CN109923284A - 包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密封件 - Google Patents

包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密封件 Download PDF

Info

Publication number
CN109923284A
CN109923284A CN201780069151.4A CN201780069151A CN109923284A CN 109923284 A CN109923284 A CN 109923284A CN 201780069151 A CN201780069151 A CN 201780069151A CN 109923284 A CN109923284 A CN 109923284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
cover board
rotary machine
rotor ring
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780069151.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109923284B (zh
Inventor
A.斯瓦比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer Pumpen AG
Original Assignee
Sulzer Pumpen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Pumpen AG filed Critical Sulzer Pumpen AG
Publication of CN109923284A publication Critical patent/CN109923284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109923284B publication Critical patent/CN109923284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/10Shaft sealings
    • F04D29/102Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • F01D25/183Sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/06Lubrication
    • F04D29/063Lubrication specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/50Bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/57Seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/70Slinger plates or washers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • F05D2260/602Drainage
    • F05D2260/6022Drainage of leakage having past a seal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

提出了一种用于作用在流体上的旋转机器,其包括固定的外壳(2)、用于与所述流体相互作用的转子(3)、用于使所述转子(3)绕轴向方向(A)旋转的轴(4)、用于支撑所述转子(3)的轴承单元(5)以及用于相对于所述转子(3)密封所述轴承单元(5)的密封布置结构(6),其中,所述转子(3)被布置在所述外壳(2)中,并且其中所述密封布置结构(6)包括固定的密封元件(61),所述固定的密封元件(61)围绕所述轴(4)并且被设计用于所述轴(4)的非接触式密封,并且其中所述密封布置结构(6)还包括转子环(62)和盖板(63),所述转子环(62)用于防止沿所述轴(4)到达所述转子(3)的轴向流,其中所述转子环(62)被旋转固定地连接到所述转子(3)并且被轴向地布置成邻近所述密封元件(61),其中所述转子环(62)包括径向外边缘(622),所述径向外边缘(622)沿所述轴向方向(A)延伸并且围绕所述密封元件(61),其中所述盖板(63)相对于所述外壳(2)固定并且围绕所述转子环(2),其中所述盖板(63)具有沿所述轴向方向(A)延伸的外边沿(631),其中排出腔室(64)被形成在所述转子环(62)的所述外边缘(622)与所述盖板(63)的所述外边沿(631)之间,并且其中排放通路(65)被设置用于排放所述排出腔室(64)。

Description

包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密 封件
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于作用在流体上的旋转机器。
背景技术
用于作用在流体上的旋转机器通常包括固定的外壳,该外壳包围用于与流体相互作用的转子以及用于使转子绕轴向方向旋转的轴,所述旋转机器例如是泵、压缩机、鼓风机、膨胀机或涡轮机。该轴可以通过驱动单元来驱动。旋转机器还包括用于支撑轴和转子的具有径向的和/或轴向的(推力)轴承的至少一个轴承单元。通常,该轴承具有单独的壳体,其被固定地连接到旋转机器的外壳。由于轴承通常需要润滑和/或冷却,例如是油或任何其它合适的流体的润滑剂被供应到轴承单元。在许多应用中,该润滑剂应当既不从轴承单元泄漏到环境中,也不应当与旋转机器所作用的流体进行接触,以避免该润滑剂对该流体或环境造成任何污染。此外,应当避免润滑剂流入转子或接触转子。在从轴承单元逸出且与转子进行接触时,润滑剂可能导致相当大的损坏并且甚至导致机械故障。
因此,现有技术惯常于提供用于相对于转子和环境密封轴承单元的密封布置结构,使得润滑剂不能从轴承单元逸出。密封布置结构通常在转子的轴离开轴承单元的位置处包围转子的轴。
基本上存在用于密封旋转轴的两种不同类型的密封布置结构,即具有接触式密封件的那些密封布置结构以及具有非接触式密封件的那些密封布置结构。接触式密封件包括在旋转期间物理地接触旋转轴的密封元件。这种布置结构例如是压盖(gland)或填料函(stuffing box)或唇形密封件。接触式密封件的缺点在于固定的密封件和旋转轴之间的物理接触导致能量消耗并且因此降低旋转机器的效率。此外,尤其是在该轴具有大直径或该轴具有高的旋转速度的情况下,存在接触式密封件不能承受表面速度或在非常短的操作时间之后已经被磨损掉的风险。
在正常操作期间,具有不接触的或非接触的密封元件的密封布置结构与旋转轴不具有任何直接的物理接触。用于非接触式密封元件的众所周知的设计是迷宫密封设计。由于与旋转轴不存在接触,这些非接触式密封元件导致至少相当低的摩擦损失以及非常少的磨损和撕裂。然而,非接触式密封元件的固有特性在于总是存在沿轴流动通过该密封元件的至少小的泄漏。由于旋转轴和密封元件之间的转动空隙,不可能围绕旋转轴完全地密封。沿着该轴并且跨越密封元件的润滑剂追踪导致润滑剂逸出到环境中或泄漏到转子的风险,在转子中,其导致损坏或污染。
在旋转机器的操作期间,沿转子的轴的该泄漏甚至可能被由该转子(例如由泵中或压缩机中的转子的叶轮)产生的压差增强。这种压差可能将润滑剂从轴承单元抽吸到转子中。
发明内容
从该现有技术出发,因此本发明的目的是提出一种具有改善的密封布置结构的旋转机器,该密封布置结构防止或至少显著地降低沿轴流动通过该密封布置结构的泄漏,使得例如润滑剂不能从轴承单元逸出且不能接触转子。此外,该密封布置结构应当具有非接触式设计的优点。
满足这些目的的本发明的主题由相应的独立权利要求的特征来表征。
因此,根据本发明,提出一种用于作用在流体上的旋转机器,其包括固定的外壳、用于与流体相互作用的转子、用于使转子绕轴向方向旋转的轴、用于支撑转子的轴承单元以及用于相对于转子密封轴承单元的密封布置结构,其中,转子被布置在外壳中,并且其中密封布置结构包括固定的密封元件,所述密封元件围绕轴并且被设计用于轴的非接触式密封,并且其中密封布置结构还包括用于防止沿轴的至转子的轴向流的转子环、以及盖板,其中,转子环被旋转固定地连接到转子并且轴向地布置成邻近密封元件,其中,盖板相对于外壳固定并且围绕转子环,其中排出腔室被形成在转子环与盖板之间,并且其中,排放通路被设置用于排放排出腔室。
特别地,提出一种用于作用在流体上的旋转机器,其包括固定的外壳、用于与流体相互作用的转子、用于使转子绕轴向方向旋转的轴、用于支撑转子的轴承单元、以及用于相对于转子密封轴承单元的密封布置结构,其中,转子被布置在外壳中,并且其中密封布置结构包括固定的密封元件,所述密封元件围绕轴并且被设计用于轴的非接触式密封,并且其中密封布置结构还包括用于防止沿轴的至转子的轴向流的转子环、以及盖板,其中,转子环被旋转固定地连接到转子并且轴向地布置成邻近密封元件,其中转子环包括径向外边缘,该径向外边缘沿轴向方向延伸并且围绕密封元件,其中盖板相对于外壳固定并且围绕转子环,其中盖板具有沿轴向方向延伸的外边沿,其中排出腔室被形成在转子环的外边缘与盖板的外边沿之间,并且其中,排放通路被设置用于排放排出腔室。
转子环防止沿轴的至转子的轴向流,所述转子环被布置成邻近密封元件并且与转子抗扭矩地连接以用于与转子共同旋转。由于转子环,任何流体(例如沿轴从密封元件泄漏的润滑剂)不能沿轴向方向行进到转子。由此,沿轴表面的任何追踪被转子环阻止。由于在操作期间转子环的旋转,到达转子环的润滑剂通过离心力沿径向向外的方向远离轴区域传递。覆盖转子的固定的盖板防止被转子环迫使向外的润滑剂可以接触或到达在远离轴的位置处的转子。在转子环和盖板之间的排出腔室中收集所述润滑剂。排出腔室与排放通路流体连通,使得润滑剂以受控的方式被引导离开排出腔室。因此,密封布置结构防止朝向转子的泄漏流以及到环境的泄漏两者,而没有放弃非接触式密封的优点。包围轴的转子环通常具有与密封元件的内直径至多一样大的内直径。优选地,转子环的内直径比非接触式密封元件的内直径略小,使得转子环与轴直接物理接触。
盖板的外边沿是有利的,特别是用于确保润滑剂不能从排出腔室逸出到环境。转子环的外边缘是有利的,以收集润滑剂,所述润滑剂分别通过由旋转轴或转子环产生的离心力而径向向外地移动。
为了甚至改善转子环相对于轴向方向的密封作用,优选的是,转子环具有径向内边缘,该径向内边缘设置有用于接收包围轴的环状密封件的周向沟槽,所述环状密封件优选地是O型环密封件。
根据优选的实施例,转子环通过第一间隙在轴向方向上与密封元件分离,所述第一间隙被构造成转动配合。因此,相对于轴向方向,转子环被布置成尽可能地靠近密封元件,而不会破坏转子环相对于密封元件的非接触式旋转。第一间隙的宽度(即,其沿轴向方向的延伸部)是例如小于1mm或约0.5mm。在操作期间,该紧密的转动配合分别显著地降低了转子或外壳与轴承单元之间的压差的影响。至少显着地减弱了润滑剂的从轴承单元朝向转子的抽吸。
当盖板被设计成具有内边缘区域的环状盖板时,这是有利的措施,所述内边缘区域相对于轴向方向与转子环重叠。转子环和盖板之间的重叠避免了或至少显著地降低了任何润滑剂可以在转子环和盖板之间逸出的风险。
优选地,盖板的内边缘区域通过第二间隙与转子环分离,所述第二间隙被构造成转动配合。第二间隙的沿轴向方向的非常小的延伸部在防止润滑剂在转子环和盖板之间泄漏的方面是有利的。此外,该非常窄的第二间隙还有助以与已经关于第一间隙所解释的类似的方式降低压差的影响。
在优选的实施例中,转子环的径向外边缘朝向转子渐缩。通过该措施确保了在转子环的径向外表面上收集的任何润滑剂沿远离转子的方向移动或流动。
在该方面,转子环的外边缘的径向外表面被构造成包括相对于径向方向的倾斜角,这是另外的优选的措施,所述倾斜角小于90°,优选地为至多85°。
根据优选的实施例,盖板和转子环被布置在设置在轴承单元中的环状凹部中。通常,轴承单元包括单独的壳体,该壳体例如通过螺钉或螺栓被固定地连接到含有转子的外壳。轴承单元的壳体可以然后被设置有用于接收密封布置结构的凹部。凹部的沿径向方向的直径仅仅比密封布置结构的盖板的外直径略大,以使得能够实现密封布置结构在凹部中的紧密配合。
为了实现凹部和被布置在该凹部中的盖板之间的可靠的密封,优选的是,盖板包括用于凹部和盖板之间的密封的环状密封构件,其优选地为O型环密封件,所述密封构件被布置在盖板的外边沿中的周向沟槽中。因此,润滑剂不能通过在界定凹部的壁与盖环之间的泄漏而逸出到环境。
尤其是考虑到简单的设计,优选的是,排放通路被设计成在轴承单元中的孔。
实践已经示出在排放通路具有至多20mm、优选地为至多10mm的内直径时,其是特别合适的。
根据另外的优选的措施,排放通路被连接到轴承单元的排出通道。这是将润滑剂回收到轴承单元的回流的非常简单且有效的方式。
优选地,密封布置结构的密封元件被设计成迷宫密封件。
在优选的实施例中,旋转机器是鼓风机、压缩机、泵、膨胀机或涡轮机。
考虑到重要的可能应用,旋转机器可以被设计成通风系统中的鼓风机或压缩机,以用于向特别是水的流体提供空气。
本发明的另外的有利的措施和实施例将从从属权利要求变得显而易见。
附图说明
下文将参考附图更详细地解释本发明。以示意性图示来示出附图:
图1:以透视图示出旋转机器的实施例,
图2:以横截面视图示意地示出该实施例,
图3:图2的细节的放大视图,以及
图4:类似于图3,但是成甚至更加放大的视图。
具体实施方式
图1示出了透视图,其示出了根据本发明的旋转机器的实施例,该实施例以其整体被标示为附图标记1。图2示出了该实施例的更示意性的图示并且图3示出了图2的细节I的放大视图。图4是类似于图4的图示,但是成甚至更加放大的视图。在图1到图4中省略了旋转机器1的对于理解本发明而言不是必需的这种部分和部件的图示。
举例来说,旋转机器1的实施例被设计成用于将空气输送到过程的压缩机或鼓风机。压缩机1将空气例如从环境吸入、压缩该空气并且将该空气吹出以将其供应到过程。根据一个重要的应用,旋转机器1被设计成压缩机或鼓风机,其被用于通风系统中以用于向特别是水的流体提供空气。例如,在水工业中并且特别是在用于废水或污水的处理的水工业中,这种压缩机1被用于富集空气或使水与空气混合。
不言自明,本发明既不限制于该特定示例,也不限制于压缩机或鼓风机,而是大体涉及旋转机器。举例来说,旋转机器1还可以是泵、膨胀机或涡轮机。
参考图1到图4,现在更详细地解释旋转机器的实施例。
用于作用在流体上的旋转机器1包括固定的外壳2、用于与例如空气的流体相互作用的转子3以及用于使转子3绕轴向方向A旋转的轴4,所述转子3可以包括具有叶片的叶轮(未示出),所述轴向方向A由轴4的纵向轴线来限定。转子3被布置在外壳2中。
垂直于轴向方向A的方向被称为“径向方向”。术语“轴向的”或“轴向地”以通常含义“沿轴向方向”或“相对于轴向方向”来使用。以类似的方式,术语“径向的”或“径向地”以通常含义“沿径向方向”或“相对于径向方向”来使用。
如例如在图1中示出的,轴4可以被设计成转子3的整体部分。替代性地,还可以将轴4构造成单独的部分,其以任何合适的方式可操作地连接到转子3,以将扭矩从轴4传输至转子3。通过驱动单元(未示出)来驱动轴4,例如通过电动马达。
旋转机器1还包括轴承单元5(图2),其用于相对于轴向方向A和径向方向两者来支撑轴4以及与其一起的转子3。为了更好的理解,轴承单元5未在图1中示出。轴承单元5包括壳体51和至少一个轴承52,所述轴承用于以本领域中公知的方式来支撑轴4。壳体51具有设置在其轴向端部面中的一者中的凹部53,用于接收密封布置结构6。在操作期间,例如油或另一合适的流体的润滑剂被供应到轴承单元5并且特别是被供应到轴承52,以用于润滑轴承52。润滑剂通过延伸通过壳体51的入口管线(未示出)被供应到轴承单元5。轴承单元5还包括排出通道54,其用于排放来自轴承单元5的润滑剂或过量的润滑剂。通过排出通道54的润滑剂被回收到储器(未示出)。
轴承单元的壳体51例如通过螺钉或螺栓(未示出)被固定到外壳2。
接收在凹部53中的密封布置结构6具有以下功能:用于密封轴承单元5并且最大限度地避免润滑剂通过沿轴4泄漏而从轴承单元5逸出。密封布置结构6被设计成动态的密封布置结构6,意味着密封布置结构6适合于在旋转的部分(即,轴4)和固定的部件之间的密封。密封布置结构6包括固定的密封元件61(在图1中未示出),该密封元件61包围轴4。密封元件61被设计成非接触式密封元件61,意味着在正常操作期间密封元件与轴4没有直接的物理接触。
优选地,非接触式密封元件61被设计成迷宫密封件。由于迷宫密封件或其它的非接触式密封类型在本领域中在许多不同的实施例中是充分公知的,因此不需要额外的解释。
根据本发明,密封布置结构6还包括:转子环62,其用于防止沿轴4的至转子3的轴向流;盖板63,其相对于外壳2固定并且围绕转子环62;以及排出腔室64,其被形成在转子环62和盖板63之间;和排放通路65,其用于排放排出腔室64。转子环62被旋转固定地连接到转子3并且轴向地布置成邻近密封元件61。
在图1到图4中示出的优选的实施例中,转子环62通过多个螺钉68被固定到转子3。转子环62具有内直径,所述内直径被构造使得转子环62围绕轴4紧密地配合并且优选地与轴4接触。通常,转子环62的内直径比固定的密封元件61的内直径略小,这是因为非接触式密封元件61需要在轴4和密封元件61之间的空隙。因为转子环62与轴4共同旋转,因而转子环62不需要相对于轴4的空隙但是可以被构造用于与轴4密封接合。因此,沿轴4通过密封元件61逸出的润滑剂沿轴向方向A的任何流在转子环62处停止并且不能行进到转子3内。相对于轴向方向A,转子环62构成跨越轴4的润滑剂追踪的屏障。到达转子环62处的润滑剂被迫向外移动。该向外移动由作用在润滑剂上的离心力来支撑。
为了改善转子环62相对于轴向方向A的密封作用,转子环62具有径向内边缘,其设置有周向沟槽621,该周向沟槽621接收被按压抵靠轴4的O型环密封件。
关于轴向方向A,转子环62被布置成紧靠固定的密封元件61。在转子环62和固定的密封件61之间仅仅存在窄的第一间隙66,即,第一间隙66被构造成转动配合(runningfit),其提供用于允许转子环62相对于固定的密封元件61的非接触式旋转的必要空隙。第一间隙66沿轴向方向的延伸部的典型值为小于2mm,优选地为小于1mm并且例如是约0.5mm。
窄的第一间隙66的优点在于降低了在操作期间发生的压差的不期望的影响。当转子3例如在操作期间压缩空气时,这导致在转子3的面向密封布置结构6的该侧上的低压。由此存在压差,其中,在转子3侧的压力较低并且在轴承单元5侧的压力较高。该压差倾向于将润滑剂从轴承单元5通过密封布置结构6朝向转子3抽吸,这是现有技术解决方案中公知的问题。紧密的转动配合(即,在转子环62和固定的密封元件61之间的窄的第一间隙66)至少显著地降低由所述压差导致的该不期望的抽吸效应。
转子环62还包括径向外边缘622,其沿轴向方向A并且远离转子3延伸。转子环62的径向外边缘622围绕静态的密封元件61。优选地,在外边缘622和静态的密封元件61之间的沿轴向方向A延伸的间隙也以与第一间隙66类似的方式被构造成转动配合。该措施还降低了在操作期间由压差导致的负面效应。
固定的盖板63是环状的并且相对于外壳2固定。盖板63的外直径大于转子3的面向密封布置结构6的端部面的直径。因此,盖板63的外边沿631相对于径向方向突出超过转子3的轴向端部面并且保护转子3免受润滑剂的渗透,特别是已经通过转子环62而远离轴的区域移动的这种润滑剂。
环状盖板63具有内边缘区域632,其相对于径向方向与转子环62重叠。为此目的,盖板63的内直径小于转子环62的外直径。转子环62和盖板63之间的重叠有助于封闭所有可能的泄漏路径以及降低已经描述的压差的影响,润滑剂沿所述泄漏路径可以行进到转子3。
盖板63的内边缘区域632通过沿径向方向延伸的第二间隙67与转子环62分离。出于与如关于第一间隙66所解释的相同的原因和类似的方式,第二间隙67也被构造成转动配合,即,第二间隙67被设计成相对于轴向方向A是窄的,其仅提供用于转子环62相对于盖板63的非接触式旋转的必要空隙。
盖板63的外边沿631沿轴向方向A远离转子3延伸。通过该措施,转子环62的外边缘622与盖板63的外边沿631界定排出腔室64,润滑剂被收集在所述排出腔室中,所述润滑剂通过转子环62向外移动。转子环62的外边缘622与盖板63的外边沿631相对于径向方向界定排出腔室,即,转子环62的外边缘622(更精确地,外边缘622的径向外表面623)形成排出腔室54的径向内壁并且盖板63的外边沿631(更精确地,外边沿631的径向内表面634)形成排出腔室54的径向外壁。优选地,外边缘622的径向外表面623以及外边沿631的径向内表面634两者相对于轴向方向A倾斜地延伸。特别地,盖板63的外边沿631以及转子环62的外边缘622两者被设计成朝向转子3渐缩,使得在径向外表面623或径向内表面634上分别收集的任何润滑剂通过重力沿远离转子3的方向移动。径向外表面623和径向内表面634可以(但是并不是必须)平行于彼此延伸,即,径向外表面623相对于轴向方向A的倾斜可以与径向内表面634相对于轴向方向的倾斜相同。
特别地,转子环的外边缘622的径向外表面623的倾斜对于引导润滑剂远离转子3而言是有利的。如在图4中可以最佳地看到的,转子环62的外边缘622的径向外表面623被构造成包括相对于径向方向的倾斜角α,其中,该倾斜角α小于90°并且大于0°。因此,径向外表面623相对于轴向方向A以90°减倾斜角α所得到的角度倾斜。
优选地,倾斜角α为至多85°。例如,倾斜角α可以在70°和75°之间或甚至更小。
如已经所述的,密封布置结构6被布置在轴承单元的壳体51的凹部53中。环状的凹部53的直径基本上对应于盖板63的外直径,以能够实现盖板63在凹部53中的紧密配合。即,环状凹部53的直径仅仅超过盖板63的外直径一定量,使得可以将盖板63放置在凹部53中。该措施防止润滑剂特别是从排出腔室64泄漏到环境。
为了甚至改善在盖板63与界定凹部53的表面之间的密封作用,盖板63包括环状的密封构件,优选地为O型环密封件,以用于在凹部53和盖板63之间的密封。该密封构件被布置在盖板63的外边沿631中的周向沟槽633中。
用于排放排出腔室64的排放通路65被设计成轴承单元5中(更具体地为在轴承单元的壳体51中)的孔。优选地,排放通路65具有至多20mm、优选地为至多10mm的内直径。内直径例如是8.5mm。排放通路65被连接到轴承单元5的排出通道54。因此,润滑剂通过排放通路65从排出腔室54排放并且被回收到排出通道54。
通过该密封布置结构6,可靠地避免了沿轴4通过静态的密封元件61逸出的润滑剂进入转子3或泄漏到环境。

Claims (15)

1.一种用于作用在流体上的旋转机器,其包括固定的外壳(2)、用于与所述流体相互作用的转子(3)、用于使所述转子(3)绕轴向方向(A)旋转的轴(4)、用于支撑所述转子(3)的轴承单元(5)以及用于相对于所述转子(3)密封所述轴承单元(5)的密封布置结构(6),其中,所述转子(3)被布置在所述外壳(2)中,并且其中,所述密封布置结构(6)包括固定的密封元件(61),所述固定的密封元件(61)围绕所述轴(4)并且被设计用于所述轴(4)的非接触式密封,其特征在于,所述密封布置结构(6)还包括转子环(62)和盖板(63),所述转子环(62)用于防止沿所述轴(4)到达所述转子(3)的轴向流,其中,所述转子环(62)被旋转固定地连接到所述转子(3)并且被轴向地布置成邻近所述密封元件(61),其中,所述转子环(62)包括径向外边缘(622),所述径向外边缘(622)沿所述轴向方向(A)延伸并且围绕所述密封元件(61),其中,所述盖板(63)相对于所述外壳(2)固定并且围绕所述转子环(2),其中,所述盖板(63)具有沿所述轴向方向(A)延伸的外边沿(631),其中,排出腔室(64)被形成在所述转子环(62)的外边缘(622)与所述盖板(63)的外边沿(631)之间,并且其中,排放通路(65)被设置用于排放所述排出腔室(64)。
2.根据权利要求1所述的旋转机器,其中,所述转子环(62)具有径向内边缘,所述径向内边缘被设置有用于接收包围所述轴(4)的环状密封件的周向沟槽(621),所述环状密封件优选地为O型环密封件。
3.根据权利要求1所述的旋转机器,其中,所述转子环(62)通过第一间隙(66)关于所述轴向方向(A)与所述密封元件(61)分离,所述第一间隙(66)被构造成转动配合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述盖板(63)被设计成环状的盖板(63),所述盖板(63)具有内边缘区域(632),所述内边缘区域(632)相对于径向方向与所述转子环(62)重叠。
5.根据权利要求3所述的旋转机器,其中,所述盖板(63)的所述内边缘区域(632)通过第二间隙(67)与所述转子环(62)分离,所述第二间隙(67)被构造成转动配合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述转子环(62)的所述径向外边缘(622)朝向所述转子(3)渐缩。
7.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述转子环(62)的所述外边缘(622)的径向外表面(623)被构造成包括相对于所述径向方向的倾斜角(α),所述倾斜角(α)小于90°,优选地为至多85°。
8.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述盖板(63)和所述转子环(62)被布置在环状的凹部(53)中,所述环状的凹部(53)被设置在所述轴承单元(5)中。
9.根据权利要求8所述的旋转机器,其中,所述盖板(63)包括环状的密封构件,其优选地为O型环密封件,以用于所述凹部(53)和所述盖板(63)之间的密封,所述密封构件被布置在所述盖板(63)的所述外边沿(631)中的周向沟槽(633)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述排放通路(65)被设计成在所述轴承单元(5)中的孔。
11.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述排放通路(65)具有至多20mm、优选地为至多10mm的内直径。
12.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述排放通路(65)被连接到所述轴承单元(5)的排出通道(54)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述密封布置结构(6)的所述密封元件(61)被设计成迷宫密封件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其中,所述旋转机器是鼓风机、压缩机、泵、膨胀机或涡轮机。
15.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其被设计成在通风系统中的鼓风机或压缩机,用于向特别是水的流体提供空气。
CN201780069151.4A 2016-11-22 2017-11-20 包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密封件 Active CN109923284B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16199938 2016-11-22
EP16199938.8 2016-11-22
PCT/EP2017/079791 WO2018095867A1 (en) 2016-11-22 2017-11-20 Shaft seal including an upstream non-contact part, e.g. a labyrinth seal, and a downstream slinger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109923284A true CN109923284A (zh) 2019-06-21
CN109923284B CN109923284B (zh) 2022-11-11

Family

ID=57394378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780069151.4A Active CN109923284B (zh) 2016-11-22 2017-11-20 包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密封件

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11035374B2 (zh)
EP (1) EP3545174B1 (zh)
CN (1) CN109923284B (zh)
AU (1) AU2017365274B2 (zh)
BR (1) BR112019009166B1 (zh)
DK (1) DK3545174T3 (zh)
ES (1) ES2912974T3 (zh)
WO (1) WO2018095867A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10694653B2 (en) 2017-05-30 2020-06-30 Deere & Company Rotary apparatus with protective knife
CN111111325A (zh) * 2020-01-30 2020-05-08 深圳市爱贝科精密机械有限公司 一种主轴气路滤水机构

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1601554A1 (de) * 1966-09-26 1971-01-21 Gen Electric Rotor fuer Gasturbinentriebwerke
GB1318653A (en) * 1970-12-04 1973-05-31 Secr Defence Rotors for gas turbine engines
US5158304A (en) * 1990-01-23 1992-10-27 Inpro Companies, Inc. Captured rotor seal
US5300261A (en) * 1992-11-12 1994-04-05 Richard Von Berg Liquid aerating apparatus
US6343794B1 (en) * 1999-10-01 2002-02-05 Donald J. Brown Lubricant seal having partition plate with gutter for drive motor gears and the like
US6367807B1 (en) * 1998-10-19 2002-04-09 Environamics Corporation Labyrinth seal assembly
CN1450253A (zh) * 2002-03-14 2003-10-22 通用电气公司 转子的插入组件和改进方法
WO2008042698A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Borg Warner Inc. Sealing system between bearing and compressor housing
CN101258330A (zh) * 2005-09-09 2008-09-03 博格华纳公司 具有空气动力学增强型压缩机叶轮凹座几何结构的轴承箱的涡轮增压器
CN101737088A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 阿尔斯托姆科技有限公司 汽轮机
CN102227547A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 Abb涡轮系统有限公司 用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的装置
CN102418569A (zh) * 2011-08-19 2012-04-18 中国兵器工业集团第七○研究所 可拆分的基于双单列轴承构成的整体式球轴承涡轮增压器
CN102654141A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 航空技术空间股份有限公司 能够修正转子相对于定子偏差的分节段壳体
CN102834316A (zh) * 2010-04-09 2012-12-19 斯奈克玛 用于涡轮发动机的无导管涡扇
US9163558B1 (en) * 2015-03-11 2015-10-20 Borgwarner Inc. Complex path design of the flinger and insert
CN105102823A (zh) * 2013-02-08 2015-11-25 苏尔寿管理有限公司 流体机械和用于流体机械的导流元件
CN105927294A (zh) * 2016-05-18 2016-09-07 中国北方发动机研究所(天津) 废气涡轮发电装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3167969A (en) 1962-08-31 1965-02-02 Gen Motors Corp Traction motor gear case
US6629816B2 (en) 2001-08-16 2003-10-07 Honeywell International Inc. Non-contacting clearance seal for high misalignment applications
DE102008055793B3 (de) 2008-11-04 2010-09-02 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Abdichtung einer mit einem flüssigen Schmiermittel geschmierten Lagerung

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1601554A1 (de) * 1966-09-26 1971-01-21 Gen Electric Rotor fuer Gasturbinentriebwerke
GB1318653A (en) * 1970-12-04 1973-05-31 Secr Defence Rotors for gas turbine engines
US5158304A (en) * 1990-01-23 1992-10-27 Inpro Companies, Inc. Captured rotor seal
US5300261A (en) * 1992-11-12 1994-04-05 Richard Von Berg Liquid aerating apparatus
US6367807B1 (en) * 1998-10-19 2002-04-09 Environamics Corporation Labyrinth seal assembly
US6343794B1 (en) * 1999-10-01 2002-02-05 Donald J. Brown Lubricant seal having partition plate with gutter for drive motor gears and the like
CN1450253A (zh) * 2002-03-14 2003-10-22 通用电气公司 转子的插入组件和改进方法
CN101258330A (zh) * 2005-09-09 2008-09-03 博格华纳公司 具有空气动力学增强型压缩机叶轮凹座几何结构的轴承箱的涡轮增压器
WO2008042698A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Borg Warner Inc. Sealing system between bearing and compressor housing
CN101737088A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 阿尔斯托姆科技有限公司 汽轮机
CN102227547A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 Abb涡轮系统有限公司 用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的装置
CN102834316A (zh) * 2010-04-09 2012-12-19 斯奈克玛 用于涡轮发动机的无导管涡扇
CN102654141A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 航空技术空间股份有限公司 能够修正转子相对于定子偏差的分节段壳体
CN102418569A (zh) * 2011-08-19 2012-04-18 中国兵器工业集团第七○研究所 可拆分的基于双单列轴承构成的整体式球轴承涡轮增压器
CN105102823A (zh) * 2013-02-08 2015-11-25 苏尔寿管理有限公司 流体机械和用于流体机械的导流元件
US9163558B1 (en) * 2015-03-11 2015-10-20 Borgwarner Inc. Complex path design of the flinger and insert
CN105927294A (zh) * 2016-05-18 2016-09-07 中国北方发动机研究所(天津) 废气涡轮发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017365274A1 (en) 2019-05-23
BR112019009166A2 (pt) 2019-07-16
US11035374B2 (en) 2021-06-15
AU2017365274B2 (en) 2022-09-15
ES2912974T3 (es) 2022-05-30
BR112019009166B1 (pt) 2023-11-28
EP3545174B1 (en) 2022-04-27
WO2018095867A1 (en) 2018-05-31
DK3545174T3 (da) 2022-07-25
EP3545174A1 (en) 2019-10-02
US20190257317A1 (en) 2019-08-22
CN109923284B (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102033410B1 (ko) 슬라이딩 부품
US6474653B1 (en) Seal arrangement
CN110168264A (zh) 滑动部件
JP4559343B2 (ja) スクリュ圧縮機
JP2009270581A (ja) 真空ポンプ
JP4833882B2 (ja) スクリュ流体機械
CN109073145B (zh) 轴承装置及排气涡轮增压器
EP1239173A3 (en) Sealing means for a rolling contact bearing
CN109923284A (zh) 包括例如迷宫密封件的上游非接触式部分和下游吊环的轴密封件
EP2662572A1 (en) Sealing arrangement for the lubricant of a ball bearing in a flow machine
US7748951B2 (en) Bearing housing seal system for centrifugal pumps
JP2003526305A (ja) 改良されたベアリング絶縁体
JP2011256828A (ja) 無給油式スクリュー圧縮機
US10240617B2 (en) Water pump bearing with active condensate purging system
CN108087556B (zh) 盒式密封结构
JPS62210282A (ja) オイルフリ−流体機械の軸封装置
EP1724470A2 (en) Centrifugal pump and a static seal thereof
US4342537A (en) Impeller pump and seal
JP4310102B2 (ja) 回転機械の油排出機構
CN110462180B (zh) 增压器
US4341503A (en) Pump for fluid media
CN215567944U (zh) 一种非接触的迷宫式机械密封件
KR102278247B1 (ko) 수중펌프 및 이를 구비한 펌프게이트
JP4501472B2 (ja) 密封装置
JP4088367B2 (ja) 回転機械の軸端シール装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant