CN208503095U - 进气密封结构及风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种进气密封结构及风机，属于风机技术领域。进气密封结构包括前盘及集流器；前盘与集流器可转动的连接，集流器为回转体结构，集流器与前盘同轴设置，集流器的固定端用于与风机壳体连接，集流器的连接端相对于固定端靠近前盘，连接端设置有环绕集流器的周向分布的第一密封件，第一密封件与集流器形成缓冲区，前盘的靠近集流器的一端伸入缓冲区内，第一密封件与前盘之间具有第一间隙。该进气密封结构，采用齿封原理，使气流流经密封结构时产生湍流以消耗泄露气流的能量，从而减小内泄漏量，使得泄露气流对叶轮流道流场的影响减小。采用上述的进气密封结构的风机，提高了进气密封效果，保证了风机的运行效率。

Description

进气密封结构及风机

技术领域

本实用新型涉及了风机技术领域，具体而言，涉及一种进气密封结构及风机。

背景技术

风机在运行过程中，存在许多机械能损失。按照与叶轮及所输送的流体流量的关系可分为机械损失，容积损失和流动损失。其中的容积损失是由于风机的转动部件与静止部件存在间隙造成的。当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，使部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏。

一般离心风机进气密封由进风口、前盘组成，如图1所示，进风口1为静止结构，前盘2为旋转结构。离心风机运行时气流流动方向为：气流通过叶轮上游流道区域4进入叶轮流道区域5流到风机蜗壳流道区域3。区域3压力高，区域4、区域5压力低。由于压差作用，气流将从区域3流向区域4、区域5，称作内泄漏。内泄漏量与进风口1、前盘2间的间隙成正相关，与区域3和区域4、区域5间的压差成正相关。一般离心风机进气密封结构泄漏量较大，对叶轮流道流场的影响也较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种进气密封结构，采用齿封原理，使气流流经密封结构时产生湍流以消耗泄露气流的能量，从而减小内泄漏量，使得泄露气流对叶轮流道流场的影响减小，使上述问题得到改善。

本实用新型的另一个目的在于提供一种风机，采用上述的进气密封结构，提高了进气密封效果，保证了风机的运行效率。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种进气密封结构，应用于离心风机，包括前盘及集流器；

所述前盘与所述集流器可转动的连接，所述集流器为回转体结构，所述集流器与所述前盘同轴设置，所述集流器包括固定端和连接端，所述固定端用于与风机壳体连接，所述连接端相对于所述固定端靠近所述前盘，所述连接端设置有第一密封件，所述第一密封件环绕所述集流器的周向分布，所述第一密封件沿所述集流器的轴向朝向所述前盘延伸，所述第一密封件与所述集流器形成缓冲区，所述前盘的靠近所述集流器的一端伸入所述缓冲区内，所述第一密封件与所述前盘之间具有第一间隙，第一密封件用于减缓流经所述第一间隙的气流。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一密封件的靠近所述前盘的端部设置有斜面，所述斜面位于所述第一密封件的内壁。

在本实用新型可选的实施例中，所述前盘的靠近所述连接端的一端设置有第二密封件，所述第二密封件位于所述缓冲区内，所述第二密封件环绕所述前盘的周向分布，所述第二密封件沿所述前盘的径向朝向所述第一密封件延伸，所述第二密封件与所述第一密封件之间具有第二间隙。

在本实用新型可选的实施例中，所述第二密封件的远离所述前盘的一端设置有斜面，所述斜面位于所述第二密封件的靠近所述连接端的一侧。

在本实用新型可选的实施例中，所述连接端设置有第三密封件，所述第三密封件位于所述缓冲区内，所述第三密封件环绕所述集流器的周向分布，所述第三密封件沿所述集流器的轴向朝向所述前盘延伸，所述第三密封件与所述第一密封件之间具有第三间隙。

在本实用新型可选的实施例中，所述第三密封件包括至少一圈与所述集流器同轴设置的密封齿，所述集流器的轴线方向为预设方向，所述密封齿在所述预设方向上的长度小于所述第一密封件在所述预设方向上的长度。

在本实用新型可选的实施例中，所述密封齿的数量为两圈，所述两圈密封齿沿所述集流器的径向间隔设置。

在本实用新型可选的实施例中，所述密封齿的远离所述连接端的一端设置有斜面，所述斜面位于所述密封齿的远离所述第一密封件的一侧。

在本实用新型可选的实施例中，所述密封齿的厚度小于所述第一密封件的厚度。

本实用新型的实施例还提供了一种风机，包括进风箱及上述进气密封结构，所述进风箱与所述集流器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

该进气密封结构，采用齿封原理，使气流流经密封结构时产生湍流以消耗泄露气流的能量，从而减小内泄漏量，使得泄露气流对叶轮流道流场的影响减小。

采用上述的进气密封结构的风机，提高了进气密封效果，保证了风机的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术的密封结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的进气密封结构的一种视角示意图；

图3为本实用新型第一实施例的进气密封结构的另一种视角示意图；

图4为图3的A处放大示意图；

图5为斜面的结构示意图；

图6为泄露气流的流动方向示意图；

图7为单级齿封的结构示意图；

图8为二级齿封的一种结构示意图；

图9为二级齿封的另一种结构示意图。

图标：100-进气密封结构；1-进风口；2-前盘；21-叶片；22-后盘；3-蜗壳流道区域；4-叶轮上游流道区域；5-叶轮流道区域；6-集流器；61-固定端；62-连接端；7-第一密封件；71-第一间隙；8-第二密封件；81-第二间隙；9-第三密封件；91-密封齿；92-第三间隙；93-第四间隙；101-缓冲区；102-斜面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图2所示，本实施例提供一种进气密封结构100，应用于离心风机，包括前盘2及集流器6。

离心风机中，叶轮用于与电机轴传动连接，叶轮为旋转结构，叶轮包括多个叶片21以及固定在叶片21两侧的前盘2和后盘22，前盘2与集流器6可转动的连接；集流器6为回转体结构，集流器6(类似于现有技术的进风口1)包括固定端61和连接端62，固定端61用于与进气箱连接(当离心机没有进气箱时，固定端61与风机壳体连接)，连接端62相对于固定端61靠近前盘2，连接端62设置有第一密封件7和第三密封件9，第一密封件7与连接端62之间形成缓冲区101，前盘2的端部伸入缓冲区101内，第一密封件7与前盘2之间具有第一间隙71，第一密封件7与前盘2形成第一级齿封，前盘2的靠近连接端62的一端设置有第二密封件8，第二密封件8沿叶轮的轴向延伸，第二密封件8位于缓冲区101内，并且第二密封件8与第一密封件7之间具有第二间隙81，第二密封件8与第一密封件7形成第二级齿封，第三密封件9位于缓冲区101内且第三密封件9位于连接端62与第二密封件8之间，第三密封件9与第一密封件7之间具有第三间隙92，并且第三密封件9与第二密封件8之间具有第四间隙93，第三密封件9与第二密封件8形成第三级齿封。该进气密封结构100采用齿封原理，使气流在一个个密封件之间旋转，产生湍流以逐级消耗泄露气流的能量，使泄露气流的动能减小，速度减小，从而减小内泄漏量，同时，内泄漏量的减小，使得泄露气流对叶轮流道流场的影响也减小。使用者可以根据实际情况选取不同类型的密封件，实现不同等级的齿封，满足使用需求。

下面对该进气密封结构100的各个部件的具体结构和相互之间的位置关系进行详细说明。

根据离心风机的结构，叶轮为旋转部件，为了描述方便，如图3所示，叶轮用于与电机轴传动连接，叶轮包括多个叶片21以及固定于叶片21两侧的前盘2和后盘22，叶片21、前盘2及后盘22形成叶轮流道区域5。前盘2与集流器6(通常称为进气口)可转动的连接，集流器6为回转体结构，集流器6与前盘2同轴设置，集流器6与进气箱连接，集流器6在离心风机运行时为静止状态。

需要指出的是，由于前盘2为旋转结构，前盘2具有周向、轴向及径向，分别指前盘2旋转的方向、前盘2旋转轴的轴线方向、垂直于前盘2旋转轴的轴线的方向。下面的集流器6的周向、周向及径向与前盘2的类似。

如图3所示，集流器6包括固定端61和连接端62，固定端61用于与进气箱连接(本实施例中，离心风机具有进气箱，固定端61与进气箱连接；当离心风机没有进气箱时，固定端61与风机壳体连接)，使得进气箱内的气体进入集流器6内；连接端62相对于固定端61靠近前盘2，连接端62的端部具有一定的厚度，如图4和图7所示，连接端62设置有第一密封件7，第一密封件7环绕集流器6的周向分布，第一密封件7沿集流器6的轴向朝向前盘2延伸，第一密封件7与连接端62的外表面齐平，第一密封件7的厚度小于连接端62的厚度，第一密封件7与集流器6(连接端62)形成缓冲区101，前盘2的靠近集流器6的一端伸入缓冲区101内，前盘2与连接端62之间具有间隙，第一密封件7与前盘2之间具有第一间隙71，第一密封件7用于减缓流经第一间隙71的气流。

需要指出的是，本实施例提到的厚度是指沿径向(垂直于旋转轴的轴线的方向)的尺寸。

第一密封件7为圆筒结构，第一密封件7与连接端62连接，使得第一密封件7与前盘2形成第一级齿封，位于蜗壳流道区域3内的气流经第一间隙71进入缓冲区101后，产生湍流，以消耗泄露气流的能量，从而减小内泄漏量(如图6所示)。为了提高第一密封件7与连接端62的连接强度，第一密封件7与连接端62一体成型。如图7所示，为具有第一密封件7的进气密封结构100的示意图。

进一步地，为了提高节流效应的效果，如图5所示，第一密封件7的靠近前盘2的端部设置有斜面102，斜面102位于第一密封件7的内壁，也就是斜面102位于第一密封件7的内表面，并且由第一密封件7的靠近前盘2的端部沿集流器6的轴向朝向连接端62延伸。相当于，第一密封件7件的厚度沿集流器6的轴向，由靠近前盘2的一端朝向连接端62逐渐增大。

为了减小泄露气流对叶轮流道流场的影响，如图4和图8所示，在前盘2的靠近连接端62的一端设置有第二密封件8，第二密封件8位于缓冲区101内，第二密封件8环绕前盘2的周向分布，第二密封件8沿前盘2的径向朝向第一密封件7延伸，第二密封件8与第一密封件7之间具有第二间隙81，泄露气流经第一间隙71后，流经第二间隙81进入叶轮流道流场。第二密封件8与前盘2之间形成夹角空间，起到阻挡气流的作用，使得流过第一间隙71的气流必须流过第二间隙81，减小了气流的流量，同时，使得气流在经过第二间隙81后产生湍流。第二密封件8与第一密封件7形成第二级齿封，如图8所示，第二级齿封与第一级齿封配合使用，泄露气流经过第一级齿封和第二级齿封后，形成两次湍流，逐级消耗泄露气流的能量，使得泄露气流的动能减小，速度减小，减小泄露量。

为了提高第二密封件8与前盘2的连接强度，第二密封件8与前盘2一体成型。

需要指出的是，为了保证泄露气流的能量消耗，第二密封件8的厚度尽量较小，第二密封件8的厚度可以小于第一密封件7的厚度。因为，第一密封件7承受的气流的流速较大，故而，第一密封件7的厚度可以选取大于第二密封件8的厚度。

进一步地，为了提高节流效应的效果，如图5所示，第二密封件8的远离前盘2的一端设置有斜面102，斜面102位于第二密封件8的靠近连接端62的一侧(远离叶片21的一侧)，斜面102由第二密封件8的远离前盘2的端部朝向前盘2延伸，斜面102的设置，减小了第二密封件8的厚度，提高了第二密封件8的节流效应的效果。相当于，第二密封件8的厚度沿前盘2的径向，由靠近第一密封件7的一端朝向前盘2逐渐增大。

如图4和图9所示，连接端62设置有第三密封件9，第三密封件9位于缓冲区101内，第三密封件9环绕集流器6的周向分布，第三密封件9沿集流器6的轴向朝向前盘2延伸，第三密封件9与第一密封件7之间具有第三间隙92。

第三密封件9包括至少一圈与集流器6同轴设置的密封齿91，集流器6的轴线方向为预设方向，密封齿91在预设方向上的长度小于第一密封件7在预设方向上的长度。当该进气密封结构100设置有第二密封件8时，在集流器6的轴向上，密封齿91(第三密封件9)与第二密封件8之间具有第四间隙93，泄露气流经过第二密封件8后，进入第三间隙92，经第四间隙93进入叶轮流道区域5。第三密封件9的设置，使得泄露气流经过第三密封件9后形成湍流，以消耗泄露气流的能量，从而减小内泄漏量。

作为本实施例的可选方式，密封齿91的数量为两圈，两圈密封齿91沿集流器6的径向间隔设置。两圈密封齿91使得气流在流经第三密封件9时产生两次湍流，两次消耗泄露气流的能量，减小内泄漏量。

进一步地，如图5所示，密封齿91的远离连接端62的一端设置有斜面102，斜面102位于密封齿91的远离第一密封件7的一侧，相当于，密封齿91的厚度沿集流器6的轴向由靠近前盘2的一端朝向连接端62逐渐增大。密封齿91的斜面102的设置，提高了密封齿91的节流效应的效果，减小了内泄漏量。

为了提高密封齿91与连接端62的连接强度，密封齿91与连接端62一体成型。

进一步地，密封齿91的厚度小于第一密封件7的厚度，密封齿91位于缓冲区101内，当密封齿91的厚度较小时，能够提高第三密封件9的节流效应的效果，便于减小内泄漏量，使得进入叶轮流道区域5的泄露气流减小，从而减小泄露气流对叶轮流道流场的影响。图9所示为，第一密封件7与第三密封件9配合的结构示意图，此情况下，没有设计第二密封件8，采用两级齿封。

本实用新型实施例的工作原理为：

如图6所示，沿内泄露方向，第一密封件7与前盘2形成第一级齿封，第二密封件8与第一密封件7形成第二级齿封，第三密封件9与第二密封件8形成第三级齿封，采用齿封原理，使气流在一个个密封件之间旋转，产生湍流以逐级消耗泄露气流的能量，使泄露气流的动能减小，速度减小，从而减小内泄漏量；同时，内泄漏的减小，使得泄露气流对叶轮流道流场的影响也减小。

需要指出的是，使用者可以根据实际使用情况，采用单一的齿封结构，即可以采用单级齿封(只有一个密封件，如图7所示)，也可以采用多级齿封(两个或者三个密封件，如图8/9所示为二级密封，图4为三级密封)，从而实现不同的进气密封，满足不同的使用需求。

第二实施例

本实施例提供了一种风机，包括进风箱和第一实施例提供的进气密封结构100。

在本实施例中，进风箱与集流器6连接，气体能够经进风箱及集流器6进入叶轮流道区域5。采用进气密封结构100的风机，减小了内泄露量，减小了对叶轮流道流场的影响，提高了风机的工作效率，减少了能量的消耗。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种进气密封结构，应用于离心风机，其特征在于，包括前盘及集流器；

所述前盘与所述集流器可转动的连接，所述集流器为回转体结构，所述集流器与所述前盘同轴设置，所述集流器包括固定端和连接端，所述固定端用于与风机壳体连接，所述连接端相对于所述固定端靠近所述前盘，所述连接端设置有第一密封件，所述第一密封件环绕所述集流器的周向分布，所述第一密封件沿所述集流器的轴向朝向所述前盘延伸，所述第一密封件与所述集流器形成缓冲区，所述前盘的靠近所述集流器的一端伸入所述缓冲区内，所述第一密封件与所述前盘之间具有第一间隙，第一密封件用于减缓流经所述第一间隙的气流。

2.根据权利要求1所述的进气密封结构，其特征在于，所述第一密封件的靠近所述前盘的端部设置有斜面，所述斜面位于所述第一密封件的内壁。

3.根据权利要求1所述的进气密封结构，其特征在于，所述前盘的靠近所述连接端的一端设置有第二密封件，所述第二密封件位于所述缓冲区内，所述第二密封件环绕所述前盘的周向分布，所述第二密封件沿所述前盘的径向朝向所述第一密封件延伸，所述第二密封件与所述第一密封件之间具有第二间隙。

4.根据权利要求3所述的进气密封结构，其特征在于，所述第二密封件的远离所述前盘的一端设置有斜面，所述斜面位于所述第二密封件的靠近所述连接端的一侧。

5.根据权利要求1或3所述的进气密封结构，其特征在于，所述连接端设置有第三密封件，所述第三密封件位于所述缓冲区内，所述第三密封件环绕所述集流器的周向分布，所述第三密封件沿所述集流器的轴向朝向所述前盘延伸，所述第三密封件与所述第一密封件之间具有第三间隙。

6.根据权利要求5所述的进气密封结构，其特征在于，所述第三密封件包括至少一圈与所述集流器同轴设置的密封齿，所述集流器的轴线方向为预设方向，所述密封齿在所述预设方向上的长度小于所述第一密封件在所述预设方向上的长度。

7.根据权利要求6所述的进气密封结构，其特征在于，所述密封齿的数量为两圈，所述两圈密封齿沿所述集流器的径向间隔设置。

8.根据权利要求6所述的进气密封结构，其特征在于，所述密封齿的远离所述连接端的一端设置有斜面，所述斜面位于所述密封齿的远离所述第一密封件的一侧。

9.根据权利要求6所述的进气密封结构，其特征在于，所述密封齿的厚度小于所述第一密封件的厚度。

10.一种风机，其特征在于，包括进风箱及权利要求1-9任意一项所述进气密封结构，所述进风箱与所述集流器连接。