CN113819239B - 一种冷气风机组合密封系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冷气风机组合密封系统，包括轴杆和轴套，通过在轴套中开设有油膜风腔，油膜风腔中设置有风轴组件与塞套组件，通过轴杆的轴向转动带动风轴组件做旋转运动，从而沿着旋转轴向挤压塞套组件，起到一道密封的作用，而在油膜风腔上侧的轴套中开设有与油膜风腔连通的集油室，在集油室中设置有油塞组件，通过风轴组件的转动使得油膜风腔中的气压减小，由油塞组件进行补油动作，辅助风轴组件形成第二道密封，通过在油膜风腔右侧的轴套内壁上开设有活动腔，活动腔中设置浮环，由浮环与轴杆之间形成压力油膜，从而构成第三道密封，通过三道组合式密封结构，大大提升了密封效果，使冷气风机机组在输送气体时不会向外泄露。

Description

一种冷气风机组合密封系统
技术领域
本发明属于风机密封相关技术领域，具体涉及一种冷气风机组合密封系统。
背景技术
风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。在风机的一系列性能中，密封性是属于比较重要的，因为它可以检验设备运行的可靠性。风机的密封程度如果不够理想，在运输气体时容易产生泄露，特别是针对一些有害气体，如果发生泄露，对空气环境以及人身安全造成不可估量的危害。
现有的冷气风机密封技术存在以下问题：传统的冷气风机的密封方式的密封效果较差，在受到较低温度影响时，密封环易硬化变形或者断裂，造成气体泄露，而且在使用过程中，轴杆上时常出现密封油泄露的情况，进而需要反复补油，由于在拆卸和重新安装时耗时较多，步骤繁琐，十分不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷气风机组合密封系统，以解决上述背景技术中提出的密封效果差、受温度影响使气体泄露以及反复补油的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冷气风机组合密封系统，包括轴杆和轴套，所述轴杆沿着轴套的轴心方向横向穿过，所述轴套的左端内壁中嵌设有环套在轴杆外部的高压密封圈，所述轴套的右端内壁中嵌设有环套在轴杆外部的低压密封圈，所述轴套中开设有油膜风腔，所述油膜风腔中设置有风轴组件，所述风轴组件的左侧设置有塞套组件，所述油膜风腔上侧的轴套中开设有集油室，所述油膜风腔的顶部开设有与集油室连通的油孔，所述集油室中设置有油塞组件，所述油膜风腔右侧的轴套内壁上开设有活动腔，所述活动腔中的轴杆外部套设有浮环；
所述风轴组件包括压盖与转筒，所述油膜风腔中的轴杆外壁上设置有凸环，所述压盖与转筒套装在凸环的两侧并通过螺钉固定连接，所述转筒的圆周外壁上固定连接有风轮；
所述塞套组件包括固定环与密封塞盖，所述固定环套接在转筒左侧的轴杆外部，所述密封塞盖的外部套接有密封塞盖；
所述油塞组件包括塞头与拉伸弹簧，所述集油室的右端内壁上固定粘接有弹簧胶垫，所述拉伸弹簧的两端分别与塞头和弹簧胶垫固定连接。
优选的，所述风轮由多组夹角相同的合金钢材质铸造成型。
优选的，所述压盖的右侧设置有顶紧弹簧，所述顶紧弹簧的一端抵接在压盖上，所述顶紧弹簧的另一端抵接在油膜风腔的内壁上。
优选的，所述密封塞盖为采用PET热塑性聚酯材料制作而成的盖状结构。
优选的，所述固定环的内壁上嵌设有O型圈。
优选的，所述集油室中装填有密封油。
优选的，所述浮环的左侧面设置有凸起的密封端面，所述活动腔中装填有润滑油。
与现有冷气风机密封技术相比，本发明提供了一种冷气风机组合密封系统，具备以下有益效果：
1、本发明通过在轴套中开设有油膜风腔，油膜风腔中设置有风轴组件，风轴组件的左侧设置有塞套组件，通过轴杆的轴向转动带动风轴组件做旋转运动，从而沿着旋转轴向挤压塞套组件，起到一道密封的作用，而在油膜风腔上侧的轴套中开设有集油室，油膜风腔的顶部开设有与集油室连通的油孔，集油室中设置有油塞组件，通过风轴组件的转动使得油膜风腔中的气压减小，而使得油塞组件运动进行补油动作，辅助风轴组件形成第二道密封，通过在油膜风腔右侧的轴套内壁上开设有活动腔，活动腔中的轴杆外部套设有浮环，由浮环与轴杆之间形成压力油膜，通过油膜的合压力与外介质之间实现平衡，从而构成第三道密封，通过三道组合式密封结构，大大提升了密封效果，使冷气风机机组在输送气体时不会向外泄露；
2、本发明风轴组件上的风轮由多组夹角相同的合金钢材质铸造成型，结构强度高硬度好，在当风轮受到轴杆的驱动而同步转动时，通过风轮的旋转使油膜风腔中的气压减小，而使得集油室中的密封油进入到油膜风腔中，随着风轮的搅动在油膜风腔的内壁上形成圆盘状油膜，进而保证油膜风腔的密封性；
3、本发明塞套组件上的密封塞盖为采用PET热塑性聚酯材料制作而成的盖状结构，从而具有良好地力学性能，耐高、低温性好，受到温度的影响较小，使用寿命长，同时对气体与液体得到渗透率低，能够有效防止油液的渗漏；
4、本发明通过油塞组件上的拉伸弹簧的回拉弹力，使得在当风机停止运转时，能够由拉伸弹簧的拉力将油膜风腔中油液回抽至集油室，进而减少油液消耗。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种冷气风机组合密封系统结构示意图；
图2为本发明提出的图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明提出的图1中B处放大结构示意图；
图4为本发明提出的图1中C处放大结构示意图；
图中：1、轴杆；2、轴套；3、风轴组件；4、油孔；5、集油室；6、油塞组件；7、低压密封圈；8、油膜风腔；9、塞套组件；10、高压密封圈；11、O型圈；12、固定环；13、密封塞盖；14、风轮；15、凸环；16、顶紧弹簧；17、压盖；18、转筒；19、塞头；20、弹簧胶垫；21、拉伸弹簧；22、活动腔；23、浮环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种冷气风机组合密封系统，包括轴杆1和轴套2，轴杆1的左端与风机叶轮连接，轴杆1的右端通过联轴器与电机连接(图中未画出)，轴杆1沿着轴套2的轴心方向横向穿过，轴套2的左端内壁中嵌设有环套在轴杆1外部的高压密封圈10，轴套2的右端内壁中嵌设有环套在轴杆1外部的低压密封圈7，通过两端的高压密封圈10与低压密封圈7减少轴杆1与轴套2的摩擦损耗，同时起到一定的密封效果，通过在轴套2中开设有油膜风腔8，油膜风腔8中设置有风轴组件3，风轴组件3的左侧设置有塞套组件9，通过轴杆1的轴向转动带动风轴组件3做旋转运动，从而沿着旋转轴向挤压塞套组件9，起到一道密封的作用，而在油膜风腔8上侧的轴套2中开设有集油室5，油膜风腔8的顶部开设有与集油室5连通的油孔4，集油室5中设置有油塞组件6，通过风轴组件3的转动使得油膜风腔8中的气压减小，而使得油塞组件6运动进行补油动作，辅助风轴组件3形成第二道密封，通过在油膜风腔8右侧的轴套2内壁上开设有活动腔22，活动腔22中的轴杆1外部套设有浮环23，由浮环23与轴杆1之间形成压力油膜，通过油膜的合压力与外介质之间实现平衡，从而构成第三道密封，使冷气风机机组在输送气体时不会向外泄露；
其中风轴组件3包括压盖17与转筒18，油膜风腔8中的轴杆1外壁上设置有凸环15，压盖17与转筒18套装在凸环15的两侧并通过螺钉固定连接，使得风轴组件3能够固定在轴杆1上，并随着轴杆1的转动而转动，而由于转筒18的圆周外壁上固定连接有风轮14，当轴杆1输送介质而转动时，风轮14同步转动，而使得油膜风腔8中的气压降低；
另外塞套组件9包括固定环12与密封塞盖13，固定环12套接在转筒18左侧的轴杆1外部，密封塞盖13的外部套接有密封塞盖13，当风轴组件3运转过程中，转筒18向左推压固定环12，使得固定环12趋向于向左运动，从而使外部的密封塞盖13压紧与轴套2的缝隙；
此外油塞组件6包括塞头19与拉伸弹簧21，集油室5的右端内壁上固定粘接有弹簧胶垫20，拉伸弹簧21的两端分别与塞头19和弹簧胶垫20固定连接，通过拉伸弹簧21的回拉弹力，将油液吸取至集油室5中，防止油液渗漏以及大量消耗。
为了实现油膜风腔8油膜的形成，风轮14由多组夹角相同的合金钢材质铸造成型，结构强度高硬度好，在当风轮14受到轴杆1的驱动而同步转动时，通过风轮14的旋转使油膜风腔8中的气压减小，而使得集油室5中的密封油进入到油膜风腔8中，进而随着风轮14的搅动在油膜风腔8的内壁上形成圆盘状油膜，进而保证油膜风腔8的密封性。
为了利用风轮14在旋转时的轴向推力，在压盖17的右侧设置有顶紧弹簧16，顶紧弹簧16的一端抵接在压盖17上，顶紧弹簧16的另一端抵接在油膜风腔8的内壁上，当风轮14在高速旋转时，由于受到顶紧弹簧16的推压作用，抵紧密封塞盖13，由密封塞盖13将轴杆1与轴套2之间的连接缝隙密封。
为了提高密封性，密封塞盖13为采用PET热塑性聚酯材料制作而成的盖状结构，从而具有良好地力学性能，耐高、低温性好，受到温度的影响较小，使用寿命长，同时对气体与液体得到渗透率低，能够有效防止油液的渗漏。
为了减小固定环12的摩擦损耗，在固定环12的内壁上嵌设有O型圈11，降低对固定环12的磨损，同时起到一定的密封效果。
为了对油膜风腔8进行有效密封，在集油室5中装填有密封油，通过将集油室5中储留的密封油补充至油膜风腔8中，使油膜风腔8的内壁形成油膜，从而对油膜风腔8进行密封。
为了提高密封效果，在浮环23的左侧面设置有凸起的密封端面，活动腔22中装填有润滑油，当轴杆1转动时，活动腔22中产生流体动压力，将浮环23托起，浮环23只能浮动而不能转动，油膜的节流降压作用，阻止了高压侧气体向低压侧泄漏(由左至右)，从而提升对轴杆1的密封性。
本发明的工作原理及使用流程如下：风轴组件3是固定在轴杆1上的，能够随着轴杆1的转动而转动，而由于转筒18的圆周外壁上固定连接有风轮14，当轴杆1输送介质而转动时，风轮14同步转动，由于受到顶紧弹簧16的推压作用，转筒18向左推压固定环12，使固定环12趋向于向左运动，从而使外部的密封塞盖13压紧与轴套2的缝隙，形成第一道密封，与此同时风轮14的高速转动使得油膜风腔8中的气压降低，随着塞头19的移动将储留在集油室5中的密封油逐渐抽出，通过拉伸弹簧21的拉力平衡油膜风腔8中气压压力大小，集油室5中的密封油进入到油膜风腔8中后，随着风轮14的搅动在油膜风腔8的内壁上形成圆盘状油膜，形成第二道密封，而在当轴杆1转动时，活动腔22中产生流体动压力，将浮环23托起，浮环23只能浮动而不能转动，油膜的节流降压作用，阻止了高压侧气体向低压侧泄漏，形成第三道密封，在当风机停止运转时，通过拉伸弹簧21的拉力将油膜风腔8中油液回抽至集油室5，进而减少油液消耗。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种冷气风机组合密封系统，包括轴杆(1)和轴套(2)，其特征在于：所述轴杆(1)沿着轴套(2)的轴心方向横向穿过，所述轴套(2)的左端内壁中嵌设有环套在轴杆(1)外部的高压密封圈(10)，所述轴套(2)的右端内壁中嵌设有环套在轴杆(1)外部的低压密封圈(7)，所述轴套(2)中开设有油膜风腔(8)，所述油膜风腔(8)中设置有风轴组件(3)，所述风轴组件(3)的左侧设置有塞套组件(9)，所述油膜风腔(8)上侧的轴套(2)中开设有集油室(5)，所述油膜风腔(8)的顶部开设有与集油室(5)连通的油孔(4)，所述集油室(5)中设置有油塞组件(6)，所述油膜风腔(8)右侧的轴套(2)内壁上开设有活动腔(22)，所述活动腔(22)中的轴杆(1)外部套设有浮环(23)；
所述风轴组件(3)包括压盖(17)与转筒(18)，所述油膜风腔(8)中的轴杆(1)外壁上设置有凸环(15)，所述压盖(17)与转筒(18)套装在凸环(15)的两侧并通过螺钉固定连接，所述转筒(18)的圆周外壁上固定连接有风轮(14)；
所述塞套组件(9)包括固定环(12)与密封塞盖(13)，所述固定环(12)套接在转筒(18)左侧的轴杆(1)外部，所述密封塞盖(13)的外部套接有密封塞盖(13)；
所述油塞组件(6)包括塞头(19)与拉伸弹簧(21)，所述集油室(5)的右端内壁上固定粘接有弹簧胶垫(20)，所述拉伸弹簧(21)的两端分别与塞头(19)和弹簧胶垫(20)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述风轮(14)由多组夹角相同的合金钢材质铸造成型。
3.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述压盖(17)的右侧设置有顶紧弹簧(16)，所述顶紧弹簧(16)的一端抵接在压盖(17)上，所述顶紧弹簧(16)的另一端抵接在油膜风腔(8)的内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述密封塞盖(13)为采用PET热塑性聚酯材料制作而成的盖状结构。
5.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述固定环(12)的内壁上嵌设有O型圈(11)。
6.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述集油室(5)中装填有密封油。
7.根据权利要求1所述的一种冷气风机组合密封系统，其特征在于：所述浮环(23)的左侧面设置有凸起的密封端面，所述活动腔(22)中装填有润滑油。
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