CN205779869U - 一种密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机 - Google Patents
一种密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机，密封结构包括径向密封结构和轴向密封结构，径向密封结构包括叶轮和密封盘，在叶轮的轮盘背侧设有密封叶片，密封叶片的旋向与叶轮叶片的旋向一致，密封盘上设有径向密封齿，与叶轮上的密封叶片相配合形成径向密封，轴向密封结构包括轴封，轴封的密封齿和电机的主轴间隙配合形成轴向密封。磁悬浮风机采用了轴向密封结构和径向密封结构相结合的复合密封结构，将推力盘前置，可以解决因主轴受热增长而引起的径向密封间隙变大问题，同时也避免了高压气室的气体通过轴向迷宫密封向外泄露气体，减少风机压力损失，提高风机工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于鼓风机设备领域，尤其是涉及一种密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机。
背景技术
磁悬浮风机是利用磁轴承将电机主轴悬浮运转，在工作中主轴与轴承、密封等零件均不接触，即存在间隙。对于鼓风机、压缩机，由于主轴与密封存在间隙，就必然存在气体泄露，导致风机压力损失、工作效率下降。
目前磁悬浮风机采用轴向迷宫密封结构，该结构形式简单，对于电机主轴上的轴向推力盘位置也没有限制，推力盘与电机主轴连接成整体，在工作中，推力盘在电机中的相对位置固定不动。但该密封结构由于间隙的存在，不能避免高压气室的气体通过迷宫密封向外泄露气体。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机，增加了径向密封结构，同时将推力盘置于主轴前端，通过此种复合密封避免了气体外泄，同时减少叶轮变形。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种密封结构，包括径向密封结构，所述径向密封结构包括叶轮和密封盘，在所述叶轮的轮盘背侧设有密封叶片，所述密封叶片的旋向与叶轮叶片的旋向一致，所述密封盘上设有径向密封齿，与所述叶轮上的密封叶片相配合形成径向密封。
进一步的，所述密封结构还包括轴向密封结构，所述轴向密封结构包括轴封，所述轴封的密封齿和电机的主轴间隙配合形成轴向密封。
进一步的，在所述叶轮的轮盘背侧设有环形凸台，所述环形凸台的直径为叶轮外径的二分之一。因为环形凸台若靠近叶轮外径处，由于叶轮轴向变形大，会导致密封叶片与密封盘间隙变大，影响密封效果；若环形凸台直径过小，则密封叶片线速度低也不能起到良好的密封效果。在所述环形凸台上设有所述密封叶片。
进一步的，所述密封叶片设置在独立的径向密封盘上，通过紧固螺钉将径向密封盘与叶轮的轮盘背侧固定。
进一步的，所述径向密封盘的材质与叶轮的材质相同，材质相同可以保证其热膨胀系统相同，避免产生应力。
进一步的，所述密封叶片与叶轮一体成型，直接加工而成。
进一步的，所述轴封为迷宫密封。
进一步的，所述轴封设置在连接板上，所述连接板分别连接磁悬浮风机的电机和蜗壳，所述电机的主轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，所述密封盘设置在连接板上与所述叶轮相对应处。
一种具有密封结构的磁悬浮风机，包括电机、连接板、蜗壳、集流器、叶轮和扩压器，所述电机通过连接板与蜗壳相连，所述电机的主轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，由于叶轮的轮盘背侧与连接板存在较大间隙，为了保证密封叶片与密封盘交错间隙配合，在所述叶轮的轮盘背侧设有环形凸台，所述环形凸台的直径为叶轮外径的二分之一，在所述环形凸台上设有所述密封叶片，所述密封叶片的旋向与叶轮叶片的旋转方向一致，在所述连接板上安装有密封盘，所述密封盘上设有径向密封齿，与叶轮上的密封叶片相配合形成径向密封，在锁紧拉杆上设有锁紧螺母，在连接板上设有轴封和扩压器，所述轴封的密封齿与电机的主轴间隙配合形成轴向密封，所述集流器与蜗壳相连。
进一步的，由于主轴在工作时会产生高温，主轴随着温度的升高而增加长度。当推力盘置于主轴后端时，主轴伸长后径向密封间隙增加，会极大影响密封效果，因为对于上述复合密封结构，必须将推力盘置于主轴前端，避免因轴长增加影响密封性能。
相对于现有技术，本实用新型所述的密封结构及具有该密封结构的磁悬浮风机具有以下优势：
(1)径向密封结构由叶轮轮盘背侧的密封叶片与密封盘上的径向密封齿配合形成，叶轮上的密封叶片旋向与叶轮工作旋向一致，由于径向密封结构的存在，使叶轮背侧压力低于叶轮正面压力，压力差可减小叶轮变形，延长叶轮使用寿命。
(2)磁悬浮风机采用了轴向密封结构和径向密封结构相结合的复合密封结构，将推力盘前置，可以解决因主轴受热增长而引起的径向密封间隙变大问题，同时也避免了高压气室的气体通过轴向迷宫密封向外泄露气体，减少风机压力损失，提高风机工作效率。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的轴向密封结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的径向密封结构示意图(也是图6中A的局部放大图)；
图3为本实用新型实施例所述一种形式的叶轮结构示意图；
图4为图3中的叶轮的轮盘背侧结构示意图；
图5为本实用新型实施例所述的另一种形式的叶轮结构示意图；
图6为本实用新型实施例所述具有密封结构的磁悬浮风机的结构示意图。
附图标记说明：
1、电机；2、推力盘；3、主轴；4、连接板；5、蜗壳；6、集流器；7、叶轮；71、叶轮叶片；72、密封叶片；73、轮盘；74、环形凸台；8、锁紧拉杆；9、锁紧螺母；10、轴封；11、扩压器；12、密封盘；13、径向密封盘；14、紧固螺钉。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
本密封结构在磁悬浮风机中的具体应用如下：
如图1-4所示，一种密封结构，包括径向密封结构和轴向密封结构，所述径向密封结构包括叶轮7和密封盘12，在所述叶轮7的轮盘73背侧设有环形凸台74，所述环形凸台74的直径为叶轮7外径的二分之一。因为环形凸台74若靠近叶轮7外径处，由于叶轮7轴向变形大，会导致密封叶片72与密封盘12间隙变大，影响密封效果；若环形凸台74直径过小，则密封叶片72线速度低也不能起到良好的密封效果。在所述环形凸台74上设有所述密封叶片72，所述密封叶片72的旋向与叶轮叶片71的旋向一致，所述密封叶片72与叶轮7一体成型，直接加工而成，所述密封盘12上设有径向密封齿，与所述叶轮7上的密封叶片72相配合形成径向密封。所述轴向密封结构包括轴封10，所述轴封10的密封齿和电机的主轴3间隙配合形成轴向密封，所述轴封10为迷宫密封。所述轴封10设置在连接板上，所述连接板分别连接磁悬浮风机的电机和蜗壳，所述电机的主轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，所述密封盘设置在连接板上与所述叶轮相对应处。
如图5所示，所述密封叶片72还可设置在独立的径向密封盘13上，通过紧固螺钉14将径向密封盘13与叶轮7的轮盘73背侧固定。所述径向密封盘13的材质与叶轮7的材质相同，材质相同可以保证其热膨胀系统相同，避免产生应力。
如图6所示，一种具有密封结构的磁悬浮风机，包括电机1、连接板4、蜗壳5、集流器6、叶轮7和扩压器11，所述电机1通过连接板4与蜗壳5相连，所述电机1的主轴3通过锁紧拉杆8与叶轮7相连，由于叶轮7的轮盘73背侧与连接板4存在较大间隙，为了保证密封叶片72与密封盘12交错间隙配合，在所述叶轮7的轮盘73背侧设有环形凸台74，所述环形凸台74的直径为叶轮7外径的二分之一，在所述环形凸台74上设有所述密封叶片72，所述密封叶片72的旋向与叶轮叶片71的旋转方向一致，在所述连接板4上安装有密封盘12，所述密封盘12上设有径向密封齿，与叶轮7上的密封叶片72相配合形成径向密封，在锁紧拉杆8上设有锁紧螺母9，在连接板4上设有轴封10和扩压器11，所述轴封10的密封齿与电机1的主轴3间隙配合形成轴向密封，所述集流器6与蜗壳5相连。
叶轮7在旋转工作时，气室内的压力升高，高压气体绕过叶轮7进入叶轮7背侧，但在叶轮轮盘73背侧的密封叶片72作用下，主动将气体隔绝，并将叶轮7轮背内侧气体排至外侧，使径向密封、叶轮轮背、轴向密封之间的空间的压力降低，经过降压后的气体很难通过轴向密封泄露。由于叶轮7背侧压力低于叶轮7正面的压力，从而气体对叶轮7的压力差也抵消叶轮因旋转产生的离心应力，进而减小叶轮7的变形量。
由于主轴3在工作时会产生高温，主轴3随着温度的升高而增加长度。当推力盘2置于主轴3后端时，主轴3伸长后径向密封间隙增加，会极大影响密封效果，因为对于上述复合密封结构，必须将推力盘2置于主轴3前端，避免因轴长增加影响密封性能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种密封结构，其特征在于：包括径向密封结构，所述径向密封结构包括叶轮和密封盘，在所述叶轮的轮盘背侧设有密封叶片，所述密封叶片的旋向与叶轮叶片的旋向一致，所述密封盘上设有径向密封齿，与所述叶轮上的密封叶片相配合形成径向密封。
2.根据权利要求1所述的一种密封结构，其特征在于：所述密封结构还包括轴向密封结构，所述轴向密封结构包括轴封，所述轴封的密封齿和电机的主轴间隙配合形成轴向密封。
3.根据权利要求1或2所述的一种密封结构，其特征在于：在所述叶轮的轮盘背侧设有环形凸台，所述环形凸台的直径为叶轮外径的二分之一，在所述环形凸台上设有所述密封叶片。
4.根据权利要求1或2所述的一种密封结构，其特征在于：所述密封叶片设置在独立的径向密封盘上，通过紧固螺钉将径向密封盘与叶轮的轮盘背侧固定。
5.根据权利要求4所述的一种密封结构，其特征在于：所述径向密封盘的材质与叶轮的材质相同。
6.根据权利要求1或2所述的一种密封结构，其特征在于：所述密封叶片与叶轮一体成型，直接加工而成。
7.根据权利要求2所述的一种密封结构，其特征在于：所述轴封为迷宫密封。
8.根据权利要求2所述的一种密封结构，其特征在于：所述轴封设置在连接板上，所述连接板分别连接磁悬浮风机的电机和蜗壳，所述电机的主轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，所述密封盘设置在连接板上与所述叶轮相对应处。
9.一种具有权利要求1所述的密封结构的磁悬浮风机，其特征在于：包括电机、连接板、蜗壳、集流器、叶轮和扩压器，所述电机通过连接板与蜗壳相连，所述电机的主轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，在所述叶轮的轮盘背侧设有环形凸台，所述环形凸台的直径为叶轮外径的二分之一，在所述环形凸台上设有所述密封叶片，所述密封叶片的旋向与叶轮叶片的旋转方向一致，在所述连接板上安装有密封盘，所述密封盘上设有径向密封齿，与叶轮上的密封叶片相配合形成径向密封，在锁紧拉杆上设有锁紧螺母，在连接板上设有轴封和扩压器，所述轴封的密封齿与电机的主轴间隙配合形成轴向密封，所述集流器与蜗壳相连。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮风机，其特征在于：推力盘置于主轴前端。
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