CN208885605U - 一种密封装置及压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种密封装置及压缩机，属于通用压缩机领域，密封装置，包括防磨碰部、转子和密封外环。多个防磨碰部环绕设置于转子的外周壁，防磨碰部为凹槽，密封外环套设于转子外，密封外环的内周壁设置有多个与防磨碰部一一对应的密封齿，每个密封齿位于对应的防磨碰部的两个侧壁之间，每个密封齿的远离密封外环的一端位于防磨碰部外。压缩机包括轴承和上述密封装置，密封装置套设于轴承外。此压缩机使用上述密封装置，能改善机组启停和运行时对密封齿的磨损，提高密封封严性能，使压缩机运行更稳定。

Description

一种密封装置及压缩机

技术领域

本实用新型涉及通用压缩机领域，具体而言，涉及一种密封装置及压缩机。

背景技术

压缩机，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，它从吸气管吸入低压气体，通过电机运转带动离心叶轮对其进行压缩后，向排气管排出高压的气体。

压缩机的转子和壳体一个高速旋转而另一个固定不动，两者之间虽然有一定的间隙，但是机组启停和运行中由于转子振动等原因会导致密封齿与转子发生磨碰，会减少密封齿寿命，增大气体泄漏，严重时还会影响压缩机运转稳定性，甚至发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种密封装置，能够改善机组启停机和运行时对密封结构的磨损，同时还能够减少工作过程中的气体泄漏，从而降低物料损耗。

本实用新型的第二目的在于提供一种压缩机，使用上述密封装置，能够改善对密封结构的磨损、减少气体泄漏，降低物料成本，提高运行的稳定性。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种密封装置，其特征在于，包括防磨碰部、转子和密封外环；

所述转子的外周壁具有多个环绕所述转子的所述防磨碰部，所述防磨碰部为环绕设置于所述转子外周壁的凹槽；

所述密封外环设于所述转子外，所述密封外环的内周壁设置有多个与所述凹槽一一对应的密封齿，每个所述密封齿位于对应的所述凹槽的两个侧壁之间，每个所述密封齿的远离所述密封外环的一端位于所述凹槽外。

进一步地，所述凹槽的截面为长方形。

进一步地，所述凹槽的宽度大于所述凹槽的深度。

进一步地，所述密封齿具有齿根和与所述齿根连接的齿顶，所述齿根设置于所述密封外环的内周壁，所述齿顶设置于所述齿根的远离所述密封外环的一端，所述齿顶位于对应的所述凹槽的两个侧壁之间，每个所述齿顶位于所述凹槽外。

进一步地，所述齿根的宽度大于所述齿顶的宽度。

进一步地，所述凹槽的槽口的宽度大于所述齿顶的宽度。

进一步地，所述齿顶与所述凹槽的靠近所述密封齿的一面的距离为齿顶间隙，所述凹槽的深度与所述齿顶间隙之比为1～2，所述凹槽的宽度与所述齿顶间隙之比为2.5～3.5。

进一步地，每个所述凹槽并排间隔地设置在所述转子的外周壁。

进一步地，所述密封齿与所述密封外环一体成型。

一种压缩机，其特征在于，包括轴承和上述的密封装置，所述转子套设于所述轴承外。

与现有技术相比，本实用新型的较佳实施例提供的密封装置的有益效果包括：

防磨碰部环绕设置于转子的外周壁，防磨碰部为环绕设置于转子的外周壁的凹槽，密封外环的内周壁设置了多个与凹槽一一对应的密封齿，安装时，将密封外环套设于转子外，每个密封齿位于对应的凹槽的两个侧壁之间，每个密封齿的远离密封外环的一端位于凹槽外，所以密封齿的远离密封外环的一端与凹槽和转子存在一定间隙。在工作过程中，气体会在经过密封齿与凹槽之间的间隙时发生节流，并且凹槽中会出现旋涡结构耗散掉气流的部分动能，削弱壁面射流的气体效应，从而减少气体泄漏。此外，由于密封齿与凹槽的侧壁和底部均保持一定距离，所以凹槽结构能够防止密封齿在轴向和径向一定程度的磨损，能够在转子运行故障失稳时，保护密封齿，改善磨损。

本实用新型提供的压缩机的有益效果包括：使用上述密封装置，改善密封齿的磨损，有利于增强设备的密封性以及使设备的稳定运行。

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也属于本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型实施例提供的密封装置结构示意图；

图2为图1Ⅰ处的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的密封装置的防磨碰部的结构示意图。

图标：100－密封装置；200－转子；210－防磨碰部；220－凹槽；300－密封外环；310－密封齿；311－齿顶；312－齿根。

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。

实施例1

图1为本实施例提供的密封装置的结构示意图；图2为图1Ⅰ处的局部剖视图；图3本实施例提供的密封装置的防磨碰部的结构示意图。

请参阅图1、图2和图3，一种压缩机，包括密封装置100和轴承，转子200与轴承连接，密封装置100用于防止气体泄漏和防磨碰。转子200的外周壁具有多个环绕转子200的防磨碰部210，防磨碰部210为凹槽220，密封外环300套设于转子200外之后，密封齿310朝向凹槽220并位于转子200外，齿顶311与凹槽220的槽口保持很小的间隙，即齿顶间隙。气体经过齿顶间隙时发生节流，并且凹槽220中出现旋涡结构会耗散掉气流部分动能，削弱壁面射流的透气效应，减少气体泄漏；齿顶311与凹槽220保持一定间距，能够防止密封齿310在轴向和径向一定程度的磨损，能够在转子200运行故障失稳时，一定程度上保护密封齿310，过大的磨损。

密封装置100包括转子200、防磨碰部210、密封外环300和密封齿310。转子200具有多个防磨碰部210，多个防磨碰部210环绕设置于于转子200的外周壁，用于防止转子200与密封齿310磨碰，密封齿310设置于密封外环300的内周壁，密封外环300套设于转子200外，转子200与轴承连接，用来减少或者防止压缩机运行过程中的气体泄漏，增加运行稳定性。

在本实施例中，转子200的外周壁上环绕设置有多个防磨碰部210，防磨碰部210为并排间隔设置于转子200的外周壁的凹槽220，密封齿310位于凹槽220两个侧壁之间，密封齿310位于凹槽220外。

详细的，防磨碰部210为开设于转子200的外周壁的凹槽220，凹槽220的截面为长方形，凹槽220的宽度大于凹槽220的深度，凹槽220的槽口的宽度大于密封齿310的齿顶311的宽度，这样能够有效满足机组正常启停和运行过程中的转子200振动，凹槽220的槽口的宽度等于凹槽220的远离密封齿310的一端的宽度。

进一步地，凹槽220的结构使得转子200的外壁面不连续，气体通过时会在凹槽220中出现旋涡结构，会耗散掉气流部分动能，削弱壁面射流的透气效应，从而减少气体泄漏量。

进一步地，一种压缩机包括密封装置100，压缩机的轴承与密封装置100的转子200连接，起到防磨碰功能。另外，密封装置100也可以应用于鼓风机、通风机等装置，同样可以起到防磨碰作用。

详细的，密封齿310的齿顶311与转子200的靠近密封齿310的一面的距离为齿顶间隙，齿顶间隙可用Cr表示，凹槽220的深度可用H表示，凹槽220的宽度可用L表示，凹槽220的深度与齿顶间隙之比为1～2，凹槽220的宽度与齿顶间隙之比为2.5～3.5。

可选地，当凹槽220的深度H与齿顶间隙Cr之比H/Cr＝3以及凹槽220的宽度L与齿顶间隙Cr之比L/Cr＝1.5时，凹槽220达到的防止气体泄漏和防磨碰效果最佳，极大地减少了密封齿310和转子200的磨碰，并且在各运行工况下均能有效降低泄漏量约8.5％，显著提升密封性能。

在本实施例中，密封外环300套设于转子200外，密封外环300的内周壁设置了多个与凹槽220一一对应的密封齿310，转子200相对于密封外环300转动。密封齿310具有齿根312和与齿根312连接的齿顶311，齿根312设置于密封外环300的内周壁，齿顶311设置于齿根312的远离密封外环300的一端。

进一步地，每个密封齿310的齿顶311位于对应的凹槽220的两个侧壁之间，且每个密封齿310的齿顶311位于对应的凹槽220外。每个密封齿310的齿顶311均与转子200的靠近密封齿310的一面保持一定距离，即齿顶间隙。在气体通过时，由于通流截面积突然减小所以发生节流，达到防止其体泄漏的目的。

可选地，密封齿310与密封外环300一体成型，增强了密封齿310和密封外环300的连接强度，提高了运行稳定性，减轻了由于密封齿310的晃动带来的磨损，齿根312的宽度大于齿顶311的宽度，增强了密封齿和密封外环的连接的强度。

本实用新型提供的密封装置100的工作原理：

转子200的外壁具有多个防磨碰部210，多个防磨碰部210环绕设置于转子200的外周壁，防磨碰部210为凹槽220，密封外环300套设于转子200外，密封外环300的内周壁设置了多个与凹槽220一一对应的密封齿310。转子200与压缩机的轴承连接，当转子200相对于密封外环300和密封齿310转动时，由于密封齿310的齿顶311位于凹槽220外并且与凹槽220的槽口保持很小间距，所以气体经过齿顶间隙会发生节流，在经过凹槽220时，气体会在凹槽220的旋涡结构中耗散动能，达到削弱壁面射流的透气效应，减小气体泄漏的目的。

每个密封齿310的齿顶311位于对应的凹槽220的两个侧壁之间，且每个齿顶311位于凹槽220外并且保持一定间距，所以齿顶311与凹槽220的侧壁以及底部都保持一定距离。这样，在转子200启停和运行发生振动时，能够避免密封齿310与转子200接触，在转子200运行失稳时，也能够保护密封齿310，减小密封齿310的磨损。

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)

1.一种密封装置，其特征在于，包括防磨碰部、转子和密封外环；

所述转子的外周壁具有多个环绕所述转子的所述防磨碰部，所述防磨碰部为环绕设置于所述转子外周壁的凹槽；

所述密封外环设于所述转子外，所述密封外环的内周壁设置有多个与所述凹槽一一对应的密封齿，每个所述密封齿位于对应的所述凹槽的两个侧壁之间，每个所述密封齿的远离所述密封外环的一端位于所述凹槽外。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述凹槽的截面为长方形。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述凹槽的宽度大于所述凹槽的深度。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封齿具有齿根和与所述齿根连接的齿顶，所述齿根设置于所述密封外环的内周壁，所述齿顶设置于所述齿根的远离所述密封外环的一端，所述齿顶位于对应的所述凹槽的两个侧壁之间，每个所述齿顶位于所述凹槽外。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述齿根的宽度大于所述齿顶的宽度。

6.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述凹槽的槽口的宽度大于所述齿顶的宽度。

7.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述齿顶与所述凹槽的靠近所述密封齿的一面的距离为齿顶间隙，所述凹槽的深度与所述齿顶间隙之比为1～2，所述凹槽的宽度与所述齿顶间隙之比为2.5～3.5。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，每个所述凹槽并排间隔地设置在所述转子的外周壁。

9.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封齿与所述密封外环一体成型。

10.一种压缩机，其特征在于，包括轴承和权利要求1－9任一项所述的密封装置，所述转子套设于所述轴承外。