的非接触式密封，有 效解决了现有技术中摩擦式密封对中间壁组件6内孔及中间壁轴套的磨损，大大提高了部 件的使用寿命。3)采用双向螺旋供液机构简化了中间壁组件6与液环泵轴1之间的密封结构，降 低了密封结构的装配难度。附图说明图1是双向螺旋供液装置结构示意图；图2是图1中A部放大结构示意图；图3是双向螺旋套外圆上的单头梯形螺旋部放大结构示意图；图4是双向螺旋套外圆上的双头梯形螺旋部放大结构示意图；图5中间壁组件结构示意图；图6是高压腔叶轮新增环形凹槽位置示意图；图7是低压腔叶轮新增环形凹槽位置示意图；图8本专利技术在液环泵中位置、状态参考图9现有技术的中间壁组件密封结构、状态示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进一步阐述图I中，I液环泵轴；2圆螺母；3后圆盘；4高压腔叶轮；6中间壁组件；7进液通道；8双向螺旋套；9低压腔叶轮；11前圆盘；20平键；26中间壁圆盘；图2中，I液环泵轴；4高压腔叶轮；6中间壁组件；7进液通道；8双向螺旋套；9低压腔叶轮；15左旋梯形螺纹；16左旋梯形螺旋槽；17右旋梯形螺纹；18右旋梯形螺旋槽；19-1、19-2排液通道；20平键；21高压腔叶轮环形凹槽；22低压腔叶轮环形凹槽；27高压腔侧疏液槽；28低压腔侧疏液槽；图3中，15左旋梯形螺纹；16左旋梯形螺旋槽；17右旋梯形螺纹；18右旋梯形螺旋槽；图4中，15左旋梯形螺纹；16-1第一条左旋梯形螺旋槽；16-2第二条左旋梯形螺旋槽；17右旋梯形螺纹；18-1第一条右旋梯形螺旋槽；18-2第二条右旋梯形螺旋槽；图5中，7进液通道；23中间壁组件内孔部分；24中间壁；25丝堵；26中间壁圆盘；27高压腔侧疏液槽；28低压腔侧疏液槽；图6中，21高压腔叶轮环形凹槽；图7中，22低压腔叶轮环形凹槽；图8中，I液环泵轴；2圆螺母；3后圆盘；4高压腔叶轮；5高压腔；6中间壁组件；7进液通道；8双向螺旋套；9低压腔叶轮；10低压腔；11前圆盘；15左旋梯形螺纹；16左旋梯形螺旋槽；17右旋梯形螺纹；18右旋梯形螺旋槽；19-1、19-2排液通道；20平键；21高压腔叶轮环形凹槽；22低压腔叶轮环形凹槽；26中间壁圆盘；27高压腔侧疏液槽；28低压腔侧疏液槽；图9中，I液环泵轴；2圆螺母；3后园盘；4高压腔叶轮；5高压腔；6中间壁组件；9低压腔叶轮；10低压腔；11前圆盘；12中间壁供液口 ；13中间壁轴套；14四氟活塞环；20平键；实施例本专利技术是在现有技术基础上的改进，新增加的零部件，均系通常的机加工材料采用常规的机加工技术实现。其突出的专利技术点是突破了现有技术的程式化思维，另辟蹊径；在两级液环泵的旋转组件与静止组件间设置双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，采用非接触式动密封；简化了中间壁组件6与液环泵轴I之间的密封结构，实现了水力密封，有效阻止了高低压腔之间的气体返流。并且在密封液的循环过程中实现了对高低压腔叶轮轮毂部位的冷却，有效防止了叶轮轮毂部位的热变形，提高了液环泵的运行稳定性。双向螺旋套8外周上的左旋梯形螺纹及右旋梯形螺纹可加工成单头、双头或多头梯形螺纹，由于空间结构限制多采用单头或双头梯形螺纹。双头梯形螺纹是指有两条螺旋槽的螺纹，由于有两条螺旋槽组成，增加了密封液的流动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两级液环泵的双向非接触式冷却动密封方法，其特征是：在两级液环泵的旋转组件与静止组件间设置双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，采用非接触式冷却动密封；所述的两级液环泵的旋转组件包括双向螺旋套，高压腔叶轮，低压腔叶轮与液环泵轴；所述的两级液环泵的静止组件系指中间壁组件；所述的双向螺旋供液机构——中间壁组件组合，包括镶套在液环泵中间壁段轴上的双向螺旋套与中间壁组件，两者构成匹配的双向螺旋供液机构——中间壁组件组合；所述的采用非接触式冷却动密封是采用水力密封；在实现水力密封的同时，实现对高、低压腔叶轮轮毂部位的冲洗冷却。

【技术特征摘要】
1.一种两级液环泵的双向非接触式冷却动密封方法，其特征是在两级液环泵的旋转组件与静止组件间设置双向螺旋供液机构一中间壁组件组合，采用非接触式冷却动密封； 所述的两级液环泵的旋转组件包括双向螺旋套，高压腔叶轮，低压腔叶轮与液环泵轴； 所述的两级液环泵的静止组件系指中间壁组件； 所述的双向螺旋供液机构一中间壁组件组合，包括镶套在液环泵中间壁段轴上的双向螺旋套与中间壁组件，两者构成匹配的双向螺旋供液机构一中间壁组件组合； 所述的采用非接触式冷却动密封是采用水力密封；在实现水力密封的同时，实现对高、低压腔叶轮轮毂部位的冲洗冷却。2.按照权利要求I所述的密封方法，其特征是所述的双向螺旋套(8)，圆筒形，内径与液环泵中间壁段轴采用间隙配合，双向螺旋套(8)外周分别加工左旋梯形螺纹(15)、左旋梯形螺旋槽(16);右旋梯形螺纹(17)，和右旋梯形螺旋槽(18);镶套在液环泵中间壁段轴上，与低压腔叶轮(9)端面及高压腔叶轮(4)端面密接配合，并通过锁紧圆螺母(2)构成一体的两级液环泵旋转组件。3.按照权利要求2所述的密封方法，其特征是所述的左旋梯形螺纹(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙猛，刘宝新，徐法俭，
申请(专利权)人：淄博真空设备厂有限公司，
类型：发明
国别省市：