[实用新型]一种无轴封的串接式多级螺杆压缩机

说明书

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种机械产品中的通用空气压缩机，特别是一种无轴封的串接式多级螺杆压缩机。 

背景技术

串接式多级压缩机是螺杆压缩机的一种形式，因为结构紧凑，传动效率高而被广泛采用，如中国专利（专利号ZL200420042311.6）公开了一种同轴多节单螺杆式空气压缩机，包括一个壳体、一组驱动螺杆的驱动及控制装置、一组智能调节气压稳定的自动控制装置、一个用于油气分离及提供润滑油的油气分离器，壳体内放置主轴，驱动螺杆的驱动及控制装置带动主轴，壳体中带有进气口、出气口和阀门，主轴上具有同轴多节螺纹的螺杆，同轴多节螺纹的螺杆和多组配合螺杆的星轮啮合，由多组配合螺杆啮合的星轮构成螺杆星轮副，在壳体中节与节之间开有节加级输气道，该结构能在一定程度上提高压缩机的能效，方便运输，而且还能提供高压空气，但是这种整体串接式结构的压缩机为多级压缩机，多套螺杆星轮转动副同轴装于同一壳体，整个壳体的铸造和加工的要求较高，且各个部件的装配也十分的复杂，特别是当其中一套螺杆星轮转动副发生故障而需要检修时，需将整个压缩机拆开，费时费力。此外由于该压缩机中螺杆星轮转动副均已固定安装，导致其压缩气体的排量相对固定，一般为普通单台压缩机的定量叠加，不能随意地进行调整，在实际工作中操作非常的不便，影响了应用的灵活性。由此，市场上出现了一种新型的压缩机，如中国专利（专利号：ZL200820050878.6）,公开了一种串联式单螺杆压缩机，它由若干台独立压缩主机串联 连接组成，相邻压缩主机的螺杆星轮副的主轴通过传动联接件联接传动，首台压缩主机的主轴输入端与一驱动电机连接，各台压缩主机的壳体为各自独立的壳体，该壳体通过法兰组件连接在一起。该专利中的压缩机由多个相同容量的压缩主机串联而成，次级压缩主机不能实现有效的承压旋转密封，无法做到高压输出，即无法实现超过1.6Mpa的输出压力，使用局限性较大。此外，该类型的螺杆压缩机的主机与电机通过皮带轮、齿轮或联轴器等传动机构传动，其输入轴端或输出端一般通过机械密封或PTFE（聚四氟乙稀）轴封保持密封性，因压缩机工作在高温、高压的环境下，而上述的两类密封件均易于泄漏，它们的使用寿命仅约为6000小时，在空气压缩机的10万小时寿命期间，需由专业人士更换十几次，加上泄漏所造成的污染及停机损失，轴封成为了螺杆压缩机的一个故障源，严重影响了螺杆压缩机的生产效率和经济效益。 

其中以二级压缩机最为常见。如美国寿力公司的TS系列双段变容螺杆压缩机就采用了串接式的形式，自上世纪八十年代开始在中国销售，因其是两级压缩，效率高，节能，市场保有率较大，但因为TS系列为有轴封设计，第二级主机的承压旋转密封是个难题，无法做到高压输出，即无法实现超过1.6Mpa的输出压力。同时中压和高压螺杆压缩机虽然在理论上可以实施，但一直未见相关产品上市，也未有工程样机出现。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构紧凑、传动链简单可靠、无泄漏风险的无轴封的串接式多级螺杆压缩机，解决串接式多级螺杆压缩机的各级压缩机之间的密封难题，同时达到易装配和易检修的目的，从而实现中高压螺杆压缩机的商品化推广。 

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种无轴封的串接式多级螺杆压缩机，包括若干台独立压缩主机串联连接组成，所述的各级压缩主机具有各自独自的壳体，其特征在于，所述的各级串联的压缩主机的容积由前至后依次减小，所述的相邻压缩主机的螺杆轴通过传动联接件联接传动，所述的相邻压缩主机的壳体之间通过密封件连接在一起，所述的法兰筒的底部设置有一回油通孔，所述的回油通孔与前一级主机的进气口相连接。 

本技术方案中多级螺杆压缩机由多台独立的压缩主机串联而成，便于日常的维护，其中前一级主机的容积大于后一级主机，可以有效地实现多级增压，从而使得后一级主机的排气压力大于前一级主机。同时该多级螺杆压缩机通过设置法兰筒上的回油孔，可以将法兰筒内产生的积油导入到前一级的主机中，避免在前一级的输出轴及后一级的输入轴上设置轴封结构，从而避免了漏油事故的隐患。 

在上述的无轴封的串接式多级螺杆压缩机中，所述的各级压缩主机的螺杆轴输入端位于进气口一侧，螺杆轴输出端位于排气口一侧，最后一级压缩主机没有输出端。本技术方案中前一级主机和后一级主机之间相互连通，即前一级主机的高压端和后一级主机的低压端相通，两者之间的压力相等，可以有效地避免在工作过程中单向泄漏的问题。