[发明专利]机械密封结构的罗茨泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械密封结构的罗茨泵，属于真空泵技术领域。

背景技术

罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵；中真空罗茨泵（又称机械增压泵）和高真空多级罗茨泵。

罗茨泵(roots-type pump) 是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出。由于吸气后转子与泵壳之间的空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，转子与泵壳之间的空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到转子与泵壳之间的空间中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。罗茨泵在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。

罗茨泵的两侧轴承腔与泵腔之间有较高的密封要求。轴承需要依靠润滑油进行油浴润滑，当泵腔处于低压状态时，因为低压的存在轴承腔的空气会流向泵腔及轴承的“油泵效应”，将大量的润滑油带入泵腔，长此以往会造成轴承缺油，并且润滑油会污染泵腔甚至污染物料。

现有技术的罗茨泵结构复杂，零件较多，但是密封性能一般，冷却形式单一，冷却效果一般，无法可靠保证罗茨泵长时间工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种机械密封结构的罗茨泵，结构简单、密封性能良好，提高了冷却性能，增加了使用寿命。

按照本发明提供的技术方案，机械密封结构的罗茨泵包括后盖、冷却水管、第一圆螺母、齿壳、齿圈、后轴承、后轴承架、后端盖、后压盖、风叶、主轴、泵体、进气口法兰、排气口盖、前端盖、前轴承架、前轴承、前压盖、前盖、冷却器、连接架、连轴器、电动机和密封盖，主轴中部安装风叶，风叶外圈连接泵体。所述泵体上部通过螺栓连接进气口法兰，泵体下部通过螺栓连接排气口盖。泵体左端通过螺栓连接后端盖，后端盖左端通过螺栓连接后盖。泵体右端通过螺栓连接前端盖，前端盖右端通过螺栓连接前盖。所述前盖右端通过螺栓连接冷却器，冷却器右端通过螺栓连接连接架。所述连接架右端固定电动机。

主轴后部从左到右依次安装齿壳和后轴承。所述主轴左端通过螺纹连接第一圆螺母，齿壳通过第一圆螺母紧固。所述齿壳上套装齿圈。所述后轴承外圈连接后轴承架，后轴承架外圈紧靠后端盖。所述后轴承左端连接后压盖，后压盖将后轴承压紧在后轴承架中。

主轴前部安装前轴承，前轴承右端通过第二圆螺母紧固。所述主轴通过联轴器与电动机连接。所述前轴承外圈连接前轴承架，前轴承架外圈紧靠前端盖。所述前轴承左端连接前压盖，前压盖将前轴承压紧在前轴承架中，其特征是：还包括第二机械密封机构、第三机械密封机构和第一机械密封机构，所述冷却器内腔中的主轴部分安装第一机械密封机构，第一机械密封机构包括套装在主轴上的轴套，轴套上固定第一波纹管，第一波纹管和轴套之间装有第一动环和第二动环，第一动环和第二动环对称分布，第一动环和第二动环能够在第一波纹管内滑动。所述第一动环左端连接第一静环，第二动环右端连接第二静环。所述第一静环通过第一防转销固定在轴套上，第二静环通过第二防转销固定在轴套上。第二静环和冷却器之间设有密封盖。 

所述前端盖内腔中的主轴部分安装第二机械密封机构，第二机械密封机构包括套装在主轴上的第一右隔套和第二右隔套，第二右隔套上安装支撑环，支撑环上连接弹簧座。所述弹簧座和第二右隔套之间设有第二波纹管，弹簧座外圈套有第二弹簧。所述第二波纹管左端连接第三动环，第三动环左端连接第三静环。所述第三静环通过第三防转销固定在第一右隔套上。 

所述后端盖内腔中的主轴部分安装第三机械密封机构，第三机械密封机构与第二机械密封机构结构相对称。

所述齿壳和第一圆螺母之间设有齿轮垫圈。

所述齿壳和后轴承之间设有轴承垫圈。

所述第二右隔套和主轴之间设有第四O型密封圈。

所述第一静环和冷却器之间设有第一O型密封圈。

所述第二静环和密封盖之间设有第二O型密封圈。

所述第三静环和前端盖之间设有第三O型密封圈。